[发明专利]预塑化式注塑装置

说明书

本发明涉及一种预塑化式注塑装置，该装置用作在塑化料筒中熔化和捏合(塑化)树脂并将定量的塑化树脂装入注射压缸后通过射料杆将树脂注入塑模中。

已有的预塑化式注塑装置典型地包括一个内设射料杆的注射压缸和一个内部设置有诸如螺杆或射料杆(plunger)的塑化装置的塑化料筒，所述的注射压缸和塑化料筒并列式设置，并通过连接在两个料筒前端的树脂导管互相连通。利用上述这种预塑化式注塑装置，树脂在塑化料筒中被塑化，并通过连接在两料筒前端的树脂导管将一定量的熔融树脂由塑化料筒向注射压缸转移，然后当注射压缸中的射料杆从其缩进位置向前移动时将树脂注入塑模。

然而，公知的预塑化式注塑装置具有一系列问题。

首先，当向注射压缸中装入树脂时，树脂易于表现不均匀的热量和可塑性分布。

在已有的此类装置中，树脂导管典型地设计成具有大直径的短管道，以便塑化料筒中的塑化树脂可以在对塑化树脂流量小的阻力下迅速地转移到注射压缸中。

预塑化式注塑装置被认为优于同轴螺杆式注塑装置，尤其在进行均匀塑化过程时更是如此，后者是通过旋转和向后移动螺杆对树脂进行塑化。然而，预塑化式注塑装置所达到的均匀塑化度是不能令人满意的，因为塑化料筒和内螺杆(如果设有这种螺杆的话)的温度控制装置由于一些特定因素不能总是在最佳状态下运行以对树脂进行均匀塑化，这些特定因素可能归因于其元件的设计、所用材料或其它方面。特别是因为树脂是热的不良导体，所以如果树脂在流动途中滚动混合，那么在其到达注射压缸之前，流经树脂导管的树脂在其热量分布上的任何改变都是不可预期的。

通过在注射压缸的前端安装一个混合装置可以在一定程度上改善不均匀的可塑性分布问题，这种混合装置可以在压缸中增加对塑化树脂流的阻力，从而降低树脂注入塑模时的压力。如果升高树脂注入的压力以补偿损失，则通过混合装置的树脂会由于摩擦力而被非正常地加热。

因此，本发明的第一个目的在于提供一种注塑装置，该装置包括一个改进的、连接装置中的塑化料筒和注射压缸的树脂导管，其可解决塑化料筒中含有的树脂的热量和可塑性的不均匀分布问题。

根据本发明的第一个方面，上述目的是通过提供一种如下的预塑化式注塑装置而实现的，该装置包括一个内设有射料杆的注射压缸和一个内部设有塑化螺杆或射料杆的塑化料筒，所述的注射压缸和塑化料筒并列排列并通过树脂导管互相连通，该树脂导管将设在注射压缸前端的、并限定了射料杆推进限度的注射压缸的入口通道(inlet path)与设在塑化料筒前端的塑化料筒的出口通道(outlet path)相连，从而可将在塑化料筒中熔融的树脂送入注射压缸的前端部分，并通过射料杆将注射压缸前端部分的树脂注入塑模中，其中树脂导管被制成细金属管形状，其内径为5-10mm，长度至少比导管内径大5倍，优选为20-40倍。采用这种导管，流径其中的树脂会遇到由这种窄而长管道引起的高阻力，从而在树脂到达注射压缸之前，树脂在导管内又被捏合一次以改善热量和可塑性的分布。

然而，如果树脂导管的内径小于5mm，则导管对于塑化树脂流的阻力将太大而不能在技术上可行的期间内将树脂送入注射压缸。另一方面，如果树脂导管的内径大于10mm并且采用较长的导管，则导管对于塑化树脂流的阻力将太小而不能改善流经其中的树脂的热量分布。

通过在窄的树脂导管的外周安装温控装置可以有效地改善塑化树脂的热量分布，带式加热器或由带式加热器和冷却套组成的复合装置可以用作这类温控装置。

简单地包括带式加热器的温控装置可以有效地使流经树脂导管的树脂保持在塑化温度，因为由于导管的小直径，热量在非常短的时间内可靠地转移到树脂导管中的树脂的中心，从而达到均匀的热量分布。

上述的复合装置包括位于树脂导管外周的冷却套和位于冷却套上并包围它的带式加热器。当树脂在低于其塑化温度的温度下被注射时，这种复合装置作为温控装置特别有效。尽管当树脂在低于其塑化点的温度被注射时，很难用冷却套来控制注塑装置中树脂温度，但如果冷却套被带式加热器加热，则可以很容易地将树脂温度升高到预定的注射温度。因此，利用这种复合装置可以在树脂转移到注射压缸之前将塑化料筒中的树脂控制在合适的温度。

如果在树脂导管中设置混合装置，则可以进一步改善流经树脂导管的树脂的热量分布，而且树脂还可以被进一步地捏合。通过设置混合装置，树脂被充分地搅打混合以便在其转移到注射压缸之前被充分塑化。