专利名称：吸塑机发热砖的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用在吸塑机中的加热装置，更具体地说是吸塑机发热砖。
背景技术：
吸塑成型又称热塑成型，吸塑机是一种广泛使用的塑料加工机械，利用真空泵产 生的真空吸力将加热软化后的PVC、PET、PETG、APTT、PP、PE、PS等热可塑性塑料片材经过模 具吸塑成各种形状的部件，如真空罩、吸塑托盘、泡壳等。 吸塑机中的加热装置是依被加热件的平面形状按阵列的方式排布的加热砖，已有 技术中的加热砖是以电阻丝为发热器件，作为发热器件的电阻丝缠绕在发热砖内，这种电 加热形式存在的问题是加热方式无定向性，热量在发热砖上向周围空间辐射，不仅能源利 用率低，而且生产车间的环境温度很高；此外，这种电阻丝式发热砖由于电阻丝容易因高温 老化而烧断，其使用寿命仅在半年左右，由此带来极大的维护工作量。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种吸塑机发热砖，以期
降低能源损耗，提高能源利用率、延长使用寿命、减少维护工作量。 本发明解决技术问题采用如下技术方案 本发明吸塑机发热砖，其结构特点是采用电磁感应加热的结构形式，具有 —以高频电源为工作电源、用于产生高频交变磁场的电磁线圈； —置于电磁线圈所产生的高频交变磁场中、以电磁感应产生热量的发热板。
本发明吸塑机发热砖的结构特点也在于 所述电磁线圈是以并联设置的多股高温漆包线绕制而成。 设置以耐高温陶瓷为材质的半敞式壳体，所述发热板置于所述半敞式壳体的敞口 上，以所述半敞式壳体与发热板构成容腔，电磁线圈置于所述容腔内，在所述电磁线圈与容 腔侧壁之间、以及在所述电磁线圈与发热板之间别设置有高温隔热材料。
在所述电磁感应线圈的中心位置上设置有非导电磁芯。 在所述发热板的底部中心位置设置感温热电偶，在所述非导电磁芯的中心及半敞
式壳体的底部设置有贯通的引线孔，感温热电偶的引线管在所述引线孔中引出。 所述发热板是以镍、镍合金、铁、铁合金、钴或钴合金为材质。 所述发热砖整体外形设置为长方体，所述发热板为所述长方体的顶板。 与已有技术相比，本发明有益效果体现在 1 、本发明针对在吸塑机中的特定应用，利用电磁感应原理，对发热部件直接以涡 流加热，其加热方式具有定向性，有效抑制了向周围空间无效的热能辐射，较吸塑机电阻式 发热砖的发热效率提高了 20%以上； 2、本发明热惯性远远小于已有技术中的电阻式发热砖，由此可带来如下效果
a、进一步结合PID算法进行温度控制可以使本发明更进一步提高发热速度，有效地縮短设备的加热时间，冷机加热时间可较电阻式发热砖提前约1 2小时达到稳定的设 定温度值，大大提高了生产效率； b、因热惯性小，可以更为便捷地提高吸塑机的温控精度； c、针对吸塑机的非连续加热的应用方式，本发明较小的热惯性使得其允许在加工 间隔中停电、再起动；而热力时间常数偏大的电阻式发热砖则需要一直保持加热状态，也因 此大大增加了吸塑机能耗。 3、本发明将电磁线圈设置为多股形式，可以有效减小集肤效应，并利于线圈的整 形操作。 4、本发明半敞式壳体与发热板之间的配合设置使其既达到保温目的又便于拆卸。
5、本发明在电磁感应线圈的中心位置上设置非导电磁芯，用于调节电感值以保证 电路获得最大加热功率及发热效率所需之最佳电感值。 6、本发明将感温热电偶设置在发热板的底部，既能准确感温又保持了紧凑的结 构。 7、本发明发热板以镍、镍合金、铁、铁合金、钴或钴合金为材质以保证感生较大涡 流功率并具有良好的导热性。 8、本发明发热砖整体外形设置为长方体，这种形状十分有利于加热系统中阵列的 布排与形状的裁剪。 9、本发明由于不再采用易耗的电阻丝加热，其使用寿命大大延长，极大地减小了 维护工作量、降低了使用成本。 10、在以本发明构建的吸塑机加热系统中，每一块发热砖可以进行独立的温度采 样并实施独立的基于P丽脉宽调制和PID技术的温度控制，使加热系统十分便于适应被加 工物件的形状变化，辅以控制及软件编程技术后可以极大地提高生产效率及产品质量。温 度范围为《65(TC ; 11、本发明通过对加热系统的温度场进行温控方案的编程，可以很方便地适于每 个不同被加工工件的技术要求。
图la为本发明结构示意图。 图lb为本发明A-A剖视图。 图2为以本发明构建加热系统电路示意图。 图3为以本发明构建加热系统的发热砖供电电路框图。 图中标号1电磁线圈、2胶木骨架、3发热板、4壳体、5固定螺孔、6引线孔、7高温
隔热材料、8感温热电偶、9非导电磁芯、10弓战管。 以下通过具体实施方式
，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
参见图1、图2，本实施例采用电磁感应加热的结构形式，设置以高频电源为工作 电源、用于产生高频交变磁场的电磁线圈1 ;设置置于电磁线圈1所产生的高频交变磁场 中、以电磁感应产生热量的发热板3。
具体实施中，相应的结构形式也包括有 电磁线圈1是以并联设置的多股高温漆包线绕制在胶木骨架2上。
设置以耐高温陶瓷为材质的半敞式壳体4，发热板3置于半敞式壳体4的敞口上， 以半敞式壳体4与发热板3构成容腔，电磁线圈1置于容腔内，在电磁线圈1与容腔侧壁之 间、以及在电磁线圈1与发热板3之间分别设置高温隔热材料7。 为了与相应的电路进行匹配，在电磁感应线圈的中心位置上设置有非导电磁芯9， 用于调节电感至最佳值。 在发热板3的底部中心位置设置感温热电偶8，在非导电磁芯9的中心及半敞式壳 体4的底部设置有贯通的引线孔6，感温热电偶8的引线管10在引线孔6中引出，在发热板 3的底部，设置固定螺孔5以便各发热板3在加热系统中的定位。 发热板3是以镍、镍合金、铁、铁合金、钴或钴合金为材质以保证感生较大涡流功 率并具有良好的导热性。 发热砖整体外形设置为长方体，发热板3为长方体的顶板，这种形状十分有利于 加热系统中阵列的布排与形状的裁剪，也易于在已有吸塑机上对电阻丝式加热砖直接进行 替换。 图2给出的是整个加热系统中每一块发热砖所起的作用，整个加热系统可能是由
150块(10X15)或更多(mXn)加热砖组成的阵列构成，其中的m为行数，n为列数。 图3给出的是本发明每一块发热砖相应的供电、变频及控制线路。 在一台吸塑机中，有时会有超过120块以上的发热砖同时运行，本发明在构建加
热系统时，对每块发热砖实施一对一的独立温控，包括各自独立的温度检测和各自独立的
P丽温度控制。 具体实施中，百余路变频及P丽电路构成了一个复杂的网络，各路控制信号和干
扰源之间的交叉耦合，使吸塑机处于十分复杂的电磁环境中，在这种严峻的干扰环境中要
使吸塑机及其相应的微型计算机一直处于正常工作状态，必须解决抗干扰的问题。本发明
具体实施中，在实现电磁式加热系统抗干扰能力方面采用以下措施 1、系统中+5V电源采用多级滤波处理，采用集成电压调整器； 2、系统中电源的输入、输出线均采用双绞线，低阻抗屏蔽接地以抑制共摸干扰； 3、各路控制电路采用独立的模块结构； 4、采用程序限幅法，连续采样五次，若某一次采样幅值远大于其他几次采样的幅 值，该值舍弃； 5、设置警戒时钟WDT，如果程序循环扫描执行时间超过了规定时间，预示程序进入 死循环，立即报警； 6、数据线和脉冲线分开走线； 7、采用分开的交流地线、直流地线、模拟地、数字地以及环形地线；
8 、在发热砖线圈侧增加阻容吸收电路及续流二极管。
权利要求
吸塑机发热砖，其特征是采用电磁感应加热的结构形式，具有一以高频电源为工作电源、用于产生高频交变磁场的电磁线圈(1)；一置于电磁线圈(1)所产生的高频交变磁场中、以电磁感应产生热量的发热板(3)。
2. 根据权利要求l所述的吸塑机发热砖，其特征是所述电磁线圈(1)是以并联设置的 多股高温漆包线绕制而成。
3. 根据权利要求1所述的吸塑机发热砖，其特征是设置以耐高温陶瓷为材质的半敞式 壳体(4)，所述发热板(3)置于所述半敞式壳体(4)的敞口上，以所述半敞式壳体(4)与发 热板(3)构成容腔，电磁线圈(1)置于所述容腔内，在所述电磁线圈(1)与容腔侧壁之间、 以及在所述电磁线圈(1)与发热板(3)之间别设置有高温隔热材料。
4. 根据权利要求2所述的吸塑机发热砖，其特征是在所述电磁感应线圈的中心位置上 设置有非导电磁芯(9)。
5. 根据权利要求3所述的吸塑机发热砖，其特征是在所述发热板(3)的底部中心位置 设置感温热电偶(8)，在所述非导电磁芯(9)的中心及半敞式壳体(4)的底部设置有贯通的 引线孔(6)，感温热电偶(8)的引线管(10)在所述引线孔(6)中引出。
6. 根据权利要求l所述的吸塑机发热砖，其特征是所述发热板(3)是以镍、镍合金、铁、 铁合金、钴或钴合金为材质。
7. 根据权利要求1所述的吸塑机发热砖，其特征是所述发热砖整体外形设置为长方 体，所述发热板(3)为所述长方体的顶板。
全文摘要
吸塑机发热砖，其特征是采用电磁感应加热的结构形式，具有以高频电源为工作电源、用于产生高频交变磁场的电磁线圈，以及置于电磁线圈所产生的高频交变磁场中、以电磁感应产生热量的发热板。本发明针对在吸塑机中的特定应用，利用电磁感应原理，对发热部件直接以涡流加热，其加热方式具有定向性，有效抑制了向周围空间无效的热能辐射，较吸塑机电阻式发热砖的发热效率提高了20％以上。
文档编号H05B6/02GK101708652SQ20091018484
公开日2010年5月19日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者余世杰, 华青梅, 张培山, 杜贤平, 赵彦 申请人:安徽鑫阳能源开发有限公司