用于塑性材料的注射成型的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑性材料的注射成型，并且具体而言，涉及一种借助于一种装置的注射成型的方法，所述装置包括在压力下的流体塑性材料的分配器，所述分配器连接到至少一个注射器，所述至少一个注射器包括在关闭位置和打开位置之间可移位的阀销。
[0002]通常，这些注射成型方法包括在阀销从关闭位置到打开位置的位移之后，用塑性材料填充模具型腔(mold cavity)的步骤，后面是在注射到型腔中的塑性材料的压力下的保压(packing)步骤，其中，阀销被保持在所述打开位置。然后，阀销从打开位置移位到关闭位置，并且在允许塑性材料凝固的等待时间之后，从模具取出成型制品。
[0003]所述注射器或每个注射器的阀销的位移传统上借助于流体致动器来操作。近期，已提出了一些装置，其中，阀销借助于电子系统以受控的方式通过电旋转致动器来驱动。
【背景技术】
[0004]例如，文献JP-06114887、US-7，121，820 和 EP-2，679，374 (相同的申请人)中描述了用于驱动成型装置的所述注射器或每个注射器的阀销的电致动器的使用。与流体致动器相比，电致动器可借助于电子系统容易得多地控制，所述电子系统基于通过适当的传感器检测和/或借助于特定算法的工艺参数操作。以这种方式，可以进行以下二者的高效控制，即:所述阀销在关闭位置和打开位置之间的位置，以改变注射的塑性材料在成型周期期间的流动，如文献US-6，294，122中所述；以及阀销在其从关闭位置到打开位置的移动期间的位移的速度。因此，文献W0-2012/074879和W0-2012/087491提供了电致动器的控制，以使阀销以初始速度从关闭位置以连续的方式移位到打开位置，并且随后，改变至与所述初始速度相比的一个或多个更高的速度。这种控制作为从阀销的关闭位置开始的阀销所覆盖的时间或空间的函数来操作。
[0005]控制电致动的阀销的位置从JP-2009298091A、JP-2002059467A也是已知的。出版物“BRAUN P.: “PREAZISE P0SIT10NIERN”，Plastverarbeiter，Huethig GmbH,HeildelbergDE，2005年12月1日，38-39页，XP001155127，公开了通过电致动器可控制地操作的阀销，并且扭矩被检测并被用于提供故障检测。
[0006]此类型的控制难以与实际的工艺条件、或更确切地说与一系列强可变的参数相关联，例如，作为工作条件和塑性材料(模具内的温度、粘度、保压条件)的物理状态等的改变的函数。
[0007]例如，在例如保险杠之类的大型机动车辆的部件的情况下，从机械的和审美二者的视角，对需要高质量的制品的注射成型而言，更精确的控制将是特别期望的。在这种情况下，成型装置通常包括分布在模具的不同区域中的一定数量的注射器:在这些注射器通过单分配器供给的情况下，注射的塑性材料的压力和密度的可感知的差异能够在靠近中央注射器(或多个中央注射器)的型腔的区域和对应于外围注射器的那些区域之间产生。由于这个原因，在这些情况下，使用了顺序注射，其中，模具型腔的填充步骤实际上通过顺序地控制不同注射器的阀销的打开来执行，以便从中央区域开始朝向外围区域逐渐填充模具型腔。在这种情况下，中央注射器的阀销在整个注射周期期间能够保持打开，或能够在外围注射器的阀销打开之后被移位至关闭位置。以这种方式，改进了模具型腔的填充前沿的前进，并且降低了塑性材料在型腔的初始填充区域中的积聚所引起的局部压力。
[0008]特别是在这种类型的顺序注射的情况下，填充步骤和后继的保压步骤必须在各个注射器和型腔的不同区域之间很好地平衡，这是因为否则，可能产生成型件的变形问题以及具有随之发生的机械属性的降低的张紧、厚度的局部增加以及在一些情况下，成型步骤期间的纤丝(f i 1 ament)和破损。
[0009]相似的问题，虽然轻微，也能发生在制品的注射成型中，所述制品的尺寸不一定需要顺序方法。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于构成一种对上述可获得的技术问题的高效的解决方案，所述解决方案通过控制与实际的工艺参数以及与它们的变化性更直接地相关联的注射过程。
[0011]鉴于实现此目的，本发明涉及一种用于在开始处限定的类型的注射成型的方法，所述方法的独特特性在于如下事实，即:它提供了当阀销处于从所述关闭位置到所述打开位置的路径中时，对电旋转致动器所产生的扭矩的值的至少一个检测步骤，检测到的扭矩值用于引导成型过程。
[0012]本发明基于如下发现，即:移动阀销以及还可能使它沿打开路径保持暂时静止所需的电动机所产生的扭矩，是注射到模具中的塑性材料的压力的函数。通过检测到的扭矩值，电致动器的控制能够例如对阀销的定位起作用，以增加或降低塑性材料到模具中的流动，或对其速度起作用，从而以合适的方式改变它。
[0013]得自作用在阀销上的力的电致动器所产生的扭矩的检测能够在静态条件下以更准确和精确的方式执行，或更确切地说利用非移动的阀。为此目的，本发明有利地设想了，阀销从关闭位置到打开位置的移动是不连续的，并且包括阀销的至少一个暂时停止步骤，其中，执行电致动器的扭矩值的检测步骤。此停止步骤后面能够是阀销以预定的量朝向关闭位置的短暂的返回步骤。考虑到以下事实，这是特别有用的，即:因为销和致动器之间的耦接间隙，后者的位置可以不是单一确定的:阀的移动的逆转在其制动(arrest)后允许检测恢复了任何可能的间隙的电动机的扭矩。
[0014]由于扭矩值并不总是与注射压力成正比，所以便利的是进行预备的初始校准步骤，其中，扭矩值的检测在阀销的一系列空的打开周期和关闭周期期间便利地执行，即不将塑性材料注射到模具中。
[0015]根据本发明的方法在顺序注射的过程中是特别有利的，所述顺序注射先前已提及:在这种情况下，检测每个注射器的阀销的电旋转致动器所产生的扭矩的值，并且检测到的扭矩值例如被用于借助于所述阀销的移动变化来使这些扭矩基本上均匀。这允许获得压力在模具型腔内的最佳分布，并且因此，最终，获得如此成型的制品的更好的质量。
[0016]根据本发明的另一个方面，提供了一种用于到模具型腔中的塑性材料的注射成型的装置，所述装置包括在压力下的流体塑性材料的分配器，所述分配器连接到至少一个注射器，所述至少一个注射器包括在关闭位置和打开位置之间可移位的阀销，其中，所述阀销通过电旋转致动器可控制地操作，其特征在于，它被配置成至少当所述阀销处于从所述关闭位置到所述打开位置的路径中时，检测所述电旋转致动器所产生的扭矩的值，并且采用检测到的扭矩值来引导成型过程。
[0017]在成型方法期间，在打开步骤结束时，所述阀销在注射到模具中的塑性材料的保压步骤中保持静止，并且随后返回到所述关闭位置。优选地，根据本发明的装置被配置成还检测所述电旋转致动器在保压步骤期间和/或在所述阀销返回到所述关闭位置期间所产生的扭矩的值。
[0018]便利的是，根据本发明的装置还被配置成用于执行所述阀销以不连续的方式从所述关闭位置到所述打开位置的移动，所述移动具有至少一个暂时停止步骤，在其中，执行扭矩值的所述检测步骤。此暂时停止步骤后面能够是所述阀销以预定的量朝向所述关闭位置的返回步骤。
【附图说明】
[0019]现在将参照仅作为非限制性示例提供的附图来详细描述本发明，在附图中:
图1是以部分剖面示出了常规的注射成型装置的一部分的示意图，
图2是归一化图，其示出了作为时间的函数的图1的成型装置在注射周期期间的阀销的行程、注射压力以及电致动器所产生的扭矩的曲线图，
图3是类似于图2的示图的示图，其中，阀销的速度被添加到曲线图，
图4是关于如下情况的类似于图3的示图的示图，其中，设想了阀销在其打开位移期间的停止步骤，
图5是示意性垂直投影图，其示出了适于执行顺序注射的周期的成型装置的配置，
图6是参考图5的成型装置的类似于图2的示图的示图，以及图7是仍然参考图5的成型装置的类似于图3的示图的示图。
【具体实施方式】
[0020]图1示意性地示出了用于塑性材料的注射成型的装置，所述装置以一般常规的方式包括注射器3，所述注射器3连接到熔化的塑性材料的分配器或热室2，并且包括设置在其自由端处的喷嘴5，所述喷嘴5具有通过注射通路(“门”)与模具的型腔S连通的喷嘴终端6。塑性材料通过喷嘴终端6的流动受阀销7控制，通过致动器8，所述阀销7在图1中所示的降低的关闭位置和升起的打开位置之间沿喷嘴5轴向可移位。
[0021]致动器8是电致动器，并且更具体而言，是旋转电动机:图1中表现的它的布置仅仅是象征性的，这是因为它便利地具有在已引用的相同申请人的文献EP-2，679，374中描述和图示的类型，根据所述文献，电动机8的旋转轴通过通常包括丝杆螺母单元和枢转杆的可逆型传动装置来驱动阀销7。
[0022]电