[发明专利]用于注射成型系统的喷嘴截止器

说明书

提供注射成型装置以及制造成型零件的方法。该装置可以包括料桶、包围料桶的端部并且限定与料桶内部流体连通的开口的喷嘴以及至少部分地位于料桶内部且相对于料桶可旋转的挤出螺旋件。挤出螺旋件可以包括螺旋件尖端。料桶和挤出螺旋件之间的相对轴向移动可以打开或关闭喷嘴的开口，以分别允许或阻止材料流过喷嘴的开口。该方法可以包括夹紧模具、打开喷嘴、旋转挤出螺旋件以将熔融材料泵送到模具中直到模具被充满、关闭喷嘴并且松开模具以释放成型零件。

相关专利申请的交叉引用

该专利申请要求于2014年12月4日提交的题为“Extrude-to-Fill InjectionMolding and Extrusion Screw”的美国临时专利申请No.62/087,414、于2014年12月4日提交的题为“Nozzle Shut-off for Extrude-to-Fill Injection Molding System”的美国临时专利申请案No.62/087,449以及于2014年12月4日提交的题为“Control System forExtrude-to-Fill Injection Molding”的美国临时专利申请No.62/087,480根据35U.S.C.119(e)法案的权益，这些临时专利申请的每一个都以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种注射成型系统。更具体地，本公开涉及一种包括喷嘴封闭装置的注射成型系统。例如，注射成型系统可以包括被构造成截止或关闭喷嘴的挤出螺旋件头部。

背景技术

传统注射成型系统主要通过由螺旋件的旋转而动态产生的剪切热而熔化诸如塑料之类的材料。传统注射成型系统其特色在于具有在塑料颗粒在那里进入系统的料斗处拥有开口的料桶和在注射期间塑料在那里排出料桶的喷嘴。在料斗开口和喷嘴之间，螺旋件在塑料树脂上施加压力以产生剪切热，从而在成型周期的回收挤出阶段期间将塑料熔体引入注射区。该剪切发热系统依赖于在喷嘴中形成冷塞(cold slug)以容纳每次喷射之间的塑料。该冷塞在喷射周期之后密封喷嘴并且在介于成型喷射之间的回收挤出阶段期间阻止额外的塑料通过喷嘴流出，从而在料桶中捕获塑料以便施加压力以产生剪切热。然而，冷塞需要移除非常高的压力以便允许熔融树脂在下一个注射周期期间通过喷嘴流出。被施加来移除冷塞的压力主要被螺旋件尖端和喷嘴之间的塑料体积所吸收。一旦冷塞被移除，高压力就将树脂熔体通过模具浇口(例如，模具空腔的入口)和用于将熔体输送到模具空腔中的流道或通道推入模具空腔中。传统注射成型系统通常具有20,000至30,000psi的注射压力，以便在模具空腔中获得500-1500psi的压力。由于该高压力，传统注射成型系统通常包括具有重或厚壁部分的料桶，其减小了从围绕料桶的带状加热器到塑料的热传导。冷塞是导致传统注射成型系统的最大低效率之一。

可能涉及本公开的包括各种注射成型系统的文献，包括美国专利No.7,906,048、美国专利No.7,172,333、美国专利No.2,734,226、美国专利No.4,154,536、美国专利No.6,059,556和美国专利No.7,291,297。然而，这些建议可能会被改进。

仍然存在开发可以为各种应用提供额外的灵活性的自动化和更有效的系统来解决现有注射成型系统的问题的需要。

发明内容

本公开通常提供注射成型系统，其在本文中可以称为挤出-填充(ETF)式注射成型装置、机器或系统。注射成型系统通常包括喷嘴封闭装置。喷嘴封闭装置可以包括打开和关闭喷嘴的螺旋件尖端。通过使用螺旋件尖端来打开和关闭喷嘴，消除了传统注射成型系统中的冷塞，这允许注射成型系统在低注射压力下操作。低注射压力允许降低料桶厚度，这导致贡献熔化料桶中的材料所需的大部分热量的更有效的传导加热。