[发明专利]超临界流体发泡剂计量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界流体发泡剂的计量装置，更具体地涉及在注塑成型时控制向往复式螺杆塑化装置或间歇式塑化装置中注入超临界氮气/二氧化碳发泡剂剂量的装置。 

背景技术

或由于结构的需要，或由于制品尺寸精度或稳定性的需要，或出于节约原材料成本的目的，越来越多地使用热塑性塑料发泡注射成型制品。在发泡成型时，如注射或其他成型方式，一种已知的方法是采用化学发泡剂与热塑性树脂混炼，并严格控制工艺参数。然而在使用化学发泡剂时一方面要求工艺控制非常严格，另一方面存在制品中有发泡剂残留物、模具腐蚀以及制品后续使用时受环境要求的限制，因此越来越多地发泡制品模塑成型商倾向于使用物理发泡剂。由于氮气、二氧化碳为惰性气体，不会与熔融态的树脂反应；而且氮气或二氧化碳在超临界状态时能溶解到熔融树脂中，并能以较快的速度在熔融树脂中扩散，与熔融树脂形成均相混合物，当这种均相混合物以较大的压差或较快的压降速度被注入到模具型腔中时，可获得很好的注塑发泡制品，因此超临界状态氮气或二氧化碳是一种理想的物理发泡剂。公知的，氮气的临界点是压力为34巴和温度为-147^oC，而二氧化碳的临界点为压力71巴和温度为31.4^oC。在采用这些超临界流体发泡剂进行发泡加工时，发泡剂的注入剂量及其稳定性直接影响到发泡制品的质量稳定性。在之前申请并于2007年11月28日授权公开的中国专利ZL200620049021.3《气体发泡剂流量控制系统》中揭示一种控制气态物理发泡剂流量的系统，发泡剂是氮气或二氧化碳，特别是超临界状态的氮气或二氧化碳。在实际使用过程中，发现这种系统在连续挤出生产时注入的发泡剂流量具有非常好的稳定性和精度，但是在采用往复式螺杆塑化装置或间歇式塑化装置的注塑机注塑成型时遇到很大的问题，对于往复式螺杆塑化装置或间歇式塑化装置，由于螺杆塑化运动是间歇式的，虽然塑化停止后可通过截止阀将通向熔胶中的发泡剂流中断，但需要增加旁通装置来稳定流量，否则不能在非常短的时间内实现下一次注入熔胶中发泡剂的压力和/或剂量稳定。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足以及存在的问题，在注入发泡剂时保证输出流量稳定，而通过在停止注入发泡剂时保持可调节节流阀两端的压力状态从而实现下一次按相同的流量和剂量将发泡剂注入到熔胶中，并避免对熔胶的冲击，为采用往复式螺杆塑化装置或间歇式塑化装置的注塑机成型制品时提供一种稳定注入发泡剂的装置。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

本发明所述装置由截止阀1、高压容器2、减压阀3、压力传感器4、电磁比例阀5、高压伺服阀6第二压力传感器7、温度传感器8、可调节节流阀9、第一受控截止阀10、第三压力传感器11、第二受控截止阀12、数据处理和控制模块13、操作界面14，以及连接上述部件的压力管道和通信电线或电缆组成，其中，截止阀1、高压容器2、高压伺服阀6、可调节节流阀9、第一受控截止阀10、第二受控截止阀12按顺序用压力管道串联连接，在高压伺服阀6和可调节节流阀9之间的管道上设置第二压力传感器7和温度传感器8，在第一受控截止阀10和第二受控截止阀12之间设置第三压力传感器11，截止阀1与超临界流体发泡剂源100连接，第二受控截止阀12与塑化装置300直接连接并安装在机筒的安装孔306中；其中，减压阀3与电磁比例阀5组合连接，第一压力传感器4设置在连接减压阀3和电磁比例阀5的管路上，电磁比例阀5的出口与高压伺服阀6的先导气体接口连接，减压阀3的进口与压缩气体源200连接。；其中数据处理和控制模块13包括输入口和输出口，其输入口与操作界面14、第一压力传感器4、第二压力传感器7、第三压力传感器11、温度传感器8、注塑机控制系统400连接来接收工艺参数、压力值和温度值信号；其输出口与电磁比例阀5、第一受控截止阀10、第二受控截止阀12、和/或注塑成型机控制系统400连接来输出操作指令；在可调节节流阀9和第一受控截止阀10之间的管道，满足超临界流体发泡剂通过的容积限制在0.01毫升至0.2毫升。

本发明的优点是，既可以实现在发泡剂注入过程中实现向往复式螺杆塑化装置或间隙式塑化装置中的熔融树脂中按设定流量均匀地注入的发泡剂，还可以实现每次输入剂量的稳定。

附图说明

附图1为本发明装置结构示意图；

附图2为本发明使用状态示意图。

具体实施方式