[发明专利]压铸喷嘴和压铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于无浇口（angusslos，无注道残料）压铸的压铸喷嘴和压铸方法，特别是在压铸热室系统中，其中，所述压铸喷嘴设置为用于在浇注区域内由凝固的熔体构成一种中断熔体流的、能够完全重新熔化的栓塞。

背景技术

在传统的压铸方法中凝固在压铸喷嘴与铸模之间的通道内的浇口本身带来附加的材料消耗，该材料消耗通常情况下是在铸件重量的40%与100%之间。即使是将浇口重新熔融进行材料回收再利用，这也与能量损失和质量损失分不开。无浇口压铸避免了这些缺点。

为了实现无浇口压铸，要么需要为每次铸造将液体状态的熔体从熔化坩埚引到铸模以及然后重新引回，要么需要在浇注模具时使熔体保持这种状态。后者发生在热流道方法中，在该热流道方法中所有的通道直到模具都被这样地加热，使得熔体保持液态并且同时防止向熔化坩埚回流。

可以通过阀门防止向熔化坩埚的回流，但是也可以通过凝固的熔体的栓塞，该栓塞将压铸喷嘴内的浇注开口闭锁。

在现有技术中，由凝固的熔体构成将浇注区域相对熔体流闭锁的、可重新熔化的栓塞，这种用于无浇口压铸的装置和方法是已知的。

这类装置和方法特别是针对于非铁金属的并且尤其是塑料的压铸进行介绍的。

涉及塑料注射成型/压铸的文献DE19846710B4在喷嘴开口处设置了一个散热器，这样导致在这个区域内的熔体凝固。由此防止了熔体向通道和熔化坩埚的回流。然而没有设置使凝固的熔体重新液化的有针对性的作用方法。取而代之的是，只能随同铸件脱模一起清除存在的栓塞。

另外，EP1201335A1介绍了一种用于非铁金属的热流道方法，其包括一个加热的浇注接口、浇注区域，在该浇注区域内通过未加热的喷嘴接口中的栓塞防止熔体向通道和熔化坩埚内的回流。浇注接口被从外部加热。栓塞从浇注接口壁上脱落，被在下一个压铸过程中注入的熔体从该喷嘴接口中推出。

为使固态的栓塞此时不被立刻抛入铸模中，需要一个用于栓塞的容纳室。由此却产生在注射时对熔体流动的阻碍。由于该熔体以50至100m/s的速度进入模具中，模具此外可能被松散的且与熔体一起带入的栓塞损伤。将栓塞受控地完全熔化是不可能的。即使是试图这样做，也需要时间很长的、不利于生产率的周期节拍。

文献DE4319306A1涉及一种用于合成树脂的无浇口注射成型/压铸方法。为此，注射成型/压铸装置具有一个带有尖部加热装置的注入通道。尽管喷嘴为了有针对性地影响熔体而具有由两部分组成-分别用于喷嘴体和喷嘴尖-的加热装置，但这里是经过喷嘴壁进行加热，因此，直至通过加热装置导入的热量到达熔体会产生一个相应的延迟。另外，需要一个控制熔体流入的附加的阀销，因为这里未设置封闭栓塞。另外，该系统仅仅适用于塑料的注射成型/压铸，因为将加热装置装入喷嘴尖内而如此地降低了其抗压强度，即它无法经受在金属压铸中产生的压力，或者喷嘴尖的构造是如此地实心，从而加热装置与熔体之间材料的热惰性（热惯性）导致很长的循环时间。

文献DE3809643的主题内容是合成树脂的无浇口压铸。其中，为了闭锁浇注开口而对其进行冷却，通过再次加热来实现后续的开启。然而为此需要一个造价昂贵的浇注开口，该浇注开口必须既能够为位于喷嘴内的树脂加热也能够将热传递给冷却介质。

文献DE3531127A1涉及一种元件主题方案，该元件借助热效应能够闭锁和开启树脂所用的压铸喷嘴的浇注开口。其中，通过冷却在元件的尖部使熔体固化，从而该熔体便将浇注开口闭锁。通过设置在元件中的加热元件加热时发生熔化。冷却通过如下方式来保证，即在断开加热装置之后没有进一步的热量被放出到元件的尖部上并且那里已有的热量被尖部导出。因此放弃采取附加的冷却措施。

然而这个元件要附加地设置在浇注开口内。此外，加热装置布置在元件的内部，由此，由于从内向外的热传导而产生一个时间延迟并使注射成型/压铸方法的速度受到影响。容纳加热装置的空心内腔影响抗压强度，这一点特别是在金属熔体压铸中会产生问题。

文献DE2542875涉及的也是热塑性塑料注射成型/压铸中喷嘴尖内部的凝固栓塞，其目的是将该喷嘴尖闭锁。通过由喷嘴体再次流入的热量进行熔化，然而还设置有附加的加热装置和附加的冷却装置。

在这种情况下还设置一种来自喷嘴的外部的加热装置，这就延长了处理工艺的反应时间以及因此特别是只能对喷嘴内的熔体的液化或者凝固-虽然设置有温度监测-进行不充分的控制。