專利名稱：通過注塑或注射壓制制造具有減少的凹縮部位的厚壁塑料成型件的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助注塑/注射成型或注射壓制方法制造厚壁塑料成型件的裝置和方法，其中，與傳統(tǒng)的裝置和方法相比，得到的塑料成型件具有數(shù)量和/或明顯度降低的所謂的凹縮部位。本發(fā)明尤其是涉及一種用于制造壁厚大于3mm、適宜地大于5mm、特別適宜地大于 8mm的塑料成型件的裝置和方法，其中，塑料成型件由熱塑性模塑材料、優(yōu)選PMMA以注塑方法獲得或注射壓制。
背景技術(shù)：
這類厚壁塑料成型件例如是用于眼鏡的塑料透鏡。在此通常使用熱固性注塑材料 (CR39)和熱塑性模塑材料，其中，按照使用目的使用聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酰甲亞胺、環(huán)烯烴共聚物、聚碳酸酯或共聚碳酸酯。在已知的方法中，壁厚均勻的透鏡坯件在低于30秒的周期時間內(nèi)制出，并且在通常情況下在此采用標(biāo)準(zhǔn)注塑工藝。在填充階段，模塑材料經(jīng)由小尺寸的通道被送入模具的型腔內(nèi)。因為無定形塑料在冷卻階段產(chǎn)生高的在直至10個體積百分比或更大范圍內(nèi)的密度減少，所以在接下來的補充加壓階段中通過由注塑裝置的注射活塞補充添加塑料熔體來補償該材料收縮。與標(biāo)準(zhǔn)注塑工藝不同，在標(biāo)準(zhǔn)注射壓制工藝中，在第一填充階段中將塑料材料送入預(yù)擴大的型腔內(nèi)，并且接下來借助軸向的模具壓制來壓制該塑料模塑材料。在第一填充階段中送進預(yù)擴大的型腔內(nèi)的材料質(zhì)量在此相當(dāng)于后來取出的部件的材料質(zhì)量。借助軸向的模具運動使預(yù)擴大的型腔縮小，并且進行型腔的剩余填充。標(biāo)準(zhǔn)注射壓制方法用于簡單的光學(xué)部件，以避免因材料收縮而產(chǎn)生的凹縮部位。不過，此外還可產(chǎn)生表面標(biāo)記，因為塑料模塑材料不能以最佳的源流/層流 (quellfluss)流入型腔內(nèi)。在填充階段中，冷的邊緣層可能移動。通過將模具溫度升高至接近玻璃化溫度，抑制冷的邊緣層的產(chǎn)生。由此延長周期時間。為確保近乎最佳的源流，需要大的部件截面，這些大的部件截面隨后必須以無塵方式加以切斷并且通常不能再用于制造光學(xué)部件。盡管如此，在借助注塑或注射壓制技術(shù)、如閉合壓制、擴張壓制、連續(xù)壓制來制造厚壁塑料成型件、例如由熱塑性模塑材料制成的光學(xué)透鏡時，對于避免所謂的“凹縮部位” 的問題仍具有相當(dāng)中央的意義。厚壁成型件通常是指這樣的、在至少一個部位處具有至少為3毫米的壁厚的成型件。尤其是當(dāng)成型件厚度為5毫米、8毫米或更厚時，人們在冷卻和脫模后看到“凹陷的部位”。在這里通常是指完成的成型主體的這樣的部位，在該部位處材料的增大的自由收縮(體積減小)導(dǎo)致材料厚度過小的缺陷。雖然這一現(xiàn)象在理論上可通過提高螺桿補充壓力來抵抗，但提高的螺桿補充壓力在熱塑性材料的附加的應(yīng)力中得到并且在必要時可導(dǎo)致成型件中的分子定向。但正是在用于光學(xué)應(yīng)用的成型件、如透鏡中，這是非常不利的，因為由此惡化了成型件的光學(xué)質(zhì)量。DE 199 13 525A1 =文獻1或Dl公開了一種用于成型塑料成型件的方法，其中補償材料的體積減小。按照Dl公開了一種方法，在該方法中型腔內(nèi)的處于壓力下的材料的由硬化或冷卻引起的體積減小通過成型空腔的與型腔內(nèi)部的壓力有關(guān)的可逆擴張來補償。這例如通過安裝用于產(chǎn)生與壓縮壓力有關(guān)的反作用力的系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)是放入型腔內(nèi)的彈性元件的形式。雖然這樣的工作方式看起來適合在個別情況下來減少收縮，但卻復(fù)雜并且迄今在注塑或注射壓制的實踐中并未獲得成功。用于制造厚壁成型件的另一建議由DE 100 48 861A1 =文獻2或D2公開。D2描述了一種用于制造用于光學(xué)透鏡的厚壁坯件的方法和裝置，其中以兩個階段來進行制造。 在第一階段中，通過注塑首先制造薄的透鏡，在第二制造階段中通過供給塑料材料將該薄的透鏡擴大、即“膨脹”至其最終厚度。雖然厚壁成型件的表面質(zhì)量通過這樣的方式和方法可以接近薄壁成型件的質(zhì)量，但為了降低收縮和減少，由此引起的凹縮部位根據(jù)D2在第一階段或也在第二階段之后需要附加的壓縮階段。由此，在補充加壓階段期間仍存在分子定向的問題。DE 101 14=文獻3或D3公開了一種既可在一個復(fù)合模具的各個型腔之間又可在一個注塑過程的各周期間用于使注塑件的收縮特性均勻化的方法。在此，監(jiān)控型腔內(nèi)的溫度和/或內(nèi)壓力并且以下述方式使其適應(yīng)于參考曲線，即，從填充階段結(jié)束或者說型腔的壓力最大值直到注塑周期結(jié)束對模具進行調(diào)溫。WO 2004/058476A3 =文獻4或D4公開了一種用于調(diào)節(jié)注塑件的制造的方法。根據(jù)D4的建議，對模具的溫度進行調(diào)節(jié)。另外，直接加熱或冷卻型腔和/或型芯。D4的基本構(gòu)思在于不是僅僅通過冷卻回路、而是借助加熱元件來調(diào)節(jié)型腔或型芯(壓制柱塞)的溫度。如確認(rèn)型腔或型芯的溫度過低，則將加熱元件調(diào)節(jié)得更高。如果型腔內(nèi)的或型芯上的溫度過高，則增強冷卻回路的循環(huán)。這在各種情況下的目的在于保持型腔內(nèi)的壓力情況和溫度情況不變。但根據(jù)D3和D4所提出的在注塑過程中對模具溫度的調(diào)節(jié)仍需改進。根據(jù)D3以及D4，溫度調(diào)節(jié)看起來相對遲緩。此外，總是必須對整個型腔進行調(diào)溫，這除了不利地影響周期時間的慣性外也導(dǎo)致能源支出的增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于在這里提到和討論的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于借助注塑方法或注射壓制方法制造厚壁塑料成型件的裝置，該裝置構(gòu)造簡單。此外，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種裝置，該裝置允許盡可能以簡單的手段但極其多變地制造光學(xué)質(zhì)量相對高的、尤其是由熱塑性塑料制成的塑料成型件。本發(fā)明的目的還在于，提出一種用于制造厚壁成型件的裝置，該裝置能實現(xiàn)在注塑或注射壓制時縮短周期時間。此外，縮短的周期時間不應(yīng)導(dǎo)致補充加壓階段的負(fù)荷或延長的補充加壓階段。本發(fā)明的另一目的在于，提出一種用于借助注塑工藝或注射壓制工藝制造厚壁塑料成型件的方法，其中，該方法應(yīng)能利用簡單的手段迅速、安全并且節(jié)約成本地實現(xiàn)制造塑料主體。
在方法方面同樣存在這樣的目的，S卩，這樣設(shè)計注塑或注射壓制，使得所得到的成型件與傳統(tǒng)裝置和方法相比具有數(shù)量和/或明顯度降低的所謂的凹縮部位。所述目的和其余雖未詳細(xì)地在文字上提到、但可由對現(xiàn)有技術(shù)的開頭討論中毫無疑問地推導(dǎo)出的或自然導(dǎo)出的目的通過具有權(quán)利要求1的全部特征的裝置加以解決。根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利的方案構(gòu)成引用裝置獨立權(quán)利要求的權(quán)利要求的技術(shù)方案。在方法方面，方法獨立權(quán)利要求的特征給出一種本發(fā)明在方法方面所要解決的技術(shù)問題的解決方案。有利的方法方案在從屬于方法獨立權(quán)利要求的方法權(quán)利要求中受到保護。最后，應(yīng)用范疇的權(quán)利要求保護本發(fā)明方法的應(yīng)用。一種用于通過注塑或注射壓制來制造厚壁塑料成型件的裝置，該裝置包括用于注塑或注射壓制的帶有型腔的模具，其特征在于所述模具具有鄰接于型腔的壁區(qū)域和鄰接于靠近型腔的壁區(qū)域的遠離型腔的主體，其中，模具的主體構(gòu)造成可調(diào)溫到溫度T1，而壁區(qū)域構(gòu)造成可調(diào)溫到不同于溫度T1的溫度T2,尤其是通過這種方式實現(xiàn)改進已知的裝置、使厚壁塑料成型件的制造合理化并且出色地滿足所有由標(biāo)準(zhǔn)研究院和工業(yè)加工者關(guān)于得到的成型主體的物理和化學(xué)特性提出的要求。尤其是所得到的成型主體在凹縮部位的數(shù)量和/或明顯度方面與可使用已知裝置獲得的成型主體相比具有明顯降低的水平。另外，根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)大量的附加優(yōu)點。這些優(yōu)點還包括—通過注塑或注射壓制時最佳的過程溫度而縮短的周期時間；—關(guān)于成型件中的收縮情況最佳的過程溫度；—在具有壁厚差別的成型件中，顯示出本方法尤其對成型件的較厚的壁區(qū)域產(chǎn)生的有利影響；—相同作用的壓力分布或壓制壓力分布且由此避免或減少成型件上的凹縮部位；—分子定向更小或沒有，由此改善例如透鏡的光學(xué)質(zhì)量；—成型件的出色的尺寸穩(wěn)定性；—更長且更為有效的壓縮階段，因為不產(chǎn)生過早凍結(jié)的邊緣層。本發(fā)明的用于通過注塑或注射壓制來制造厚壁塑料成型件的裝置包括用于注塑或注射壓制的具有型腔的模具。概念“用于注塑或注射壓制的模具”與表述“注塑模具”或“注射壓制模具”同義。 只要無特別說明，則在下文概念“模具”總是累積地指注塑模具和注射壓制模具。這些概念對于技術(shù)人員來說也是公知的。根據(jù)本發(fā)明的裝置的模具具有型腔。在本發(fā)明的范疇中，型腔是指這樣的空腔，該空腔在注塑過程或注射壓制過程時被填滿熱塑性塑料。清楚的是，本發(fā)明不局限于具有唯一一個型腔的模具。包括具有多于一個型腔的模具的裝置同樣屬于本發(fā)明，其在一個或多個分模面中。在本發(fā)明的意義中，模具的特征還在于所述模具具有鄰接于型腔的壁區(qū)域和鄰接于靠近型腔的壁區(qū)域的遠離型腔的主體。在此，模具包圍一個或多個型腔，并且從一個型腔出發(fā)觀察，模具的連接在該型腔上并且界定該型腔的區(qū)域稱為模具的靠近型腔的區(qū)域。 另外，模具的從型腔的方向觀察連接在模具的靠近型腔的壁區(qū)域上的遠離型腔的區(qū)域是模具的所謂的主體或遠離型腔的主體。模具的靠近型腔的壁區(qū)域的厚度可在寬的范圍上變化。同樣，模具的遠離型腔的主體的厚度可在寬的范圍上變化。通常，模具的靠近型腔的壁區(qū)域的厚度與模具的遠離型腔的區(qū)域的厚度之比值在1 100至2 1的范圍中。在此， 對于一個模具的比值可以是恒定的。但根據(jù)模具的特殊結(jié)構(gòu)以及對模具的特殊工藝要求， 對于一個模具考慮也可在多個部位處存在不同的厚度比例。在本發(fā)明的范疇中，證明有利的是模具的靠近型腔的壁區(qū)域的厚度等于或小于模具的遠離型腔的主體的厚度。特別有利的是，靠近型腔的壁區(qū)域的厚度與遠離型腔的主體相比設(shè)計成盡可能小。因此已證明對于模具的靠近型腔的壁區(qū)域的厚度與遠離型腔的主體的厚度之比值在不大于1 2、更適宜地不大于1 5、特別適宜地不大于1 10的范圍內(nèi)是特別有利的。在特別優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明的裝置中，所述比值在1 8至1 2的范圍中、更優(yōu)選在1 10至1 5的范圍中、進一步適宜地在1 20至1 10的范圍中。相對于模具的整個厚度，模具的靠近型腔的壁區(qū)域的厚度同樣可在寬的范圍上延伸。在一種優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的裝置的特征在于壁區(qū)域的厚度占由遠離型腔的主體和靠近型腔的壁區(qū)域構(gòu)成的模具總厚度的約1/20至1/4之間。對于本裝置更優(yōu)選的是壁區(qū)域的厚度占由遠離型腔的主體和靠近型腔的壁區(qū)域構(gòu)成的模具總厚度的約1/10至1/5。根據(jù)本發(fā)明的裝置的特征尤其在于模具的主體構(gòu)造成可調(diào)溫到溫度T1,而壁區(qū)域構(gòu)造成可調(diào)溫到不同于溫度T1的溫度τ2。該設(shè)計方案有利地能實現(xiàn)對模具的壁區(qū)域和主體不同地調(diào)溫，更確切地說是在很短的時間內(nèi)。迄今在實踐中可觀察到的、整個模具主體的溫度特性方面相對高的慣性可通過在可分開調(diào)溫性方面實施的、模具的靠近型腔的壁區(qū)域與模具的剩余主體的隔離來明顯降低。由此尤為有利地可以將在模具的靠近型腔的區(qū)域中的溫度調(diào)節(jié)得更高，結(jié)果最終作用于被送入到型腔內(nèi)的塑料材料上的熱量引起塑料材料的更高的溫度。同樣通過模具的壁區(qū)域與剩余主體在可調(diào)溫性方面的隔離存在這樣的可能性，即，與在傳統(tǒng)裝置中的情況相比，在更長的時間上對模具的靠近型腔的邊緣區(qū)域調(diào)溫， 結(jié)果凹縮部位的數(shù)量或明顯度、即凹縮部位的強度與傳統(tǒng)的裝置相比降低。模具的靠近型腔的壁區(qū)域以及剩余主體能在可調(diào)溫性方面以不同的方式彼此隔離。因此有可能的可以是，模具的靠近型腔的區(qū)域設(shè)有特殊的涂層，該涂層例如可通過電阻加熱裝置或以感應(yīng)方式控制。在此可使用對于技術(shù)人員公知的涂層材料、例如熱陶瓷涂層。 不過，事后對現(xiàn)有模具進行涂層會是稍微耗費的。因此在本發(fā)明的意義中優(yōu)選的是，模具的靠近型腔的壁區(qū)域和模具的遠離型腔的主體具有彼此分開的調(diào)溫回路。通過這種方式和方法可以快速、簡單且適宜地實現(xiàn)在模具的壁區(qū)域以及模具的剩余主體之間的溫差。這兩個調(diào)溫回路的控制可以以不同的方式來實現(xiàn)。除了已經(jīng)提到的通過電阻加熱裝置的控制或感應(yīng)式控制外，還可以借助流態(tài)介質(zhì)、例如水、油或者蒸汽來調(diào)節(jié)溫度。就這點而言，在本發(fā)明的范疇中證明特別有利的是模具的靠近型腔的壁區(qū)域是可更換的。一種根據(jù)本發(fā)明的適宜的裝置因此具有可更換的型腔框架，該型腔框架優(yōu)選由鋼制成。在這里是指模具空腔的內(nèi)襯，該內(nèi)襯設(shè)計成可更換的并且將模具主體和型腔彼此分開?？筛鼡Q的型腔框架的優(yōu)點主要在于框架可快速并且獨特地匹配于新的型腔形狀以及能快速更換的可能性。另外可能的是，型腔框架由這樣的、在溫度特性方面具有極小慣性的材料制成。于是，這種比較昂貴的材料的使用限于與整個主體相比相對小的質(zhì)量份額或體積份額。如上所述，本發(fā)明的裝置優(yōu)選適合用于注塑。根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)選的應(yīng)用領(lǐng)域還是注射壓制。與注塑不同，在注射壓制時裝置附加地具有可動的型芯或壓制柱塞。在此，在本發(fā)明的范疇中尤為重要且優(yōu)選的是型芯或壓制柱塞構(gòu)造成可單獨調(diào)溫到溫度T3。該方案尤其可用于通過壓制柱塞附加地將能量送入到位于型腔內(nèi)的材料中，結(jié)果可進一步提高所得到的成型件的質(zhì)量。在適宜的實施方式中，該構(gòu)思如此實現(xiàn)，即，型芯或壓制柱塞具有由熱陶瓷制成的涂層。本發(fā)明的主題還包括一種用于通過注塑或注射壓制來制造具有在數(shù)量和/或明顯度方面降低的凹縮部位的厚壁塑料成型件的方法，在該方法中 提供如上所述的裝置； 將熱塑性的塑料模塑材料在可流動的狀態(tài)中注射到裝置的模具中； 使注入的塑料模塑材料凝固； 使凝固的塑料模塑材料脫模， 其中，在注射過程之前和/或期間，將模具的靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到大于塑料模塑材料的維卡溫度Tv的一個值并且保持該值，其中，溫度T2大于模具主體的溫度T1，以及 在塑料模塑材料凝固期間并且在脫模之前，將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到低于塑料模塑材料的維卡溫度Tv的一個溫度。根據(jù)該工藝方式，可對成型件的邊緣區(qū)域更高地并且在必要時更長時間地調(diào)溫， 結(jié)果能夠更長時間地維持補充加壓作用或壓制力。維卡溫度Tv在此是指根據(jù)DIN EN ISO 306 (前身為DIN 53460)的維卡軟化溫度 (VST = Vicat softening temperature)。維卡溫度借助針(具有為Imm2的圓形面)來測定。該針受到的測試力為10N(測試力A)或50N(測試力B)的負(fù)荷。容許厚度為3至 6. 4mm的試樣體遭受限定的為50或120K/h的加熱速率。當(dāng)刺入體達到Imm刺入深度時，達到VST溫度。通過邊界條件的變化產(chǎn)生四種參數(shù)組合、即VST/A50、VST/A120、VST/B50和 VST/B120，其中，如未作其它說明，則將方法VST/B50用于本發(fā)明的目的。原則上，在本發(fā)明的方法中將模具的靠近型腔的壁區(qū)域、特別適宜地上述型腔框架在注射過程之前和/或期間借助適合的加熱裝置調(diào)溫到比模具的剩余主體的溫度水平更高的溫度水平。在此，靠近型腔的壁區(qū)域的、優(yōu)選型腔框架的溫度控制適宜地周期性地相對于注塑周期或注射壓制周期進行。此外，在注射階段期間適宜的是，將優(yōu)選為可更換的型腔框架形式的靠近型腔的壁區(qū)域調(diào)到注入的塑料模塑材料的維卡溫度之上的高溫度水平， 以便維持長的補充壓力或壓制壓力。在塑料熔體均勻凝固之后，借助適合的冷卻裝置將靠近型腔的模具壁區(qū)域重新調(diào)到塑料模塑材料的維卡溫度之下的溫度、即脫模溫度。如已經(jīng)確定地，根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點在于，克服了模具在溫度變化方面的慣性，并且由此可實現(xiàn)快速的周期時間，盡管成型件上的溫度較高并且補充壓力作用較長或壓制力作用較長。在這種情況下有利的是靠近型腔的壁區(qū)域的溫度水平T2和剩余模具主體的溫度水平T1之間的差別盡可能大。據(jù)此，根據(jù)本發(fā)明的方法一種特別適宜的變型方案的特征在于將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2和遠離型腔的模具主體的溫度T1之間的差ΔΤ21調(diào)節(jié)成大于20°C。一種更加優(yōu)選的變型方案規(guī)定將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2和遠離型腔的模具主體的溫度T1之間的差ΔΤ21調(diào)節(jié)成大于40°C。這樣的溫差對于完成的成型主體的凹縮部位的減少產(chǎn)生特別有利的作用。在本方法的另一種有利的變型方案中規(guī)定借助流態(tài)介質(zhì)、借助電阻加熱裝置或以感應(yīng)方式對模具的靠近型腔的壁區(qū)域調(diào)溫，特別適宜地借助液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)，如油、水或蒸汽。本發(fā)明的原理可應(yīng)用于已知的注塑方法和注射壓制方法中。但其特別有益的效果卻在由塑料制造厚壁成型主體時得以體現(xiàn)。本發(fā)明的方法適宜地用于制造壁厚大于5mm的厚壁注塑件或注射壓制件。另一種有利的應(yīng)用包括制造壁厚大于8mm的厚壁注塑件或注射壓制件。本發(fā)明的方法適合用于由熱塑性塑料，如聚苯乙烯、聚碳酸酯、共聚碳酸酯、環(huán)烯烴共聚物、聚甲基丙烯酰甲亞胺、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸甲酯制造成型件。一種特別適宜的應(yīng)用涉及制造PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)成型件、尤其優(yōu)選是用于光學(xué)目的的透鏡。


接下來參考附圖借助實施例和對比例進一步解釋本發(fā)明。附圖示出圖1為具有型腔框架的模具的理想化和簡化的橫剖面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種實施方式的局部橫剖面圖；圖3為關(guān)于冷框架的結(jié)構(gòu)厚度分布的曲線圖；以及圖4為關(guān)于熱框架的結(jié)構(gòu)厚度分布的曲線圖。
具體實施例方式圖1禾Π 2的附圖標(biāo)記列表1 型腔框架2 型腔3 模具3a 可動的模具側(cè)3b 固定的模具側(cè)4 壓制柱塞5 模具板在圖1中示出模具的原理圖的橫截面視圖。附圖標(biāo)記3表示用于注塑的模具。模具3在其內(nèi)部具有空腔2?？涨?也稱為型腔2。另外，可看到模具的靠近型腔的壁區(qū)域1 以及遠離型腔的主體5。壁區(qū)域1鄰接于空腔2。從空腔2向外觀察，模具3的遠離型腔的主體5連接在靠近型腔的壁區(qū)域1上。模具的靠近型腔的壁區(qū)域1和遠離型腔的區(qū)域或遠離型腔的主體5共同形成模具3的整個主體。在圖2中可看到作為模具組成部分的板3a和北。在該雙板式模具中，型腔2集成到板3a中，而板北可打開，以便使完成的注塑件脫模?？珊芎玫乜吹叫颓?在結(jié)構(gòu)組件3a中被一種框架1包圍。該型腔框架1在所示實例中設(shè)計成可更換的并且可單獨調(diào)溫。另外，在圖2中可看到壓制柱塞4，該壓制柱塞可用于將型腔內(nèi)的模塑材料壓實。當(dāng)然，型腔的后壁、即由模具3的結(jié)構(gòu)組件北形成的對型腔的界定部同樣可構(gòu)造為可單獨調(diào)溫的。但這對于實現(xiàn)本發(fā)明的有益效果并非必需的。在圖3中示出關(guān)于冷框架的構(gòu)件厚度分布。在圖4中示出關(guān)于熱框架的構(gòu)件厚度分布。
權(quán)利要求
1.用于通過注塑或注射壓制來制造厚壁塑料成型件的裝置，其中，所得到的塑料成型件具有在數(shù)量和/或明顯度方面降低的凹縮部位，所述裝置包括用于注塑或注射壓制的具有型腔的模具，其特征在于，所述模具具有鄰接于型腔的壁區(qū)域和鄰接于靠近型腔的壁區(qū)域的遠離型腔的主體，其中，模具的主體構(gòu)造成可調(diào)溫到溫度T1，而壁區(qū)域構(gòu)造成可調(diào)溫到不同于溫度T1的ilm, T2 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模具的靠近型腔的壁區(qū)域是可更換的由鋼制成的型腔框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述模具的靠近型腔的壁區(qū)域和所述模具的遠離型腔的主體具有彼此分開的調(diào)溫回路。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述壁區(qū)域的厚度占由遠離型腔的主體和靠近型腔的壁區(qū)域構(gòu)成的模具總厚度的約1/20至1/4之間。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述壁區(qū)域的厚度占由遠離型腔的主體和靠近型腔的壁區(qū)域構(gòu)成的模具總厚度的約1/10至1/5。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，該裝置用于注塑。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，該裝置用于注射壓制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，具有可動的型芯或壓制柱塞，其特征在于，所述型芯或壓制柱塞構(gòu)造成可單獨調(diào)溫到溫度T3。
9.用于通過注塑或注射壓制來制造厚壁塑料成型件的方法，所述厚壁塑料成型件具有在數(shù)量和/或明顯度方面降低的凹縮部位，在所述方法中，提供根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的裝置；將熱塑性的塑料模塑材料在可流動的狀態(tài)中注射到裝置的模具中；使注入的塑料模塑材料凝固；以及使凝固的塑料模塑材料脫模；其中，在注射過程之前和/或期間，將模具的靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到大于塑料模塑材料的維卡溫度Tv的一個值并且保持該值，其中，溫度T2大于模具主體的溫度T1,以及在塑料模塑材料凝固期間并且在脫模之前，將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到塑料模塑材料的維卡溫度Tv之下的一個溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2和遠離型腔的模具主體的溫度T1之間的差ΔΤ21調(diào)節(jié)成大于20°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2和遠離型腔的模具主體的溫度T1之間的差ΔΤ21調(diào)節(jié)成大于40°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，借助流態(tài)介質(zhì)、借助電阻加熱裝置或以感應(yīng)方式對模具的靠近型腔的壁區(qū)域調(diào)溫。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求9至12之一所述的方法的用途，用于制造壁厚大于5mm的厚壁注塑件或注射壓制件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用途，用于制造壁厚大于8mm的厚壁注塑件或注射壓制件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的用途，用于制造PMMA成型件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用途，用于制造光學(xué)透鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過注塑或注射壓制來制造厚壁塑料成型件的裝置和方法。所述裝置包括用于注塑或注射壓制的具有型腔的模具，其特征在于，所述模具包括鄰接于型腔的壁區(qū)域和鄰接于靠近型腔的壁區(qū)域的遠離型腔的主體，其中，模具的主體構(gòu)造成可調(diào)溫到溫度T1，而壁區(qū)域構(gòu)造成可調(diào)溫到不同于溫度T1的溫度T2。根據(jù)所述方法，在注射過程之前和/或期間，將模具的靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到大于塑料模塑材料的維卡溫度TV的一個值上并且保持該值，其中，溫度T2大于模具主體的溫度T1，并且在塑料模塑材料凝固期間并在脫模之前，將靠近型腔的壁區(qū)域的溫度T2調(diào)到塑料模塑材料的維卡溫度TV之下的一個溫度。得到具有減少的凹縮部位的厚壁塑料成型主體、如光學(xué)透鏡和類似物。
文檔編號B29C45/00GK102470575SQ201080029176
公開日2012年5月23日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者A·施密特, C·埃貝勒, M·波特, W·赫斯 申請人:贏創(chuàng)羅姆有限公司