氣體輔助射出成型的波前引導方法
2023-10-10 06:57:29 2
專利名稱：氣體輔助射出成型的波前引導方法
技術領域：
本發明是有關於一種氣體輔助射出成型的波前引導方法，尤指一種可減少包風氣痕現象的氣體輔助射出成型，其利用模具體內的空間厚度的變化，及氣體輔助肋的導引方式而控制物料波前的流速，不僅可減少產品的包風氣痕現象，亦而可降低產品不良率及成本支出。
按，常用的氣體輔助射出成型技術早已在產業界使用多年，所有可製作加工塑膠產品皆可利用一射出成型機或氣體輔助肋的加壓推動而予以大量生產，造福所有的消費者。惟，常用的氣體輔助射出成型技術在其注料過程中，如
圖1A及圖1B所示(是以一顯示器框架10為例)，主要是利用至少一個位在後端的進澆頭15將來自於一射出成型機的塑膠熔漿物料導入一可由陰模模體及陽模模體所組合而成的一模具體內，因塑膠熔漿物料已受到加壓處理，故將從進澆頭15開始往兩側及模具尾端移動。由於塑膠熔漿的流動物理特性，再加上為了使塑造過程中更容易推進物料、縮短成品的冷卻時間、外施壓力更遠、及增加保壓能力而防止成品的撬曲現象所加設布置的氣體輔肋協助，故一般而言，在模具體兩端的物料波前推進速度將遠比在中央位置處的波前流速較快，所以常常發生在兩側的塑膠熔漿已到達其兩側尾端後隨即往中央靠攏接合的情況，此時若中央推進的物料若還未及時到達模具尾端旋即會被予以包攏，成一具氣痕25的瑕疵的「包風」現象。待物料冷卻開模後，形成內有氣痕25或焦化的瑕疵產品，十分影響視覺美觀，根本無法出貨推出市面，不僅浪費金線，亦浪費物料，常使業者困擾不已，如圖1C所示。而若加設有氣體輔助肋的氣體輔助射出成型模具中，此種在產品上留有包風氣痕的現象更是屢見不鮮。
因此，如何設計出一種氣體輔助射出成型的新方法，可確實解決在注料過程中所可能產生的包風現象及氣痕出現的遺憾，長久以來一直為業界殷切盼望及欲行解決的困難點所在，尤其是應用於具有氣體輔助肋的射出成型時更顯其關鍵重要性，而本發明人基於多年從事於電器機殼相關產製品的研究、開發及銷售的實務經驗，乃思及改良的意念，窮其個人的專業知識，經多方研究設計、專題探討，並經多次試作樣品及改良後，終能研創出一種氣體輔助射出成型的波前引導方法。於是，針對現有技術所存在的缺點，本發明的主要目的在於提供一種氣體輔助射出成型的波前引導方法，利用模具體內各處空間厚度不同的變化設計，而可適時引導模具各區面的波前速度，大幅減少因氣體輔助肋在注料過程後所產生的包風氣痕現象，以降低成品不良率。
本發明的次要目的，在於提供一種氣體輔助射出成型的波前引導方法，利用模具體內厚度變化及外加氣體的輔助，而可減少產品氣痕的產生，由此相對降低原料的浪費及成本支出。
為實現上述目的，本發明一種氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於是在模具體內利用各區域位置空間不同的厚度變化，及藉由至少一條可在其內形成氣道而導引塑膠熔漿物料推進前進的氣體輔助肋設計，而在注料過程中，引導並控制各相對位置的物料波前方位及流速大小，藉此而可縮短物料波前在模具體兩側與中央處間的推進速度差異，以減少可能的包風氣痕現象。上述各區域位置的厚度是以一物料進澆頭為中心而向模具空間末端遞減。上述模具體厚度最小的位置即為預留最終物料結合成一合膠線的位置。上述模具體厚度最大的位置即為該合膠線位置成相對面關係的位置。上述氣體輔助肋是設於兩兩界面之間，而氣道內的氣體則由厚度較大的界面推向厚度較小的界面。
茲為使對本發明的結構、特徵及所實現的功效有更進一步的了解與認識，謹佐以較佳的實施圖例及詳細說明如後附圖的簡單說明圖1A是常用射出成型一實施例物品(以顯示器框架為例)在注料時的塑膠熔漿物料波前推動前進示意圖。
圖1B是如圖1A所示的顯示器框架在結束注料程序前，形成包風現象前示意圖。
圖1C是如圖1A所示的顯示器框架在開模後所顯現出的氣痕現象外觀圖。
圖2A至圖2C是本發明一較佳實施例物品(以顯示器框架為例)，在注料過程中，其物料波前前進的動作示意圖。
圖3是如圖2A～2C所示的顯示器框架在開模後所顯現出具有合膠線的外觀圖。
圖3A是如圖3所示顯示器框架的剖面示意圖。
圖4是本發明另一實施例外觀示意圖。
附圖標號簡單說明10顯示器框架15進澆頭25氣痕 30模件35進澆頭37合膠線A模具第一位置 B第二位置C第三位置 D前端位置E底座位置首先，對於本發明的應用原理稍加敘述，本發明是利用一郝式流體模式(Hele-Shaw-type flow model)來對一聚合體溶化流速加以設定模擬測試連續方程式Px=z(uz)]]>Py=z(z)]]>x(bu-)+y(bu-)=0]]>能量守恆定律Cp(Tt+uTx+Ty)=2Tz2+2]]>將上述數學式加以運算，而可得到其周邊的流速S與厚度的關係如下x(SPx)+y(SPy)=0]]>故其流速S=0bz2dz]]>其中該P壓力 η粘滯係數μ:X軸方向速度ν:Y軸方向速度b空穴半厚度 ρ密度κ熱導係數 Cp比熱
S流速γ剪力率由此可知，在平面注料過程中，其周邊流速S將與其厚度的不同而有相對的關係，厚度大者，其流速將相對增快。
請參閱圖2A至圖2C，是為要發明一較佳實施例在注料過程中，其各區物料波前前進的的動作示意圖；當塑膠熔漿物料由位於顯示器模件30後端的進澆頭35開始往模具體內灌注物料時，物料波前將依其所通過的先後位置及厚度不同的關係，而由進澆頭35起向四周及模件30的尾端移動，如圖中所示的模具第一位置A；由於為了控制並引導模件內兩側波前的流速與中央處波前的流速達到一定的平衡，故可在模具體內各區面的空間設計成不同厚度的變化，利用物料波前在肉厚處流速較快，而在肉薄處流速較慢的特性，故可達到其物料各區面波前流速的控制。如本實施例中，即是將顯示器框架30概略為成數個部分區域，而第一位置A的厚度如是設定為3.5單位，則第二位置B的厚度是3.0位置，第三位置C的厚度是3.0單位，前端位置D的厚度則為2.8單位，為了使本實施例物料波前最後僅集中於前端位置D一處的考量，故底座位置E的厚度是設計為3.5單位；如此，可明顯看出在此實施例中，模具在物料波前的引導下，其空間被物料填滿的順序依次應為模具的第一位置A、第二位置B、底座位置E、第三位置C及最後的前端位置D。如此藉由模具內的各區位置的空間厚度不同影響，而可順利導引物料波前的流速情形，故可確保產品成型而無氣痕的包風現象，最壞的情況下亦僅可能在成型品中央有一微小的合膠線存在，甚至在肉眼注目下亦觀看不出來，如圖3所示。
請再參閱圖3A，是為如圖3所示實施例的剖面示意圖；本發明是藉由在模具內各處肉厚設計成不同變化，而形成物料波前流速亦不相同的特性，如在本實施例中即是由A-B-E-C-D依次遞減，而順利導引並控制各區面的物料波前流向及速度，不僅可確保氣體輔助射出成型的諸多優點，又可避免因氣體輔助射出成型而易於造成包風氣痕現象的遺憾發生。
當然，上述各位置的厚度大小僅為此實施例的一概略數字，在真正從事產品製作時，將利用電腦輔助設計裝置(CAE)對各細部位置及所考量預留的合膠線位置作運算而得一真正的數據。
最後，請參閱圖4，是為本發明的另一實施例示意圖，為使本發明達到氣體輔助成型的各種功效目的，故可在本發明中加設有至少一個的氣體輔助肋40，而氣體輔助肋40的設置地點主要是搭配模具體各區面注料的先後次序及厚度變化為依據，而氣體輔助肋40內氣道的氣體則是由厚度較大的界面推向厚度較小的界面，就以本實施例而言，其氣體輔助肋40是橫跨於兩兩界面之間，且氣道內的氣體則由厚度較大的界面A起，依序向界面B、C、至界面D推進，如箭頭所示，如此在與模具體內各區厚度不同變化的搭配後，不僅可輕易實現氣體輔助射出成型所優點，又可避免因氣體輔助肋40的設立而易於發生氣痕包風現象的缺憾者。
綜上所述，可知本發明是有關於一種可減少包風氣痕現象的氣體輔助射出成型波前引導方法，藉由模具體內各處的肉厚厚度不同變化的設計，以及適當氣體輔助肋的編排而可控制模具內的各處物料的波前流動速率。故本發明確實為一富有新穎性、進步性、及可供產業利用功效，於是依法提出發明專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施的範圍。即凡依本發明技術方案所述的形狀、構造、特徵及精神所為的均等變化與修飾，均應包括於本發明的技術方案範圍內。
權利要求
1. 一種氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於是在模具體內利用各區域位置空間不同的厚度變化，及藉由至少一條可在其內形成氣道而導引塑膠熔漿物料推進前進的氣體輔助肋設計，而在注料過程中，引導並控制各相對位置的物料波前方位及流速大小，藉此而可縮短物料波前在模具體兩側與中央處間的推進速度差異，以減少可能的包風氣痕現象。
2.如權利要求1所述的氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於該各區域位置的厚度是以一物料進澆頭為中心而向模具空間末端遞減。
3.如權利要求1所述的氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於該模具體厚度最小的位置即為預留最終物料結合成一合膠線的位置。
4.如權利要求3所述的氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於該模具體厚度最大的位置即為該合膠線位置成相對面關係的位置。
5.如權利要求1所述的氣體輔助射出成型的波前引導方法，其特徵在於該氣體輔助肋是設於兩兩界面之間，而氣道內的氣體則由厚度較大的界面推向厚度較小的界面。
全文摘要
本發明是有關於一種氣體輔助射出成型方法,尤指一種可藉由物料的波前適時導引而可減少包風氣痕現象的射出成型方法,其特徵主要是將模具體內的空間厚度設計成各種不同的變化,藉由塑膠熔漿物料可因厚度的不同而造成流速不同的物理特性,再加上氣體輔助肋的協助,而可個別調整並控制物料波前在模具體內各側面的推進速度,致使來自於兩側回流中央的物料與來自中央推進的物料在相差無幾的情況下同時到達模具體的最尾端,以減少包風氣痕現象的產生,並可降低產品不良率及成本支出。
文檔編號B29C45/00GK1235896SQ98101879
公開日1999年11月24日 申請日期1998年5月20日 優先權日1998年5月20日
發明者楊升昌 申請人:皇旗資訊股份有限公司