用于控制阀浇口式喷嘴的闭合速度的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]所公开的实施例涉及注塑机中的热流道系统，且更具体地涉及用于控制阀浇口式喷嘴的闭合速度的系统。
【背景技术】
[0002]注塑机中的热流道系统包括机械式浇口喷嘴(即阀浇口式喷嘴)或热控式浇口喷嘴(即热尖式喷嘴)。阀浇口式控制通常在注塑模制部件的表面提供更好质量的浇口。然而，在脱模之后即使阀浇口式喷嘴也会造成在部件上留下塑料残余(例如冠型毛刺或痕迹)。这种痕迹很成问题，尤其是树脂(如聚丙烯)。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，一种塑料部件的模塑方法包括:提供阀浇口式喷嘴，该阀浇口式喷嘴包括能够在打开位置与闭合位置之间移动的阀杆；在所述打开位置与所述闭合位置之间的第一部分以第一速度移动至少一个阀杆；以及在所述打开位置与所述闭合位置之间的第二部分以小于所述第一速度的第二速度移动至少一个阀杆，其中，所述第二速度小于阈流速，并且其中，所述第二部分为打开位置与闭合位置之间距离的最后10%至70%。
[0004]在另一个实施例中，一种塑料部件的模塑方法包括:提供阀浇口式喷嘴，该阀浇口式喷嘴包括能够在打开位置与闭合位置之间移动的阀杆；在所述打开位置与所述闭合位置之间的第一部分以第一速度移动至少一个阀杆；以及在所述打开位置与所述闭合位置之间的至少最后2_以小于第一速度的第二速度移动所述阀杆。
[0005]应当理解的是，前述概念和下面讨论的附加概念可以以任何适当的结合方式安排，因为本发明并不在这方面受限制。
[0006]通过以下结合附图的说明，能够更充分地理解本发明前述的和其它的方面、实施方式和特点。
【附图说明】
[0007]附图未按比例画出。在附图中，在不同附图中各个相同或近似相同的部分用相同数字表示。为了清楚起见，未对每个附图的每个部分进行标注。在附图中:
[0008]图1A为示意图，示出了具有包含处于打开位置的阀杆的阀浇口式喷嘴的热流道的一部分；
[0009]图1B为示意图，示出了具有处于闭合位置的阀杆的图1A中的热流道；
[0010]图2和图3为示例性的阀杆关闭速度的轮廓图；
[0011]图4为示意图，示出了显示由其相应的致动器操纵的不同的阀杆的热流道的一部分;
[0012]图5为示意图，示出了使用致动板装置同时操纵的不同的阀杆；以及
[0013]图6为注塑系统的示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明人已意识到，在阀浇口式喷嘴的阀杆闭合期间会出现聚合物熔体的压力峰值，导致在最终的脱膜制品形成的残余增加。不希望受理论约束，当阀杆快速地移动到相应的浇口中时出现压力峰值。更具体地说，压力峰值可能是因为，在阀杆闭合的结尾部分(如当阀杆关闭浇口时)聚合物熔体不能在阀杆周围流动。本发明人已意识到，在阀杆闭合期间，如果阀杆移动足够缓慢，以允许聚合物熔体在阀杆周围流动，观察到的压力峰值会降低或基本上消除。出于以上考虑，在一个实施例中，在阀杆闭合的至少结尾部分，通过以小于阈流速的速度移动阀杆可以降低或基本上消除压力峰值。压力峰值的降低会导致在最终脱膜制品上形成的残余减少，进而改善制品质量。
[0015]不希望受理论约束，除了减少残余形成之外，在阀杆闭合的结尾部分以小于阈流速的速度移动阀杆也可以在阀杆闭合期间提供基本上恒定的聚合物熔体压力。在一些实施例中，在阀杆闭合期间保持基本上恒定的聚合物熔体压力可以促进均匀的模具封装，降低浇口区域内的聚合物取向，降低浇口区域内的不均匀的残余应力，以及如本领域的普通技术人员可以理解的其他益处。
[0016]现在参照图1A和图1B，描述阀浇口式热流道及其关联的喷嘴的一个实施例。在所描述的实施例中，阀浇口式热流道2包括歧管3和带有喷嘴出口 6的喷嘴4。众所周知，阀杆8与喷嘴4相关联从而可以在缩回的打开位置(图1A)与前方的闭合位置(图1B)之间可选择性地移动。当阀杆位于缩回的打开位置时，聚合物熔体自由地从熔体通道12流向出口 6。相应地，当阀杆位于前方的闭合位置时，阀杆8的前端9阻塞浇口 10以选择性地基本上防止聚合物熔体从熔体通道12流向出口 6。为了清楚起见没有描述喷嘴的其他组件和热流道。然而本领域的技术人员可认识可能包括这些组件的一个或多个。在共有的美国专利6669462和8142183中描述了这些组件的实例，以上所有都在此引入作为参考。
[0017]不希望受理论约束，在阀杆闭合期间观察到的压力变化与在阀杆闭合的结尾部分或阶段阀杆移动穿过聚合物熔体的速度有关。随着阀杆在打开位置与闭合位置之间移动，阀杆使聚合物熔体局部变形，从而在聚合物熔体内部产生局部压力梯度(即局部应力)。由于许多不同的弛豫机构，随着时间的推移这些局部压力梯度以给定的弛豫速率松弛。根据使用的工艺参数，聚合物熔体的弛豫速率可以变化，上述工艺参数包括加工温度、增塑剂、变形率(例如剪切增稠和剪切稀化聚合物)和/或其他适当的参数。当阀杆速度增大时，导致聚合物熔体的局部变形率相应地增大。当聚合物熔体的局部变形率大于聚合物熔体的弛豫速率时，由于聚合物不能以足够快的速度松弛以容纳诱发的变形(阀杆周围的流动)，在阀杆的临近位置和前面会形成更大压力的局部区域。事实上这会以增大的压力在阀杆的前面产生聚合物的塞式流。随着阀杆接近闭合位置，聚合物的塞式流进入喷嘴出口 6，进而导致观察到的压力峰值和增加的残余。
[0018]不希望受理论约束，本发明人已意识到，当聚合物熔体的变形率约小于或等于聚合物的弛豫速率时，聚合物熔体能够以足够快的速度松弛，以允许聚合物熔体在阀杆周围流动，并基本上避免产生压力峰值。对于施于聚合物熔体的压力梯度，就施加的变形率来说，弛豫速率可以大体上被看作压力梯度向平衡状态或动态平衡状态松弛的速度。物理上，这对应于许多不同的物理现象，其中包括(但不限于)聚合物分子的重新排列以容纳施加的压力梯度。在实例中，当物体(如阀杆)移动穿过聚合物熔体时，将恒定的变形率施加于聚合物熔体。此变形率导致聚合物分子重新排列，在变形率小于或等于弛豫速率的实例中，聚合物分子的重新排列会对应于移动物体周围的聚合物流动。较高黏性将会对应于较慢弛豫速率，较低黏性将会对应于较快弛豫速率。
[0019]在一个实施例中，在阀杆闭合的至少结尾部分，阀杆以小于阈流速的速度移动，使得由于阀杆的运动聚合物熔体的变形率小于或约等于聚合物熔体的弛豫速率。由于聚合物熔体能够从通向阀杆前端的通道中流出，当阀杆以小于阈流速的速度移动时，被移动位置的材料会朝着熔体通道12回流，而不是被强制穿过喷嘴出口 6而产生压力峰值，因此，在阀杆闭合的结尾部分，以小于或等于阈流速的速度移动阀杆可以降低或基本上消除观察到的压力峰值。
[0020]应该注意的是，阈流速不是绝对的参数。相反，阈流速可以取决于许多不同的参数。例如，阈流速可以取决于:多种组件的几何形状；可以影响弛豫速率的特定聚合物熔体的工艺参数(例如，聚合物类型、工艺温度、增塑剂、变形率以及其他任何适当的工艺参数)；和/或本领域的普通技术人员可以认识到的其他任何合适的参数。因此，阈流速应该较通常地被看作是这样的速度:当低于该速度时，在阀杆闭合期间不会观察到巨大的压力峰值。
[0021]再参照图1A和图1B，描述了打开位置和闭合位置之间的阀杆致动的一个实施例。在阀杆闭合的第一部分或阶段，阀杆8以约大于阈流速的速度移动。随后在阀杆闭合的第二部分或阶段，阀杆减慢到低于或等于阈流速的速度。在一些实施例中，第二阶段对应于阀杆的打开位置与闭合位置之间的距离的结尾部分。如图所示，阀杆在距离具有浇口 10的阀杆8完全闭合处的预选距离S处减慢。可以选择第一速度和第二速度以及距离S，使得降低或基本上消除压力峰值。
[0022]特定的阈流速和期望的距离S (在该距离处阀杆速度减小)可取决于:第一阀杆闭合速度、多种组件几何形状、可以影响弛豫速率的特定聚合物熔体的工艺参数(例如，聚合物类型、工艺温度、增塑剂以及任何其他适当的工艺参数)，和/或本领域的普通技术人员可以认识到的任何其他合适的参数。
[0023]不希望受理论约束，下面详细描述可以控制阈流速和/或距离S的方法的几个不受限制的实例。例如，升高聚合物熔体温度将会导致由于增大的聚合物弛豫速率的阈流速增大。类似地，使用引起聚合物熔体流动性增大和弛豫速率增大的增塑剂也会导致阈流速增大。在另一个实例中，较快的第一阀杆闭合速度在阀杆闭合的较早部分产生压力峰值，是因为相对于弛豫速率来说聚合物的变形率增大。为了避免在阀杆闭合过程的较早部分产生压力峰值，阀杆可以在阀杆闭合过程的较早时间点(即，距离S增大)减慢。虽然上面已详细描述了特定的参数以及它们与阈流速和距离S之间的关系，因为本发明不只限于这里提到的那些参数，所以也可以使用其他工艺参数来确定和设置阈流速和距离S。
[0024]虽然可以使用任何适当的第一阀