[发明专利]喷涂沉积加热器元件

说明书

技术领域

本发明涉及喷涂沉积加热元件以及应用所述加热器元件的方法。

背景技术

在各种模制工艺中，可供应聚合材料，其中需要加热聚合材料，并使维持在足以允 许所述聚合材料在模制设备中流动的粘度。在其它模制工艺中，可供应聚合材料，其中 一旦聚合材料已到达模具，就需要加热所述材料，使得材料固化或交联。因此，模制设 备的不同方面可利用加热元件。举例来说，在注射模制机器中，可能有必要加热机筒、 喷嘴、浇口衬套、热浇道歧管(包括热浇道喷嘴)以及模具的部分。

加热器元件可包括例如滤筒、加热器带、螺旋电缆加热器、硅橡胶加热器等的零件。 然而，这些加热元件中的许多加热元件依靠与待加热表面的密切接触来传导热量，且在 一些情况下，可能甚至有必要在加热元件与待加热表面之间施加传热化合物。另外，加 热器元件相对于元件必须配合在其中的间隙来说可能是庞大的，且可能需要提供用以容 纳所述元件的额外设计空间。此外，一些类型的加热器元件可能不能够配合到需要加热 的区域中。其它元件还可能易于使渗入加热元件与待加热表面之间的聚合物材料熔融。 此类问题可降低这些加热器的效率。此外，模制工艺所产生的聚合物粉尘可能覆盖线绕 加热器，且导致其由于表面污染而过热。

已开发了其它加热元件，并将其应用于模制工艺装备的各个方面，旨在减少用于加 热器元件的必要间隙或设计空间，或增加加热效率。举例来说，第2005/0257367号美国 专利申请案在摘要中描述“一种用于生产注射模制用的组件的方法，所述组件包含由导 热材料制成的主体，所述导热材料的膨胀系数与绝缘层的膨胀系数匹配，且所述组件具 备供材料注射的通路”。所述摘要继续揭示将电阻随温度而较高变化的至少一条导电材 料施加到电绝缘基层上，所述电绝缘基层被先前施加到主体。

发明内容

本发明的一方面涉及加热器，其可包括：分级材料层；电阻性材料，其安置在所述 分级材料的至少一部分上，包含具有第一特定电阻率ρ₁的第一电阻性材料与具有第二电 阻率ρ₂的第二电阻性材料的混合物，其中ρ₁≠ρ₂；以及热障介电材料，其安置在所述电 阻性材料的至少一部分上。

本发明的另一方面涉及用于加热的系统，其包括加热器、至少一个接触端子和控制 器。所述加热器可包括：分级材料；电阻性材料，其沉积在所述分级材料的至少一部分 上的层中，其中所述电阻性材料包括至少两种电阻性成分，且所述第一电阻性成分具有 第一电阻率ρ₁且所述第二电阻性成分具有第二电阻率ρ₂。所述电阻性材料的电阻率可取 决于所述第一和第二电阻性成分存在于所述电阻性层的至少一部分中的重量百分比而 在所述部分上改变。

本发明的另一方面涉及形成加热器的方法。所述方法包括：将分级材料沉积在衬底 的至少一部分上；将电阻性材料沉积在所述衬底的至少一部分上，所述电阻性材料包括 第一电阻性成分和第二电阻性成分，其中所述第一电阻性成分具有第一电阻率ρ₁且所述 第二电阻性成分具有电阻率ρ₂，其中ρ₁≠ρ₂；以及将热障介电材料沉积在所述衬底的至 少一部分上。

附图说明

可参看附图更好地理解下文的详细描述，出于说明性目的而提供附图，且附图不应 被认为限制本发明的任何方面。

图1是包括喷涂沉积加热器元件的示范性喷嘴主体的透视图；

图2是喷涂沉积加热器元件的示范性横截面；

图3是喷涂沉积加热器元件的示范性横截面；

图4是穿透加热衬底的示范性示意图；

图5是喷涂沉积加热器元件的示范性横截面；

图6a和图6b是提供在喷嘴(a)和歧管(b)上的图案化加热器(pattern heater) 的示范性实施例；

图7是应用电阻性加热器的示范性方法；

图8是用于将加热器元件沉积在衬底上的示范性设备；以及

图9是用于将加热器元件沉积在衬底上的另一示范性设备。

具体实施方式