微型注塑部件的注塑單元

　　用于制造微型注塑部件的注塑設(shè)備因其目標(biāo)、技術(shù)條件及所需的質(zhì)量水平而異[2]。最普遍的解決方案是采用依據(jù)螺桿活塞原理工作并配有直徑為12至15毫米的螺桿的小型機(jī)器。這些機(jī)器的最小注塑量一般為1-2立方厘米。減少注塑量的唯一方式是接受該影響并仔細(xì)地優(yōu)化工藝。此類注塑量對(duì)于微型注塑部件而言太大，因?yàn)闈部诘谋壤摺＿@會(huì)帶來技術(shù)問題，但代表了折衷的解決方案。

　　當(dāng)微型注塑部件需采用控制方式填充幾立方毫米的注塑量時(shí)，技術(shù)上也必須確保通過(螺桿)活塞控制方式填充部分注塑量。在一般行程精確度為0.1毫米的情況下，只有當(dāng)活塞直徑為3毫米時(shí)才能得到小于1立方毫米的精確度。由于使用此類小型螺桿活塞不實(shí)際，因此，一些微型注塑裝置配有一根預(yù)塑化螺桿和一個(gè)注塑活塞。然而，雖然已因此優(yōu)化了注塑的精確度，但是由于在相應(yīng)高容量塑化螺桿內(nèi)停留的時(shí)間較長，熱塑性塑料仍有熱應(yīng)力。這些問題表明，只有在不含螺桿的活塞注塑裝置時(shí)，優(yōu)化注塑量的生產(chǎn)在技術(shù)方面才可行。

　　這些發(fā)現(xiàn)激發(fā)了Klöckner Desma和德國萊比錫注塑中心(萊比錫Kunststoff-Zentrum – KuZ)共同開發(fā)一種注塑成型機(jī)——formicaPlast，其特點(diǎn)是優(yōu)化了注塑量。該機(jī)器配有一個(gè)適合于所有標(biāo)準(zhǔn)顆粒的雙級(jí)活塞注塑裝置[3，4]。其使用一個(gè)6毫米的活塞實(shí)現(xiàn)了預(yù)塑化，同時(shí)使用一個(gè)3毫米的活塞進(jìn)行高精度注塑。注塑量和熔渣的減少可以在以下幾個(gè)方面對(duì)模具和機(jī)器工程帶來裨益：

　　成型輪廓區(qū)域以及模具鑲嵌物可以制作得更小，這可以極其方便地將模具設(shè)計(jì)為一種標(biāo)準(zhǔn)模具。

　　驅(qū)動(dòng)元件小巧，具有動(dòng)態(tài)且精密。

　　用于注塑移動(dòng)的高精度伺服驅(qū)動(dòng)裝置可使用的注塑壓力超過3,000巴，注塑速度高達(dá)1,000毫米/秒。

　　在剛性平式機(jī)器底板之上機(jī)器元件采用模塊化方式布置，結(jié)構(gòu)極其緊湊，檢修十分方便。

　　雙組分注塑成型工藝的結(jié)構(gòu)變化

　　多組分注塑成型采用各種類型的機(jī)器。雙組分注塑成型不僅結(jié)合了獨(dú)立的單組分工藝，而且還集成了多組分機(jī)器。后者中最普遍的方式是采用背負(fù)式、平行、垂直和水平布置。除此之外，在實(shí)際鎖模裝置的側(cè)邊安裝注塑裝置以及操作側(cè)邊增添配備裝置的機(jī)器變得越來越普遍。這就意味著除了排放物側(cè)邊以外，它實(shí)際上利用了模具的所有側(cè)面。

　　在制造半成品部件時(shí)，必須變更模具輪廓，可以通過一根可移動(dòng)滑桿(模芯回退法)或者將半成品部件轉(zhuǎn)移到延伸模腔內(nèi)來實(shí)現(xiàn)這一操作。可以通過旋轉(zhuǎn)模具內(nèi)的垂直軸或水平軸或者在第一個(gè)注塑工藝后脫模并將注塑部件重新插入第二模腔內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，第二模腔可以位于相同或者不同模具之內(nèi)(轉(zhuǎn)移法)。所有這些變化在原理上可使其進(jìn)行微型注塑成型。

　　雙組分formicaPlast設(shè)計(jì)作為一種通用機(jī)器開發(fā)，適用于各種注塑部件。重點(diǎn)是熔渣和注塑部件量達(dá)到平衡比率。如果要達(dá)到這一目標(biāo)(因此形成較小注塑量)，則澆口必須較短(通常是4-12毫米)。機(jī)器噴嘴必須非?？拷Ｇ唬?yàn)榇祟惓叽绮荒苁褂脽崃鞯阑蚣娱L機(jī)器噴嘴。另外，浮力必須均勻分布在模具之內(nèi)，因此必須平衡模具中的模腔，即沿注塑裝置的豎軸對(duì)稱。

　　這樣可以消除許多標(biāo)準(zhǔn)注塑成型解決方案：例如，相互垂直的注塑裝置會(huì)導(dǎo)致澆口較長或者模具內(nèi)的注塑部件布置不佳。也可消除模芯回退技術(shù)，因?yàn)橐蟛捎幂^短澆口意味著沒有足夠空間使注塑噴嘴相互緊密地靠近。例如，回顧微型注塑成型的創(chuàng)新或與眾不同布置的適用性表明，組合回轉(zhuǎn)壓板和鎖模裝置側(cè)邊的第二注塑裝置或者兩個(gè)裝置的布置垂直于鎖模方向會(huì)妨礙微型化以及適配現(xiàn)有的機(jī)器元件。

　　系統(tǒng)方法顯示，由靜態(tài)壓板方向平行注塑裝置構(gòu)成的結(jié)構(gòu)組合旋轉(zhuǎn)移動(dòng)或轉(zhuǎn)移法最符合要求。

　　轉(zhuǎn)移指數(shù)法的雙組分微型注塑成型

　　針對(duì)雙組分微型注塑成型設(shè)計(jì)的解決方案最適合于用轉(zhuǎn)移指數(shù)法進(jìn)行描述，因?yàn)槠浣Y(jié)合了旋轉(zhuǎn)模具部件的普遍指數(shù)法和平行機(jī)器布置的轉(zhuǎn)移法。將機(jī)器緊密的排列放置，以便模具可以相互偶接在一起。打開模具組后，模具鑲嵌物伸出模具壓板并旋轉(zhuǎn)1800進(jìn)入新的注塑位置。集成于模具內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臂進(jìn)行高精度轉(zhuǎn)移。

　　該方法與指數(shù)法相似，可以提供許多優(yōu)點(diǎn)制造多組分注塑部件：

　　可將注塑部件反向噴射到旋轉(zhuǎn)側(cè)邊

　　具有相關(guān)的各種變化和設(shè)計(jì)自由度

　　同時(shí)注塑半成品和成品注塑部件

　　因此周期較短

　　半成品部件和成品部件的模腔隔熱性能優(yōu)良。

　　在此描述的解決方案由兩臺(tái)平行機(jī)器裝置之間的指數(shù)法構(gòu)成，由于formicaPlastic的微型化模塊而成為可能。整個(gè)結(jié)構(gòu)及其平行布置的注塑裝置安裝在未經(jīng)修改的機(jī)器外殼之下。如果安裝兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具而不是偶接的雙組分模具，則控制器還可在一個(gè)外罩下獨(dú)立操作兩臺(tái)機(jī)器。