[发明专利]一种采用半导体制冷器及相变材料的模具急冷急热装置

说明书

本发明提出一种采用半导体制冷器及相变材料的模具急冷急热装置，包括控制模块、模具加热器、冷却液模具通道、相变储冷器、冷却液降温管、半导体制冷器；所述相变储冷器内贮有相变部件；所述冷却液模具通道设于模具处；所述冷却液降温管设于相变储冷器处并经可控阀与冷却液模具通道相通；所述半导体制冷器的热端与模具相接，冷端与相变储冷器相接；当对模具进行急热作业时，半导体制冷器的热端加热模具而冷端对相变储冷器降温；当对模具进行急冷作业时，冷却液在冷却液降温管和冷却液模具通道中流动以快速对模具降温；本发明通过结合半导体制冷器及相变材料的优点，并引入闭环反馈控制电路，能实现对模具进行高效节能的急冷急热调节。

技术领域

本发明涉及成型制造技术领域，尤其是一种采用半导体制冷器及相变材料的模具急冷急热装置。

背景技术

注塑和模压成型作为塑料加工中的重要成型方法，在工业生产的各个领域都有广泛应用，对塑料产品的精度、表面质量和强度的要求日益提高。传统塑料成型过程，易出现存在熔接痕、橘皮、细纹等缺陷，如能采用优质的急冷急热方法，将模温快速升高至塑料的玻璃化温度温度以上，成型后再快速降低模温至顶出温度，可有效加以消除上述缺陷。其中，如何快速实现动态的模温变化与控制，是制约其实现的关键难题。

目前市场上所采用的塑料成型设备，在实际生产过程中，通常通过加热整个模具，由此制造出的产品常存在熔接痕、橘皮、细纹等外观问题，且需要表面进行二次加工；这不仅增加了能耗与生产成本，如何进一步缩短成型周期也存在瓶颈。

发明内容

本发明提出一种采用半导体制冷器及相变材料的模具急冷急热装置，通过结合半导体制冷器及相变材料的优点，并引入闭环反馈控制电路，能实现对模具进行高效节能的急冷急热调节。

本发明采用以下技术方案。

一种采用半导体制冷器及相变材料的模具急冷急热装置，用于对模具（10）进行急冷急热的温度调节作业，所述急冷急热装置包括控制模块、模具加热器、冷却液模具通道（9）、相变储冷器（1）、冷却液降温管（3）、半导体制冷器（6）；所述相变储冷器内贮有相变部件；所述冷却液模具通道设于模具（10）处；所述冷却液降温管设于相变储冷器处并经可控阀与冷却液模具通道相通；所述半导体制冷器的热端与模具相接，冷端与相变储冷器相接；当对模具进行急热作业时，半导体制冷器的热端加热模具而冷端对相变储冷器降温；当对模具进行急冷作业时，冷却液在冷却液降温管和冷却液模具通道中流动以快速对模具降温。

所述半导体制冷器的热端经下导热基板（8）与模具相接，冷端经上导热基板（4）与相变储冷器相接；上导热基板、下导热基板的上、下面处均涂有导热硅胶或石墨作为导热介质；所述上导热基板、下导热基板的材料包括铜或铝。

所述半导体制冷器与上、下导热基板的连接方式包括螺钉夹紧固定、树脂胶黏或焊接；所述上、下导热基板与相变储冷器的连接方式包括螺钉夹紧固定、树脂胶黏或焊接。

所述冷却液为水，所述冷却液降温管与辅助冷却水路相通；所述辅助冷却水路处设有驱动液体流动的供液泵；所述辅助冷却水路包括第一管、第二管；所述第一管连通冷却液降温管和冷却液模具通道；第二管与冷却液降温管相通且第二管处设有阀门。

所述冷却液模具通道的输出端处设有储水箱（13）用于暂存从冷却液模具通道输出的高温度冷却液，所述储水箱与第二管和冷却液模具通道相连。

所述模具内预置有电加热棒（12）作为辅助加热工具。

所述半导体制冷器的热端处设有用于感应所述下导热基板（8）中心温度的热端闭环控制电路，该热端闭环控制电路通过PID控制并根据所感应的温度来调节半导体制冷器（6）的工作电流，确保采用最合适的工作电流使模具成型面温度在预设的范围内调整，即通过所感应的下导热基板的温度自动调整半导体制冷器的制热/制冷效果来控制模具型腔工作面工作温度。