調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，涉及一種安裝在注塑機(jī)料筒外部，對(duì)料筒和料筒內(nèi)的塑料進(jìn)行分段加熱的注塑機(jī)用感應(yīng)加熱恒溫裝置。包括注塑機(jī)的料筒、料筒左端連接有噴嘴，料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置分別安裝有恒溫感應(yīng)加熱部件和紅外溫度傳感器部件。本實(shí)用新型的效果：①在等溫相變溫度（也就是高分子材料工藝溫度）時(shí)的高精度溫度控制，②斷電冷卻銅管時(shí)，靠“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”相變產(chǎn)生的熱量，維持高分子材料工藝溫度；③從而使得均化、混煉效果好，注塑件質(zhì)量高；④較低銅管溫度時(shí)，進(jìn)行冷卻，耗能小、銅管壽命長(zhǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種安裝在注塑機(jī)料筒外部，對(duì)料筒和料筒內(nèi)的塑料進(jìn)行分段加熱的注塑機(jī)用感應(yīng)加熱恒溫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]注塑機(jī)是一種廣泛使用的塑料加工機(jī)械，但現(xiàn)有的注塑機(jī)基本是通過(guò)包裹在料筒外的電阻絲通電產(chǎn)生熱量，并用傳導(dǎo)加熱的方法，將熱量傳遞到料筒上，再由料筒傳熱使料筒內(nèi)塑料熔融，進(jìn)行注塑成型。此熱傳導(dǎo)方式熱量損耗大、效率低、預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)；電阻絲處于長(zhǎng)期高溫氧化狀態(tài)，使用壽命短，經(jīng)常更換麻煩。
[0003]專(zhuān)利號(hào)201110025615.6的專(zhuān)利公開(kāi)了一種‘用于注塑機(jī)的感應(yīng)加熱器’，在料筒外繞有加熱線(xiàn)圈分段，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)選擇不同的抽頭改變每段的線(xiàn)圈匝數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)每段線(xiàn)圈的電壓，實(shí)現(xiàn)每段溫度可調(diào)。專(zhuān)利號(hào)2001320593287.4的專(zhuān)利公開(kāi)了一種‘注塑機(jī)中采用中頻串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱節(jié)能裝置’，采用串聯(lián)諧振逆變電源，其輸出端與加熱負(fù)載電流連接，其輸出端還與頻率跟蹤和電流控制單元的輸入端連接，頻率跟蹤和電流控制單元的輸出端與控制及驅(qū)動(dòng)裝置連接；這種驅(qū)動(dòng)方式與前面的方式相比，溫度控制精度高，節(jié)能效果好，便于自動(dòng)控制。
[0004]但是，上述注塑機(jī)料筒的感應(yīng)加熱，存在以下缺陷:①溫度控制精度難以提高，尤其對(duì)于難以互溶的材料，如高分子材料與無(wú)機(jī)物的融合，需要考慮精確溫度下的塑流率，否則會(huì)分層對(duì)于中、大型注塑件，由于加熱量大，需要感應(yīng)線(xiàn)圈的大電流時(shí)間長(zhǎng)，線(xiàn)圈發(fā)熱、易燒毀；③采用水冷方法，盡管可將線(xiàn)圈改為銅管、管內(nèi)通純凈水(為防止結(jié)垢，冷卻水進(jìn)水溫度不宜超過(guò)35°C，出水溫度不應(yīng)超過(guò)60°C ;水的pH值宜在5.6?8.5范圍內(nèi)，硬度(60 mg/L)冷卻，降低銅管溫度，因而不僅純凈水使用成本高，而且為了防止漏電，必須斷電后才能水冷，影響了注塑機(jī)生產(chǎn)率；④采用空氣冷卻器，需要制冷系統(tǒng)，同樣使用成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，該裝置在采用感應(yīng)加熱料筒的基礎(chǔ)上，對(duì)料筒不同功能的三段各自進(jìn)行溫控加熱，還充分利用“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”對(duì)料筒進(jìn)行加熱。通過(guò)紅外溫度傳感器進(jìn)行反饋，在開(kāi)始預(yù)熱或料筒溫度低于要求時(shí)，自動(dòng)感應(yīng)加熱料筒和“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，包括注塑機(jī)的料筒、料筒左端連接有噴嘴，所述料筒從左到右依次分為均化段、壓縮段和加料段，所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置分別安裝有恒溫感應(yīng)加熱部件和紅外溫度傳感器部件,所有恒溫感應(yīng)加熱部件和紅外溫度傳感器部件之間可拆卸連接成整體。
[0007]所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置安裝的恒溫感應(yīng)加熱部件的結(jié)構(gòu)相同，包括第一法蘭筒，第一法蘭筒內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的銅管線(xiàn)圈，銅管線(xiàn)圈內(nèi)設(shè)置有內(nèi)周開(kāi)口的陶瓷容器，陶瓷容器內(nèi)填充有定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料，并通過(guò)密封軟銅環(huán)密封，軟銅環(huán)內(nèi)壁與料筒貼合接觸；所述銅管線(xiàn)圈與第一法蘭筒、陶瓷容器之間分別設(shè)置隔磁層。
[0008]所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置安裝的紅外溫度傳感器部件結(jié)構(gòu)相同，包括第二法蘭筒，所述第二法蘭筒內(nèi)設(shè)置有隔熱層，隔熱層設(shè)置有徑向孔、徑向孔內(nèi)安裝紅外溫度傳感器。
[0009]所有恒溫感應(yīng)加熱部件的第一法蘭筒和紅外溫度傳感器部件的第二法蘭筒之間通過(guò)螺栓連接成整體。
[0010]所述定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料由多瓣連接體呈環(huán)形拼接而成。
[0011]本實(shí)用新型采用感應(yīng)加熱料筒的基礎(chǔ)上，對(duì)料筒不同功能的三段各自進(jìn)行溫控加熱，還充分利用“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”對(duì)料筒進(jìn)行加熱。通過(guò)紅外溫度傳感器進(jìn)行反饋，在開(kāi)始預(yù)熱或料筒溫度低于要求時(shí)，自動(dòng)感應(yīng)加熱料筒和“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”;“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”具有合適的等溫相變溫度、高相變焓、高導(dǎo)熱性，體積變化小、高溫穩(wěn)定性好的特點(diǎn)；“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”的等溫相變溫度，可根據(jù)高分子材料工藝溫度特性，通過(guò)配方調(diào)配而適應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn):①在等溫相變溫度(也就是高分子材料工藝溫度)時(shí)的高精度溫度控制，②斷電冷卻銅管時(shí)，靠“定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料”相變產(chǎn)生的熱量，維持高分子材料工藝溫度從而使得均化、混煉效果好，注塑件質(zhì)量高；④較低銅管溫度時(shí)，進(jìn)行冷卻，耗能小、銅管壽命長(zhǎng)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013](I)定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料的體積較大、熱容量大、熱慣性大、導(dǎo)熱系數(shù)高，在相變溫度狀態(tài)使用，溫度基本恒定，從而保證注射全過(guò)程的物料溫度不變，更保證均化、混煉的效果，保障產(chǎn)品材質(zhì)的一致性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0014](2)料筒加料段、壓縮段和均化段上的恒溫感應(yīng)加熱部件各自單獨(dú)控制，銅管線(xiàn)圈分別通過(guò)輪流斷電水冷卻，采用的冷卻水的要求低、成本低，也沒(méi)有漏電危險(xiǎn)。
[0015](3)本實(shí)用新型的中頻電源采用脈沖密度調(diào)制(PDM)方式調(diào)整功率輸出，分別根據(jù)供料螺桿電機(jī)的轉(zhuǎn)速和各自的紅外溫度傳感器的反饋，由計(jì)算機(jī)根據(jù)策略發(fā)出控制脈沖，控制三個(gè)感應(yīng)加熱的銅管線(xiàn)圈的加熱，實(shí)時(shí)性好、溫度控制精度高。
[0016](4)定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料具有感應(yīng)加熱功率的補(bǔ)償作用，能夠減少感應(yīng)加熱電源瞬時(shí)功率不夠的缺陷。
[0017](5)紅外溫度傳感器的精度高，抗干擾性強(qiáng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為恒溫感應(yīng)加熱部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2的剖視圖；
[0021]圖4為紅外溫度傳感器部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型包括注塑機(jī)的料筒1、料筒I左端連接有噴嘴2，料筒I從左到右依次分為均化段3、壓縮段4和加料段5，料筒I的均化段3、壓縮段4和加料段5的對(duì)應(yīng)位置分別安裝有恒溫感應(yīng)加熱部件6和紅外溫度傳感器部件7。
[0023]如圖2、3所示料筒I的均化段3、壓縮段4和加料段5的對(duì)應(yīng)位置安裝的恒溫感應(yīng)加熱部件6的結(jié)構(gòu)相同，包括第一法蘭筒8，第一法蘭筒8內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的銅管線(xiàn)圈9，銅管線(xiàn)圈9內(nèi)設(shè)置有內(nèi)周開(kāi)口的陶瓷容器10，陶瓷容器10內(nèi)填充有定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料11，并通過(guò)密封軟銅環(huán)12密封，軟銅環(huán)12內(nèi)壁與料筒I貼合接觸，定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料11由多瓣連接體17呈環(huán)形拼接而成；銅管線(xiàn)圈9與第一法蘭筒8、陶瓷容器10之間分別設(shè)置隔磁層13。
[0024]定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料11的高溫相變蓄熱材料作為蓄熱體系的工作介質(zhì)，它的合理選擇將最終決定相變材料的節(jié)能效果和應(yīng)用前景。通常從高溫相變蓄熱材料的熱物性、物理化學(xué)性能以及經(jīng)濟(jì)性能等方面對(duì)高溫相變蓄熱材料進(jìn)行篩選。
[0025]本實(shí)用新型選擇的高溫相變蓄熱材料為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的NaCL- MgCL混合材料。其中，混合材料50%NaCL-50%MgCL其相變溫度:273°C，融化熱:429kJ/kg，導(dǎo)熱系數(shù):0.96W/(m.K);具有與工程塑料PC工藝溫度相適應(yīng)的相變溫度、相變潛熱的吸收和釋放是在相變的恒定溫度下進(jìn)行，而且此高溫相變蓄熱材料既具有高的融化熱、可保證溫度不變的要求，同時(shí)又高導(dǎo)熱系數(shù)、滿(mǎn)足熱交換速度快的要求。
[0026]NaCL- MgCL混合材料的不同配比，有著不同的相變溫度、相變潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)。本實(shí)用新型既根據(jù)幾種常用塑料特性、又根據(jù)其不同溫度要求的加熱段，按照相變溫度調(diào)配不同配比的NaCL- MgCL混合材料。因此，一種塑料，就配有適合的加料段恒溫感應(yīng)加熱部件、壓縮段恒溫感應(yīng)加熱部件和均化段恒溫感應(yīng)加熱部件；不同塑料不能混用，同一種塑料的不同加熱段也不能混用。
[0027]本實(shí)用新型定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料11的制備方法是采用熔融浸滲工藝。該工藝首先采用燒結(jié)法制備出具有三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多孔基體，將多孔基體與熔融的相變材料接觸，會(huì)使熔融的相變材料對(duì)基體的潤(rùn)濕性增強(qiáng)，然后依靠毛細(xì)管作用力或者外界壓力向多孔基體內(nèi)浸滲高溫熔融相變材料，從而制得定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料2g。
[0028]如圖4所示，料筒I的均化段3、壓縮段4和加料段5的對(duì)應(yīng)位置安裝的紅外溫度傳感器部件7結(jié)構(gòu)相同，包括第二法蘭筒14，第二法蘭筒14內(nèi)設(shè)置有隔熱層15，隔熱層15設(shè)置有徑向孔、徑向孔內(nèi)安裝紅外溫度傳感器16。
[0029]恒溫感應(yīng)加熱部件7的第一法蘭筒8和紅外溫度傳感器部件7的第二法蘭筒14之間通過(guò)螺栓18連接成整體。
[0030]本實(shí)用新型的工作原理:
[0031]加料段5、壓縮段4、和均化段3恒溫感應(yīng)加熱部件6輪流交替斷電、恒溫感應(yīng)加熱部件6斷電過(guò)程中通過(guò)水冷卻其感應(yīng)加熱的銅管線(xiàn)圈9。中頻電源采用脈沖密度調(diào)制(PDM)方式調(diào)整功率輸出，分別根據(jù)供料螺桿電機(jī)的轉(zhuǎn)速(即物料流量)和各自的紅外溫度傳感器16的反饋，由計(jì)算機(jī)根據(jù)策略發(fā)出控制脈沖，控制三個(gè)感應(yīng)加熱的銅管線(xiàn)圈9的加熱。
【權(quán)利要求】
1.調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，包括注塑機(jī)的料筒、料筒左端連接有噴嘴，其特征在于:所述料筒從左到右依次分為均化段、壓縮段和加料段，所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置分別安裝有恒溫感應(yīng)加熱部件和紅外溫度傳感器部件，所有恒溫感應(yīng)加熱部件和紅外溫度傳感器部件之間可拆卸連接成整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，其特征在于:所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置安裝的恒溫感應(yīng)加熱部件的結(jié)構(gòu)相同，包括第一法蘭筒，第一法蘭筒內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的銅管線(xiàn)圈，銅管線(xiàn)圈內(nèi)設(shè)置有內(nèi)周開(kāi)口的陶瓷容器，陶瓷容器內(nèi)填充有定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料，并通過(guò)密封軟銅環(huán)密封，軟銅環(huán)內(nèi)壁與料筒貼合接觸；所述銅管線(xiàn)圈與第一法蘭筒、陶瓷容器之間分別設(shè)置隔磁層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，其特征在于:所述料筒的均化段、壓縮段和加料段的對(duì)應(yīng)位置安裝的紅外溫度傳感器部件結(jié)構(gòu)相同，包括第二法蘭筒，所述第二法蘭筒內(nèi)設(shè)置有隔熱層，隔熱層設(shè)置有徑向孔、徑向孔內(nèi)安裝紅外溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，其特征在于:所有恒溫感應(yīng)加熱部件的第一法蘭筒和紅外溫度傳感器部件的第二法蘭筒之間通過(guò)螺栓連接成整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)配相變蓄熱材料的注塑機(jī)分段感應(yīng)加熱恒溫裝置，其特征在于:所述定形高溫復(fù)合相變蓄熱材料由多瓣連接體呈環(huán)形拼接而成。
【文檔編號(hào)】B29C45/74GK204249294SQ201420657817
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】章軍 申請(qǐng)人:江蘇康明夜光材料科技有限公司