[发明专利]用于制备模塑部件的注射成型方法，通过注射成型制备的模塑部件以及注射模具

说明书

本发明涉及用于制备注射成型的增强模塑部件的方法，所述模塑部件的纤维取向在局部基础上特别地调整。通过对所使用的注射模具的壁进行适当的、动态控制的补充加热(变温可加热通道)，据此局部腔区域在注射时被加热至聚合物(塑性材料模塑材料)固化温度的温度范围中或固化温度以上的温度(在部分结晶的塑性材料的情况下，无论如何在结晶温度以上，或在非晶的塑性材料的情况下，在玻璃化转变温度以上)。

技术领域

本发明涉及用于制备注射成型的增强模塑部件的方法，所述增强模塑部件的纤维取向在局部基础上被特别地调整。通过对使用的注射模具的壁进行适当的、动态控制的补充加热(变温可加热的通道)，局部腔区域从而在注射时被加热至聚合物(塑性材料模塑材料)固化温度的温度范围中或固化温度以上的温度(无论如何，在部分结晶的塑性材料的情况下，在结晶温度以上，或在非晶的塑性材料的情况下，在玻璃化转变温度以上)。

背景技术

在常规的注射成型中，将塑性材料熔体注射到温度控制的模具中，模具的模具壁温度通常低于各自塑性材料的固化温度(在部分结晶的塑性材料的情况下的结晶温度，或在非晶的塑性材料的情况下的玻璃化转变温度)。熔体前沿的核从而保持可流动，通过注射压力驱使塑性材料到腔中，同时模具壁附近的边缘区域迅速地冷却和固化。一旦填满模具腔，塑性材料完全固化，模塑部件从模具中脱模。在整个的注射成型循环中，模具壁保持相同的温度。因此模具温度控制可以被理解为冷却以消散在每个注射期间被引入到模具中的熔体的热能，所述熔体的热能包括任何可能的结晶热。

在长的流动路径和同时薄的壁厚度的情况下，这会导致横截面的凝结，从而阻碍腔的完全填充。此外，结构化和高光泽的表面并没有完全被复制。此外，如果流动前沿一起流动，其结果是形成可见的合模线。

所谓的变温模具温度控制提供了对于上述问题的解决方案。通过补充加热，将腔在注射时被加热至部分结晶的塑性材料(或在非晶的塑性材料情况下的玻璃化转变温度)的熔体温度水平(至少在结晶温度以上)，在模具填充完成后，其被冷却至显著低于固化温度的温度。从而基本实现在整个表面上均匀地加热模具壁。在注射成型期间，用该方法可以实现的更高熔体温度和模具温度的结果是聚合物熔体的黏度显著地减少，有问题部件的模塑被改善，或使其完全成为可能。因此，温度变化必须尽可能迅速地实现从而可以保证充足的产量。

变温模具温度控制的优点为：

·较少的部件扭曲和变形

·形成高光泽表面，甚至用发泡的塑性材料

·避免模塑部件表面上的纤维痕迹

·薄壁部件能够模塑

·在厚壁部件的情况下减少循环时间

·较高的均一性和由此较大的强度

·无可见的合模线

在该变温模具温度控制的类型中，在注射成型循环期间，加热或冷却整个腔(模具壁)。在非增强的模塑材料的情况下，可以确定的是，在合模线强度被明显的改善，与此相反，如果是包括例如碳纤维或玻璃纤维作为增强纤维的增强的模塑材料被注射时，相比于常规的注射成型方法，用变温模具温度控制并不改变纤维取向，因为纤维取向主要通过浇口位置和由其产生的流动路径而确定。因此，事实上，一些合模线尽管视觉上从模塑部件的表面消失，但其并未从模塑部件本身中消失。因为基于增强的模塑材料的模塑部件的强度通过纤维取向控制，因此合模线强度决不会改善。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新的注射成型方法，其可以通过局部受限的变温模具温度控制以明确的方式调节塑性材料熔体中增强纤维的取向，从而改善在模具部件的主要加载方向(主要的压力方向)上的强度。

此外，本发明的目的是提供相应的模塑部件，其中存在被包含的纤维的特殊取向排列。本发明的另一目的是提供用于制备根据本发明模塑部件或用于实施根据本发明方法的相应的注射模具。