用于控制閥澆口式噴嘴的閉合速度的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實(shí)施例涉及注塑機(jī)中的熱流道系統(tǒng)，且更具體地涉及用于控制閥澆口式噴嘴的閉合速度的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]注塑機(jī)中的熱流道系統(tǒng)包括機(jī)械式澆口噴嘴(即閥澆口式噴嘴)或熱控式澆口噴嘴(即熱尖式噴嘴)。閥澆口式控制通常在注塑模制部件的表面提供更好質(zhì)量的澆口。然而，在脫模之后即使閥澆口式噴嘴也會造成在部件上留下塑料殘余(例如冠型毛刺或痕跡)。這種痕跡很成問題，尤其是樹脂(如聚丙烯)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)實(shí)施例中，一種塑料部件的模塑方法包括:提供閥澆口式噴嘴，該閥澆口式噴嘴包括能夠在打開位置與閉合位置之間移動的閥桿；在所述打開位置與所述閉合位置之間的第一部分以第一速度移動至少一個(gè)閥桿；以及在所述打開位置與所述閉合位置之間的第二部分以小于所述第一速度的第二速度移動至少一個(gè)閥桿，其中，所述第二速度小于閾流速，并且其中，所述第二部分為打開位置與閉合位置之間距離的最后10%至70%。
[0004]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種塑料部件的模塑方法包括:提供閥澆口式噴嘴，該閥澆口式噴嘴包括能夠在打開位置與閉合位置之間移動的閥桿；在所述打開位置與所述閉合位置之間的第一部分以第一速度移動至少一個(gè)閥桿；以及在所述打開位置與所述閉合位置之間的至少最后2_以小于第一速度的第二速度移動所述閥桿。
[0005]應(yīng)當(dāng)理解的是，前述概念和下面討論的附加概念可以以任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合方式安排，因?yàn)楸景l(fā)明并不在這方面受限制。
[0006]通過以下結(jié)合附圖的說明，能夠更充分地理解本發(fā)明前述的和其它的方面、實(shí)施方式和特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0007]附圖未按比例畫出。在附圖中，在不同附圖中各個(gè)相同或近似相同的部分用相同數(shù)字表示。為了清楚起見，未對每個(gè)附圖的每個(gè)部分進(jìn)行標(biāo)注。在附圖中:
[0008]圖1A為示意圖，示出了具有包含處于打開位置的閥桿的閥澆口式噴嘴的熱流道的一部分；
[0009]圖1B為示意圖，示出了具有處于閉合位置的閥桿的圖1A中的熱流道；
[0010]圖2和圖3為示例性的閥桿關(guān)閉速度的輪廓圖；
[0011]圖4為示意圖，示出了顯示由其相應(yīng)的致動器操縱的不同的閥桿的熱流道的一部分;
[0012]圖5為示意圖，示出了使用致動板裝置同時(shí)操縱的不同的閥桿；以及
[0013]圖6為注塑系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明人已意識到，在閥澆口式噴嘴的閥桿閉合期間會出現(xiàn)聚合物熔體的壓力峰值，導(dǎo)致在最終的脫膜制品形成的殘余增加。不希望受理論約束，當(dāng)閥桿快速地移動到相應(yīng)的澆口中時(shí)出現(xiàn)壓力峰值。更具體地說，壓力峰值可能是因?yàn)椋陂y桿閉合的結(jié)尾部分(如當(dāng)閥桿關(guān)閉澆口時(shí))聚合物熔體不能在閥桿周圍流動。本發(fā)明人已意識到，在閥桿閉合期間，如果閥桿移動足夠緩慢，以允許聚合物熔體在閥桿周圍流動，觀察到的壓力峰值會降低或基本上消除。出于以上考慮，在一個(gè)實(shí)施例中，在閥桿閉合的至少結(jié)尾部分，通過以小于閾流速的速度移動閥桿可以降低或基本上消除壓力峰值。壓力峰值的降低會導(dǎo)致在最終脫膜制品上形成的殘余減少，進(jìn)而改善制品質(zhì)量。
[0015]不希望受理論約束，除了減少殘余形成之外，在閥桿閉合的結(jié)尾部分以小于閾流速的速度移動閥桿也可以在閥桿閉合期間提供基本上恒定的聚合物熔體壓力。在一些實(shí)施例中，在閥桿閉合期間保持基本上恒定的聚合物熔體壓力可以促進(jìn)均勻的模具封裝，降低澆口區(qū)域內(nèi)的聚合物取向，降低澆口區(qū)域內(nèi)的不均勻的殘余應(yīng)力，以及如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的其他益處。
[0016]現(xiàn)在參照圖1A和圖1B，描述閥澆口式熱流道及其關(guān)聯(lián)的噴嘴的一個(gè)實(shí)施例。在所描述的實(shí)施例中，閥澆口式熱流道2包括歧管3和帶有噴嘴出口 6的噴嘴4。眾所周知，閥桿8與噴嘴4相關(guān)聯(lián)從而可以在縮回的打開位置(圖1A)與前方的閉合位置(圖1B)之間可選擇性地移動。當(dāng)閥桿位于縮回的打開位置時(shí)，聚合物熔體自由地從熔體通道12流向出口 6。相應(yīng)地，當(dāng)閥桿位于前方的閉合位置時(shí)，閥桿8的前端9阻塞澆口 10以選擇性地基本上防止聚合物熔體從熔體通道12流向出口 6。為了清楚起見沒有描述噴嘴的其他組件和熱流道。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識可能包括這些組件的一個(gè)或多個(gè)。在共有的美國專利6669462和8142183中描述了這些組件的實(shí)例，以上所有都在此引入作為參考。
[0017]不希望受理論約束，在閥桿閉合期間觀察到的壓力變化與在閥桿閉合的結(jié)尾部分或階段閥桿移動穿過聚合物熔體的速度有關(guān)。隨著閥桿在打開位置與閉合位置之間移動，閥桿使聚合物熔體局部變形，從而在聚合物熔體內(nèi)部產(chǎn)生局部壓力梯度(即局部應(yīng)力)。由于許多不同的弛豫機(jī)構(gòu)，隨著時(shí)間的推移這些局部壓力梯度以給定的弛豫速率松弛。根據(jù)使用的工藝參數(shù)，聚合物熔體的弛豫速率可以變化，上述工藝參數(shù)包括加工溫度、增塑劑、變形率(例如剪切增稠和剪切稀化聚合物)和/或其他適當(dāng)?shù)膮?shù)。當(dāng)閥桿速度增大時(shí)，導(dǎo)致聚合物熔體的局部變形率相應(yīng)地增大。當(dāng)聚合物熔體的局部變形率大于聚合物熔體的弛豫速率時(shí)，由于聚合物不能以足夠快的速度松弛以容納誘發(fā)的變形(閥桿周圍的流動)，在閥桿的臨近位置和前面會形成更大壓力的局部區(qū)域。事實(shí)上這會以增大的壓力在閥桿的前面產(chǎn)生聚合物的塞式流。隨著閥桿接近閉合位置，聚合物的塞式流進(jìn)入噴嘴出口 6，進(jìn)而導(dǎo)致觀察到的壓力峰值和增加的殘余。
[0018]不希望受理論約束，本發(fā)明人已意識到，當(dāng)聚合物熔體的變形率約小于或等于聚合物的弛豫速率時(shí)，聚合物熔體能夠以足夠快的速度松弛，以允許聚合物熔體在閥桿周圍流動，并基本上避免產(chǎn)生壓力峰值。對于施于聚合物熔體的壓力梯度，就施加的變形率來說，弛豫速率可以大體上被看作壓力梯度向平衡狀態(tài)或動態(tài)平衡狀態(tài)松弛的速度。物理上，這對應(yīng)于許多不同的物理現(xiàn)象，其中包括(但不限于)聚合物分子的重新排列以容納施加的壓力梯度。在實(shí)例中，當(dāng)物體(如閥桿)移動穿過聚合物熔體時(shí)，將恒定的變形率施加于聚合物熔體。此變形率導(dǎo)致聚合物分子重新排列，在變形率小于或等于弛豫速率的實(shí)例中，聚合物分子的重新排列會對應(yīng)于移動物體周圍的聚合物流動。較高黏性將會對應(yīng)于較慢弛豫速率，較低黏性將會對應(yīng)于較快弛豫速率。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，在閥桿閉合的至少結(jié)尾部分，閥桿以小于閾流速的速度移動，使得由于閥桿的運(yùn)動聚合物熔體的變形率小于或約等于聚合物熔體的弛豫速率。由于聚合物熔體能夠從通向閥桿前端的通道中流出，當(dāng)閥桿以小于閾流速的速度移動時(shí)，被移動位置的材料會朝著熔體通道12回流，而不是被強(qiáng)制穿過噴嘴出口 6而產(chǎn)生壓力峰值，因此，在閥桿閉合的結(jié)尾部分，以小于或等于閾流速的速度移動閥桿可以降低或基本上消除觀察到的壓力峰值。
[0020]應(yīng)該注意的是，閾流速不是絕對的參數(shù)。相反，閾流速可以取決于許多不同的參數(shù)。例如，閾流速可以取決于:多種組件的幾何形狀；可以影響弛豫速率的特定聚合物熔體的工藝參數(shù)(例如，聚合物類型、工藝溫度、增塑劑、變形率以及其他任何適當(dāng)?shù)墓に噮?shù))；和/或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到的其他任何合適的參數(shù)。因此，閾流速應(yīng)該較通常地被看作是這樣的速度:當(dāng)?shù)陀谠撍俣葧r(shí)，在閥桿閉合期間不會觀察到巨大的壓力峰值。
[0021]再參照圖1A和圖1B，描述了打開位置和閉合位置之間的閥桿致動的一個(gè)實(shí)施例。在閥桿閉合的第一部分或階段，閥桿8以約大于閾流速的速度移動。隨后在閥桿閉合的第二部分或階段，閥桿減慢到低于或等于閾流速的速度。在一些實(shí)施例中，第二階段對應(yīng)于閥桿的打開位置與閉合位置之間的距離的結(jié)尾部分。如圖所示，閥桿在距離具有澆口 10的閥桿8完全閉合處的預(yù)選距離S處減慢?？梢赃x擇第一速度和第二速度以及距離S，使得降低或基本上消除壓力峰值。
[0022]特定的閾流速和期望的距離S (在該距離處閥桿速度減小)可取決于:第一閥桿閉合速度、多種組件幾何形狀、可以影響弛豫速率的特定聚合物熔體的工藝參數(shù)(例如，聚合物類型、工藝溫度、增塑劑以及任何其他適當(dāng)?shù)墓に噮?shù))，和/或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到的任何其他合適的參數(shù)。
[0023]不希望受理論約束，下面詳細(xì)描述可以控制閾流速和/或距離S的方法的幾個(gè)不受限制的實(shí)例。例如，升高聚合物熔體溫度將會導(dǎo)致由于增大的聚合物弛豫速率的閾流速增大。類似地，使用引起聚合物熔體流動性增大和弛豫速率增大的增塑劑也會導(dǎo)致閾流速增大。在另一個(gè)實(shí)例中，較快的第一閥桿閉合速度在閥桿閉合的較早部分產(chǎn)生壓力峰值，是因?yàn)橄鄬τ诔谠ニ俾蕘碚f聚合物的變形率增大。為了避免在閥桿閉合過程的較早部分產(chǎn)生壓力峰值，閥桿可以在閥桿閉合過程的較早時(shí)間點(diǎn)(即，距離S增大)減慢。雖然上面已詳細(xì)描述了特定的參數(shù)以及它們與閾流速和距離S之間的關(guān)系，因?yàn)楸景l(fā)明不只限于這里提到的那些參數(shù)，所以也可以使用其他工藝參數(shù)來確定和設(shè)置閾流速和距離S。
[0024]雖然可以使用任何適當(dāng)?shù)牡谝婚y