专利名称：发泡成形方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及发泡成形方法，其中惰性气体如二氧化碳气体用作发泡剂，树脂填入模具中。
本发明也涉及用树脂材料成形的树脂模制产品。
本发明还涉及用树脂材料制成结构构件。
本发明还涉及用于使用光盘(下文称为CD)的音响/音乐装备的树脂模制产品，以及用于使用数字视盘(下文称为DVD)、录像带等的录像设备的树脂模制产品。
本发明还涉及防震机构和防震构件。
本发明还涉及适用于防震机构的螺纹紧固构件。
本发明还涉及加工防震构件的方法。
本发明还涉及模制产品，更具体来说，涉及树脂材料的泡沫模制产品。
本发明还涉及具有防震功能的、树脂材料制成的模制产品。
本发明还涉及一种模制产品，在该产品上彼此齐平地安装震源物体和从震源物体接收信号的接收物体。
本发明还涉及树脂材料制成的安装构件，在其上安装震源和从震源接收信号的接收构件。
本发明还涉及制造模制产品的方法和制造上述安装构件的方法。
本发明特别涉及下述模制产品，即，这种模制产品适于发出精确图象信息，同时消除在从用于产生图象信息的装置向用于输送图象信息的装置发送信息的过程中，来自办公设备如复印机和激光打印机中的震源的震动的影响。
关于发泡成形工艺的历史是久远的；例如，在USP3268639和USP3384691中公开了一种借助注射成形工艺制造树脂发泡产品的技术。近来，从合成树脂成形工艺等的教科书可学到使用化学发泡剂和物理发泡剂的发泡成形方法。从聚苯乙烯泡沫等可知，传统的发泡成形法有很高的发泡倍数，因而具有减小重量的优点，但是机械强度低。另外，使用化学发泡剂在毒性、模具腐蚀、模制的环境恶化、处置困难等方面存在许多问题。与此相反，在USP3796779中公开的一种泡沫是通过直接向熔融的树脂材料中吹入惰性气体如二氧化碳气体，使气体透入树脂，然后使树脂冷却而制成的。使用惰性气体作为发泡剂解决了毒性、模具腐蚀、模制环境恶化、难于处置等问题。但是，按照USP3796779，由于气体是直接吹入熔融树脂的，因而树脂和气体不均匀混合而形成各种泡沫形状的岛状结构。例如，所得到的结构局部地强度下降。也就是说，难于控制发泡状态。为了消除上述缺陷，早在1980年代，在麻省理工学院发明了一种成形称为微泡的很小泡沫的方法。这种方法及设备公开在USP4473665、USP5158986、USP5160674、USP5334356、USP5571848和USP5866053中。按照麻省理工学院发明的这种方法和设备，一种超临界(supercritical)惰性气体吹入树脂在其中熔化的注射成形机的增塑装置的一部分中，熔融树脂和气体被静态混合器充分混合，同时进行压力和温度控制。在制成的发泡产品中均匀散布尺寸为25μm或更小的许多小泡。由于泡的直径小，因而可以得到几乎没有强度下降的模制产品。另外，下述方法也是公知的，当树脂准备注射入模具中时，模具注入气体，并事先以大气压或更大的压力加压，并注射树脂。在树脂完全填入模具后，气压被释放，在树脂内生成气泡。
在传统的方法中，由于气体直接吹入熔融树脂材料中，因而与气体接触的熔融树脂部分在气体吹入时迅速冷却。如果气体连续吹入树脂，那么，熔融树脂大部分被冷却。因此，树脂的粘度增加，要恢复适于成形的树脂温度和粘度需要很长时间。另外，当气体准备事先加热至接近树脂熔融温度的温度时，气体的体积随着温度的升高而增大。因此，如果气体直接吹入熔融树脂，那么，由于树脂中的气体压力低，在树脂填入模具后发泡倍数过低。现在也有衬偿上述缺陷的方法，其中，气体的温度和压力被升高以维持气体浓度，然后将气体吹入熔融树脂。但是，在这种情形中，气体的压力很高，一旦吹入熔融树脂，气体就流入其中，这就难于控制吹入的气体量。另外，由于气体快速被吹入熔融树脂，吹入气体的树脂形成双隔绝层(two-isolated-layer)结构。为了使气体均匀弥散在树脂中，气体和树脂必须被静态混合器或类似装置反复地机械捏和。这使设备复杂化，延长了生产周期，导致生产率变劣。注射成形机或挤压机的增塑装置的结构可将一定的压力施加在熔融树脂上，以便在计量过程中从材料清除气体或材料。因此，如果象现有技术中那样，气体被吹入熔融树脂并被计量，那么，在吹入的气体完全溶解在树脂中之前，气体被排放至增塑装置的计量部分那侧。按照用气体注入模具、在将树脂注射进模具时施加一个等于或高于大气压的压力，然后在填充树脂后释放气体压力的方法，如果注入速度高，那么，装入模具的气体压力就不能得到控制。因此，充入气体会引起短射(short shot)。如果树脂注入速度降低，那么装入模具的气体可以得到控制，并且在填入树脂过程中或之后气体的压力可以得到控制。但是，由于注入速度低，形成大的皮层，因模具被冷却，当皮层与模具接触时皮层固化。因此，在模制产品的发泡分布中，在厚度方向上在表面和中央之间，以及在靠近浇口的部分和最后注入的部分之间的发泡差别会变得很大。
例如，在日本专利公开文本第60-47796号中公开了一种与音响设备结构有关的技术。
在这篇文件中公开的技术与一种结构构件有关，该结构构件具有一种由表面层和芯层构成的三层结构，这是由注射成形法形成的。
在这篇文件中公开的技术是采取措施抵抗音响设备的机械的或声音的震源或来自其它源的震动的技术。
作为防止共振的技术，在日本专利公开文本第52-28657号中公开了一种使用夹层结构的技术。
当用树脂材料模制的树脂模制产品准备用作上述音响设备或视频设备的壳体结构构件时，有一种成形技术可用作减小结构构件重量的技术，这种技术例如公开在USP4473665、USP4360484，以及日本专利公开文本第8-300392号和第10-24436号中。
在成象设备如电摄影复印机、激光打印机及传真设备、其它办公设备、工业设备等中，来自振动源如电机那样的转动构件和产生振动的构件的振动会负面影响成象步骤，对信息发送的负作用会负面影响图象和信息输出效果。
信息设备如计算机包括冷却风扇电机，作为电气及电子元件散热的措施。
在打印机，特别是近年来由于图象清晰度增加而日益普及的激光打印机中，用于转动/驱动多棱镜的电机产生的振动极大影响在用于输送图象信息的设备中的图象清晰度，所述图象信息是通过信息输送装置如多棱镜、光学透镜等对图象载体如纸进行激光扫描而产生的。
上述零件和装置如电机、光学透镜及激光源被固定和装在成象设备中的一个安装构件上。
在现有技术中，安装构件是金属构件或树脂材料制成的模制产品。例如，按照日本专利公开文本第7-232358号中公开的技术，为了使准备固定在安装构件上的有关零件定位，在安装构件的平面上形成凸起以规定这些零件的位置，用作这种凸起的树脂材料被压缩以保证有关凸起的尺寸精度。
由于上述办公设备和信息设备广泛用作办公室和家庭的终端设备，设备的个人使用已经普及。因此，减小重量、成本及尺寸的要求提高。
安装构件最好是树脂材料制成的模制产品，以便在各零件的预定位置上固定/放置上述电机、激光源、多棱镜、光学透镜等。
如果树脂材料的模制产品准备用作安装构件，那么就应当考虑到减小重量。作为一种减小树脂成形构件重量的技术，在USP 4630484、USP 4473665，以及日本专利公开文本第8-300392号中公开了一种树脂材料发泡成形方法。
另外，在日本专利公开文本第10-24436号、第09-48039号及第12-25066号中也公开了有关发泡树脂材料模制产品的技术。
本发明是考虑到上述问题做出的，其目的在于提供一种具有气泡的泡沫模制产品的成形方法，其中泡的尺寸被减小。
本发明的另一个目的是提供一种树脂模制产品，它是用树脂材料模制的，装在使用各种记录媒介如磁带、光盘及数字视盘的音响设备或使用记录媒介的视频设备中，并且适用于这些音响设备或视频设备。
本发明的另一个目的是提供一种适于装在音响设备或视频设备中的结构构件。
当放在音响设备或视频设备中的记录媒介被驱动装置如电机驱动以回放音响资料或视频资料时，驱动装置产生的振动或外界振动会引起信号失落现象或视频干扰现象。本发明解决了上述问题。
在音响设备或视频设备中回放记录在记录媒介上的资料的过程中，资料的回放可能被设备外面的振动或冲击干扰。本发明的目的是提供解决这个问题的树脂模制产品。
作为装在音响设备或视频设备中的结构构件，所提供的结构构件可减小重量，应对内部因素产生的振动及外界因素产生的振动及冲击，以及改善设备的便携性能。
按照本发明，提供一种防震机构和防震构件，其适于在音响设备和视频设备中提供保护音频信号或视频信号的防震效果。
本发明的另一个目的是提供一种适于防震构件的加工方法。
按照本发明，提供一种螺纹紧固构件，其适于在设备本体中固定产生振动和冲击的驱动装置。
本发明的另一个目的是提供一种模制产品，该模制产品在被振动负面影响的设备如上述成象设备或信息设备中固定零件，且该模制产品是用可消除震源如电机的振动的负面影响的树脂材料制造的。
本发明的另一个目的是提供一种安装构件，其保持/固定上述成象设备、信息设备等的零件，并且适于固定从成象设备壳体内的震源接受信息信号的接收设备如光学元件。
本发明的另一个目的是提供一种模制产品，其适于在一种装置中以预定位置精确地放置/固定零件或组件，在上述装置中原件上的信息用激光束扫描，当驱动电机时，信息通过转动/扫描多角镜，通过光学透镜而输送/扫描在信息载体或类似物上，这种模制产品能够消除电机产生的振动的影响，同时保证机械刚度足以固定有关的零件及组件。
本发明的另一个目的是提供一种用树脂材料成形的安装构件，在这种安装构件上彼此齐平地安装震源如电机和从震源接收光学信号的接收构件，这种安装构件可抑制振动从震源向接收构件的传播，以便精确地为必要的光学信息执行接收操作。
本发明的另一个目的是提供上述安装构件的成形构件，这种成形构件可以保证对来自震源的振动的减震效果，以及机械刚度。
上述的办公设备如激光束打印机的构件使用大量的树脂材料。在办公设备寿命结束时回收树脂材料目前也引发了问题。本发明是为解决这个问题做出的。
为了解决上述问题，本发明的特征在于片状或粒状树脂材料被抽气并承受除湿/干燥处理，以及在预处理装置中的惰性气体中进行置换处理，然后，在惰性气体渗透装置中将树脂材料保持在预定温度和压力的惰性气体中一段预定的时间，将温度和压力降低，把材料送至温度和压力受到控制的料斗中，将材料送至一个增塑装置，预定温度和压力的气体送至增塑装置，树脂材料在增塑装置中被熔化，将树脂材料注射/填充入一个已事先抽空至不高于大气压的压力的模具中，在树脂材料被冷却一段预定时间后，将压力恢复至大气压，打开模具，取出泡沫产品。
按照本发明的一个方面，提供一种泡沫产品的成形设备，其特征在于它包括一个预处理装置，该预处理装置连接于一个材料料仓，并除去附着在材料上的水泡和油脂；一个惰性气体渗透装置，它连接于预处理装置，由一个惰性气体缸构成；一个减压装置；一个卸压阀；一个气体计量装置；一个气体流量计；一个加热器；一个压力传感器；一个压力控制器；一个温度传感器；一个温度控制器；以及一个压力容器；一个连接于气体渗透装置的材料输送泵；一个连接于材料输送泵的料斗；一个连接于惰性气体渗透装置的开/闭阀控制器及料斗开/闭阀控制器；一个通过一条气体输送管连接于成形装置增塑装置的计量部分的气体输送控制器；一个成形装置；以及一个连接于真空泵并具有密封件的模具。
按照本发明的另一个方面，提供一种泡沫产品，其特征在于它是借助上述成形方法模制的。
按照本发明的另一个方面，提供一种泡沫产品，其特征在于它是借助上述成形设备模制的。
按照本发明的另一个方面，提供一种成形树脂模制构件的发泡成形方法，将树脂材料注射在模具中，其特征在于在使树脂材料增塑的步骤之前的一个步骤中，使发泡气体渗透树脂材料。
按照本发明的另一方面，提供一种通过将树脂材料注射入模具中而成形树脂模制构件的发泡成形方法，其特征在于在使树脂材料除湿/干燥的步骤之后，进行使惰性气体渗透树脂材料的步骤，然后经过增塑步骤将树脂材料注射入模具中。
按照本发明的另一个方面，提供泡沫产品的成形方法，其特征在于使片状或粒状树脂材料除湿及抽空/干燥，使大气被惰性气体如氮气或二氧化碳气体置换，然后，在不高于树脂材料的热变形温度下，以及在不高于惰性气体的超临界压力的0.5至0.6MPa的压力下，保持树脂材料一段预定时间，从而使惰性气体渗透树脂材料。
按照本发明的另一个方面，提供一种音响设备或视频设备的树脂模制产品，其装在输出音频信号或视频信号的设备的壳体内，是用树脂材料模制的，用于将驱动构件固定在设备中，其特征在于在成形树脂模制产品的步骤中，减震功能物体容纳在树脂模制产品中。
按照本发明的另一个方面，提供一种音响设备或视频设备的树脂模制产品，这种产品是用树脂材料形成的，在其上安装音响设备或视频设备中的震源装置，其特征在于在该模制产品中装纳功能物体，以便防止由于震源装置而使音响回放操作或视频回放操作的功能变劣。
按照本发明的另一个方面，提供一种音响设备和视频设备的壳体结构，其特征在于它包括设备本体的结构构件、用于产生音频信号或视频信号的装置；以及位于信号产生装置和所述结构构件之间的树脂模制产品，所述树脂模制产品含有用于减小通过结构构件从外部传来的振动的减震功能物体。
另外，按照本发明，提供一种通过成形树脂材料形成的树脂模制产品，其特征在于在树脂材料中含有气体以形成泡，在施加振动时通过使泡变形而减小外来振动。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一种用树脂材料形成的结构构件，其特征在于使结构构件表面层附近的粘性强于中央部分附近的粘性，并使中央部分附近的弹簧性质强于表面层附近的弹簧性质。
按照本发明的另一个实施例，为了解决上述问题，提供一种用树脂材料成形的结构构件的制造方法，其特征在于设置一个具有相应于所述待成形的结构的空腔的模具构件；用于将熔融树脂材料注射入模具构件的注射装置；用于将气体注射入所述空腔内的熔融树脂材料中的装置；以及用于控制模具构件的表面温度的装置，通过控制装置将模具表面温度控制在不高于相关于树脂材料热变形温度的预定温度，以便使树脂模制产品中表面位置附近产生的气泡小于在模制产品中央部分的气泡。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一种防震构件，其特征在于当使用树脂材料成形防震构件时，气体被注射入树脂材料以形成气泡，在模制产品中的气泡的直径设定得从模制产品的表面至中央部分逐渐增大。
另外，为了解决上述问题，提供一种防震机构，其用于在设备本体中固定驱动装置，其特征在于驱动装置通过一个树脂模制产品安装在设备本体上，在模制产品中气泡是通过在模制产品的成形步骤中将气体注射入树脂模制产品中而形成的，树脂模制产品安装在驱动装置的一个安装部分上。
按照本发明的另一个方面，提供一种螺纹紧固件，其特征在于所述螺纹紧固件具有一个螺孔，一个阳螺纹啮合在该螺孔中，该螺纹紧固件是用树脂材料成形的，在这种模制的产品中通过在加工树脂材料的步骤中向树脂材料注射入气体而形成微米数量级的直径的气泡。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一种防震构件加工方法，其特征在于送至树脂材料部分的粒状树脂材料被送至一个与注射成形装置的增塑装置相连接的料斗，树脂材料从该料斗送至增塑装置的增塑部分，树脂材料通过在增塑装置中安装的螺旋的转动和加热器产生的热量被加热和捏和，气体通过一条输送路径从一个气体输送部分送至增塑部分，熔融树脂材料和气体被混合，气体在增塑部分渗透树脂材料，预定量的树脂材料和气体的混合物被填入模具的空腔中，模具的温度事先以预定的压力和速度控制在预定的温度上，以预定的保持压力进行保持压力步骤一段预定的时间，从而在冷却后制成模制产品。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一种模制产品，该模制产品用树脂材料制成，在其上安装包括一个震源物体的第一装置和包括用于从震源物体接收信号的接收物体的第二装置，其特征在于用于减小由震源物体产生的振动的减震功能物体在模制产品的成形步骤中包含在模制产品中。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一种树脂材料制成的模制产品，该模制产品固定用于从信息源接收信息并将信息送至信息接收物体的一个转动构件，所述接收物体用于从在一个安装表面上的所述转动构件接收信息，同时保持在转动构件和接收物体之间的光学位置关系，其特征在于用于减小由转动构件产生的振动的减震功能物体包含在所述模制产品中。
按照本发明的另一个方面，为了解决上述问题，提供一个安装构件，在该安装构件上在转动时，传送装置用于将信号从产生图象信息的信号产生装置传至光学元件，其特征在于所述安装构件是用树脂材料成形的，用于减震的功能部分在成形过程中一起模制。
另外，按照本发明，提供一种模制产品，该模制产品是用树脂材料成形的，并装在成象设备中，其特征在于从图象产生装置传送图象信号的装置和图象接收装置安装在所述模制产品上，在模制产品中形成气泡以抑制振动对图象接收装置的影响。
按照本发明的另一个方面，提供一种减震功能模制产品的制造方法，其特征在于使用树脂颗粒进行注射成形，事先在不高于树脂材料热变形温度的温度下使不高于超临界压力的惰性气体渗透树脂颗粒，树脂材料和气体的混合物通过控制下述条件来控制模制产品中气泡的数目、形状和尺寸，所述条件包括气体注入树脂材料的压力、注射的气体量、树脂材料的注射压力、注射速度、注射量、保持压力、保持压力时间、模具的冷却梯度及冷却时间。
另外，按照本发明，提供一种模制产品，其中，在图象传送装置的位置和图象接收装置的位置之间的减震系数被调节至不小于35dB/秒。
模制产品的抗弯刚度最好设定在4,500至9,800MPa。
如果用螺钉固定具有4500MPa或更小的抗弯刚度的模制产品，那么，模制产品变形大约10μm，从而导致光学功能的变化(变劣)。
如果在60℃和80％的高温度、高湿度条件或-10℃和0％的低温度、低湿度条件中，模制产品也会变形，导致印刷精度变劣。
对于9,800MPa或更大的情形，不会引起与螺纹紧固和环境变化相关的问题。但是，由于为增加刚度必须向材料中加入过量的玻璃纤维，因而脆性强度和抗震强度下降。因此，产品不能满足与下落试验等相关的规格要求，导致材料成本增加和生产率下降。
模制产品中气泡的数目、形状和尺寸可以通过控制树脂材料和惰性气体混合物的条件而得到控制，例如，上述条件为气体注射入树脂材料中的压力、注射的气体量、树脂材料的注射压力、注射速度、注射量、保持压力、保持压力时间、模具的冷却梯度及冷却时间。
更具体来说，当注射入树脂材料的气体量增加时，压缩气体的浓度增加。因此，树脂中气体浓度增加。因此，发泡中气泡的数目增加。通过增加注射的气体量可获得与上述相同的效果。
当树脂材料的注射压力增加时，由于注射时受到压缩，树脂和气体的混合物的浓度增加。因此，当混合物填入模具时，混合物浓度增加，发泡倍数减小。因此，气泡直径减小。
通过增加注射量、提高保持压力及延长保持时间也可以增加模具中混合物的浓度。这可以导致发泡倍数和气泡直径的减小。
如果注射速度增加，材料就以较高的速度填入模具。这会缩短发泡所需要的时间，因而减小气泡的直径。
通过增加模具的冷却梯度并延长冷却时间也可获得与上述相同的效果。
由于热量向模具的传送和热量的散发，填入的树脂是从其表面冷却的。当冷却梯度增加时，树脂冷却得更快。这会缩短发泡时间，因此，气泡直径减小。
本专业技术人员从下面对本发明的推荐实施例的描述，可以明了除上述以外的其它目的和优点。在描述中对照附图，附图构成说明书的一部分，表示本发明的实例。但是，这些实例并非本发明实施例的穷举，因此，本发明的范围是权利要求书限定的。
附图简要说明如下
图1是表示本发明的设备的视图；图2的曲线图表示片状或粒状树脂材料的气体渗透浓度比值；图3是表示按照第一实施例的增塑装置和模具部分(针销型)的视图；图4是表示按照第一实施例的增塑装置和模具部分(热流道型)的视图；图5是表示增塑装置的视图；图6是按照第一实施例的模制产品的剖面图；图7的视图表示现有技术中树脂和气体的混合情形；图8是按照现有技术的模制产品的剖视图；图9的视图表示现有技术的发泡成形和按照第一实施例的发泡成形之间在成形循环中的比较；
图10的视图表示注入时间、注入过程中的压差和气泡尺寸之间的关系；图11A和11B的视图表示图1的设备进行的加工的加工条件及结果；图12的视图表示按照第一实施例的模制产品和传统方法形成的模制产品之间的比较；图13的立体图表示使用按照第二实施例的树脂模制产品的音响设备或视频设备的外观；图14的剖视图用于说明图13中设备的主要部分的布置；图15的示意图用于说明按照第二实施例的树脂模制产品；图16的视图用于说明由第二实施例的树脂模制产品取得的吸收振动/冲击的效果；图17的视图用于说明制造按照第二实施例的树脂模制产品的方法及设备；图18的视图用于说明按照第三实施例的树脂模制产品的横剖面结构；图19的视图用于说明按照第三实施例的树脂模制产品取得的吸收振动/冲击的效果；图20的视图用于说明按照第三实施例的树脂模制产品取得的吸收振动/冲击的效果；图21的视图用于说明按照第四实施例的防震机构；图22的视图用于说明按照第五实施例的防震机构；图23的视图用于说明按照第五实施例的防震构件；图24的视图用于说明防震构件的防震效果；图25的视图用于说明防震构件的防震效果；图26的视图表示在第二实施例中使用的树脂材料的种类，有关树脂材料制成的模制产品的厚度，以气泡直径为基础的减震系数，以及树脂材料的减重比；图27的视图表示在第二实施例中使用的树脂材料的种类，有关树脂材料制成的模制产品的厚度，以气泡直径为基础的减震系数，以及树脂材料的减重比；图28是按照第六实施例的模制产品的主要部分的立体图；图29的视图用于说明使用按照第六实施例的模制产品的成象设备；图30的示意图用于说明按照第六实施例的模制产品的横截面结构；图31的视图用于说明按照第六实施例的模制产品的制造方法和设备；图32的视图用于说明按照第六实施例的模制产品的减震效果；图33的视图表示在模制产品的横截面结构中测量气泡取得的结果；图34的视图表示模制产品的减震效果。
下面描述本发明的推荐实施例。(第一实施例)本实施例的第一特征在于，树脂片或颗粒被连接于真空泵和惰性气体输送器的除湿器/干燥器处理。一般来说，在等于或低于树脂熔化温度的温度下使惰性气体渗透在颗粒中需要24小时或更长时间。由于生产率低下及难于商业运作，因而采用直接将惰性气体吹入增塑装置中的熔融树脂中及机械混合树脂和气体的方法。本发明人发现，在颗粒被抽气和除湿后使其与气体接触可显著增加气体渗透率。这导致在本实施例中的预处理步骤。在本实施例中，在等于或低于树脂熔化温度的温度下，在惰性气体渗透装置中，使惰性气体渗透经过预处理的片或颗粒时，气体可快速、充分地渗透树脂材料。由于已渗透气体的片或颗粒被增塑装置熔化及成形，因而无需象在现有技术中那样将气体吹入增塑装置中的熔融树脂。因此，不存在下述可能性，即，与气体接触的熔融树脂部分迅速冷却、粘度增加，从而需要长时间恢复适于成形的树脂温度及粘度。另外，无需事先将气体加热至接近树脂熔化温度的温度。这样就可以消除现有技术中由于树脂中的气体压力低，在气体注入模具后的发泡倍数很低的缺陷。另外，由于无需提高气体的温度和压力，因而无需控制吹送的气体量，并且不可能形成双隔离层结构。这就消除了用静态混合器或类似装置反复进行捏和操作的必要性。这样就可防止成形设备复杂化，并可消除生产周期长、降低生产率的缺陷。
图9表示现有技术中的发泡成形的成形循环和本实施例中发泡成形的成形循环之间的比较。
现在参阅图9，在现有技术中发泡成形中的注射时间长于一般成形的注射时间的原因在于，现有技术的发泡成形中事先充注在模具中的气体成为注射/充入树脂的阻碍。本实施例中注射时间短的原因在于，模具事先被抽空。在发泡成形中，由于树脂中的气体用作保持压力，因而无需保持压力时间。关于冷却时间，由于发泡成形中的树脂量小于一般成形的树脂量用于发泡的气体量，因而保存在树脂中的热量由于重量差而少于一般成形。由于被模具吸收的热量少，因而冷却时间短。在本实施例中冷却时间稍短于现有技术中的冷却时间的原因在于，在本实施例中的发泡率较高，树脂量较少。一般来说，树脂的计量是在冷却开始时开始，在冷却完成前完成的。象在传统的发泡成形中那样，如果花费时间使气体与熔融树脂混合，并且计量时间长于冷却时间，那么，要求较长时间的工艺会影响成形循环。现在参阅图9，虽然传统发泡成形中的冷却时间为7秒，这短于一般成形中的冷却时间，但是，由于计量时间长达20秒，这20秒的计量时间必须计入成形循环。如上所述，从图9显然可以看出，本实施例可有效地缩短成形循环。
本实施例的第二特征在于，开/闭阀设置在计量部分和材料料斗之间，温度及压力受到控制的气体被送入增塑装置的计量部分。由于这种特征，当已渗透气体的片或颗粒被增塑装置塑化时，即使在熔化温度下已渗透树脂材料的气体试图蒸发并流回增塑装置的计量部分，由于气体被来自计量部分的气体的推动或处于压力均衡状态，不会发生气体的回流和排放。
本实施例的第三特征在于，准备将已溶解气体的熔融树脂注射/填充入模具时，模具中的模腔事先被真空泵抽空至等于或低于大气压的压力。这样，由于在填充树脂时无阻力，因而可以高速填充树脂。因此，当注入时间中树脂流动时发泡所需的时间短，而且在浇口附近的部分和流动结束的最后填注部分附近的部分之间发泡倍数几乎不存在差别。另外，在传统技术中借助气体压力使模具内部压力提高至等于或高于大气压的压力，与这种传统技术比较，熔融树脂压力和模具内的压力之间的差别大，可以减小气泡直径。因此，泡沫强度显著增加。
图10表示注入操作中的压差和气泡尺寸之间的关系。
现在参阅图10，如果象在本实施例中那样，模具被事先抽空，那么，注射/注入时间可以被缩短。由于在模具中的注入时间短，因而浇口附近部分和最后注入部分之间的压差小。如果不存在压差，由于相同的压力作用在树脂和气泡上，所得到的气泡具有相同的尺寸。当注入时间为1秒或更短时，由于压差小，因而气泡尺寸的差别小，气泡尺寸小。
下面参阅附图详述第一实施例。
图1表示本发明的第一实施例。标号1代表注射成形设备；标号2代表模具；标号3代表增塑装置；标号4代表锁紧部分；标号5代表注射成形设备的控制器；标号6代表材料料仓；标号7代表除湿器/干燥器；标号8代表惰性气体渗透装置；标号9代表料斗；标号10代表惰性气体输送控制器；标号11和12代表真空泵；标号13代表材料输送泵；标号14、15和16代表惰性气体缸；标号17和18代表开/闭阀；标号19代表开/闭阀控制器；标号20代表料斗控制器；标号21代表将惰性气体控制器10连接于增塑装置3的计量侧的惰性气体输送管。
下面描述图1所示装置的操作。一般来说，树脂材料由槽罐卡车输送或装在25Kg树脂的袋中并储存在材料料仓6中。储存在材料料盒6中的材料通过材料输送管送至除湿器/干燥器7。除湿器/干燥器7连接于真空泵11及惰性气体缸14，并且内装加热器。送至除湿器/干燥器7的树脂材料在预定的真空度下除湿，然后用惰性气体置换。材料被保持预定时间，同时控制在预定的压力和温度下。附着在片状或粒状树脂材料表面上的油脂和渗透入树脂材料的水汽被除去，置换气体被吸附在表面上并部分渗透入材料。其后，材料被送至惰性气体渗透装置8。
惰性气体渗透装置8连接于惰性气体缸16。惰性气体渗透装置8装有加热器、减压阀、压力传感器、温度传感器、电磁阀、卸压阀、压力控制器、温度控制器及搅动装置。送至惰性气体渗透装置8的材料在预定的气体压力和温度下保持并搅动预定的时间。预定的温度和压力使惰性气体可渗入树脂材料片或粒中。其后，使温度和压力降低，渗入的惰性气体被限制在片状或粒状树脂材料中。其后，借助材料输送泵13将树脂材料送至料斗9。料斗9具有在注射成形设备的惰性气体渗透装置8侧及增塑装置3侧的开/闭阀17和18，并且连接于料斗控制器20，以便控制温度和压力。
当渗透在惰性气体渗透装置8中完成时，相应的信号送至材料输送泵13和开/闭阀控制器19。因此，开/闭阀17打开，将材料送至料斗9。在预定量的树脂送入料斗9后，开/闭阀17闭合。另外，开/闭阀17和18保持闭合时材料被送至料斗。在开/闭阀17闭合后，开/闭阀18打开。这可防止增塑装置3的计量侧的压力在输送材料时下降。料斗9被料斗控制器20控制于预定的温度和压力。当施加非正常压力时，压力被料斗9的卸压阀释放。
当进行成形时，料斗9中的材料被送至增塑装置3。气体输送管21连接在料斗9和增塑装置3之间的连接部分附近的一个部分上。惰性气体输送控制器10在预定压力和温度下将惰性气体送至增塑装置3的计量部分和料斗9。也就是说，料斗9和增塑装置3的计量部分被注入预定压力和温度的惰性气体。因此，惰性气体渗入惰性气体渗透装置8、料斗9和增塑装置3的计量部分中的树脂材料。
然后，已渗入惰性气体的材料借助一螺旋的转动和来自注射成形设备的背压被送至喷嘴侧，同时被增塑。增塑装置3的喷嘴部分与模具紧密接触以防树脂泄漏。送至喷嘴远端附近的一个部分的树脂处于熔融状态，但是，已渗入树脂的惰性气体并不会由于来自成形设备的背压、在计量部分的气体压力及在材料熔化时的粘度阻力而蒸发或起泡。
被增塑装置3熔化的树脂材料在预定的压力、温度和速度下被注射/填入模具2的模腔中。当材料被注射或填入时，模腔被真空泵12抽空，并设定在等于或低于大气压的压力下。由于在注射的瞬间熔融树脂材料的压力迅速下降，材料中的惰性气体开始起泡。由于模腔接近真空状态，因而当注入树脂时几乎不存在阻力。因此，与一般成形比较，模腔在很短的时间内注入树脂。由于注入时间很短，因而发泡时间也很短。因此，可形成很小的气泡。
填注的树脂材料的热量然后被模具吸收，材料被冷却和固化。由于模具的温度基本等于或低于树脂材料的热变形温度，因而在填注时与模具表面接触的树脂开始从其表面固化。由于树脂的固化是从其表面开始的，因而发泡时间在中央部分长于表面部分。因此，在中央部分的气泡的直径倾向大于在表面部分中的气泡的直径。在材料在模具中冷却预定时间之后，借助锁紧部分4打开模具2，并将模制产品取出。
图11表示在图1的设备中进行处理的处理条件及结果。
图2表示当按照本实施例的片状或粒状树脂材料未经预处理时及当在其预处理后使惰性气体渗入片状或粒状树脂材料时气体渗透浓度比，饱和气体浓度被认为是100％。
如图2所示，通过按照本实施例进行预处理，气体容易渗入片状或粒状树脂材料。
图3的剖视图表示图1的设备的增塑装置3和模具2。树脂材料从料斗9通过开/闭阀18送至计量部分22。由于计量部分22的温度被控制得等于或低于树脂材料的玻璃化温度，因而树脂材料保持其片状或粒状。
压力和温度受到控制的惰性气体通过惰性气体输送管21送至计量部分22。通过惰性气体输送管21输送的惰性气体在设有密封件时不会泄漏至螺旋控制器侧。在螺旋转动时，树脂材料就被送至喷嘴侧。增塑装置3在其圆周部分上装有加热器，并受到控制，朝向喷嘴侧温度上升。因此，树脂材料在增塑部分24中开始熔化，并且在通过止回阀25时完全熔化。因此，预定量的树脂材料是在喷嘴部分中计量的。由于喷嘴部分的开/闭阀27保持闭合，因而熔融/计量的树脂材料并不从喷嘴远端向模具侧泄漏。另外，惰性气体已渗入片状或粒状树脂材料。因此，一般来说，当树脂开始在增塑部分24中熔化时，已渗入树脂的惰性气体随树脂的熔化蒸发，并可回流至计量部分22侧。但是，在本实施例中，由于惰性气体通过气体输送管送至计量部分22，而且开/闭阀18设置在料斗9和计量部分22之间的边界处，因而惰性气体没有逸出的路线。因此，气体不会回流。
当树脂材料完全熔化并在喷嘴侧计量时，由于背压作用在增塑装置3中的螺旋上，如在图9中成形条件所述，因而由于背压，一个压力作用在熔融材料上。这可防止熔融树脂中的惰性气体气化及膨胀。然后，在开/闭针27打开的瞬间，熔融树脂材料注射/填入模腔29，该模腔被真空泵12调节至等于或低于大气压的压力。由于高压，熔融树脂在喷嘴中并不发泡。但是，当开/闭阀27打开时，由于作用在树脂上的压力瞬间变得等于或低于大气压，因而树脂迅速开始发泡。
为了使模制产品的气泡直径设定为20μm或更小，注射/填充时间最好设定为1秒或更短，或注入速度最好设定为2m/秒或更高，象图9所示的实施例那样。在这种情形中，模具的每个型板用密封件如橡胶圈密封。另外，真空泵的抽吸孔连接于模具的推出装置31。推出装置31完全被密封件和金属板覆盖以防气体泄漏。在取出模制产品时用于进行推出操作的推顶器30也用密封件密封。
图4的剖视图表示没有任何开/闭针的增塑装置和由热流道34构成的模具。树脂材料从料斗9通过开/闭阀18送至计量部分22。由于计量部分22的温度被控制于一个等于或低于树脂材料的玻璃化温度的温度，因而树脂材料保持其片状或粒状。压力和温度受控的惰性气体通过惰性气体输送管21送至计量部分22。密封件可防止惰性气体通过气体输送管21漏至螺旋控制器侧。
当螺旋转动时，树脂材料就被送至喷嘴侧。增塑装置3在其圆周部分上装有加热器，并受到控制，使得向着喷嘴侧温度上升。因此，树脂材料在增塑部分24开始熔化，而当其通过止回阀25时完全熔化。因此，预定量的树脂材料是在喷嘴部分计量的。树脂材料已渗入片状或粒状树脂材料。因此，一般来说，当树脂开始在增塑部分24中熔化时，已渗入树脂的惰性气体随树脂熔化而蒸发，并可能向计量部分22侧回流。但是，在本实施例中，由于惰性气体通过气体输送管送至计量部分22，而且开/闭阀18设置在料斗9和计量部分22之间的边界处，因而气体不会回流。
当树脂材料完全熔化，并在喷嘴侧计量以注入热流道34时，由于背压作用在增塑装置3内的螺旋上，如对图9中成形条件所述那样，由于背压，一个压力作用在熔融材料上。这可防止在熔融树脂中的惰性气体气化和膨胀。另外，用于开/闭操作的阀销35保持闭合，材料不会从热流道34漏至模腔29侧。
然后，当阀销35打开的瞬时，熔融树脂材料注射/填注入模腔29中，模腔29被真空泵12设定在一个等于或低于大气压的压力上。由于高压，熔融树脂不会在喷嘴中发泡。但是，当阀销35打开时，由于作用在树脂上的压力瞬时变得等于或低于大气压，树脂迅速开始发泡。为了使气泡直径设定为20μm或更小，注射/填充时间最好设定为1秒或更短，或者，注入速度最好设定为2m/秒或更高，象在图9所示实施例中那样。
在这种情形中，模具的每个型板的接触表面用密封件如橡胶圈密封。另外，真空泵的抽吸孔连接于模具的推出装置31。推出装置31用密封件和金属板覆盖以防气体泄漏。在取出模制产品时，用于进行推出操作的推顶器30也用密封件密封。
图5表示树脂在增塑装置3中的状态。在计量部分22中，树脂材料保持其片状或粒状。在增塑部分24中，片状或粒状的形状逐渐变形，并部分地熔化。一般来说，此时，在树脂中的惰性气体蒸发，如上所述。但是，在本实施例中，由于上述布置，气体不会蒸发。熔融树脂材料被送至喷嘴侧36。
如果在本实施例中使用在增塑步骤前已渗入气体的树脂材料，那么，由于气体已均匀地渗入每个树脂材料片中，在增塑步骤中增塑/熔化的树脂处于气体均匀弥散的状态。为此原因，如图6所示，通过用树脂材料注入模具生产的模制产品中均匀地弥散发泡气体。由于发泡气体是均匀弥散的，因而模制产品的每个部分具有均匀的机械特性、振动特性等。为此原因，可以保证模制产品的质量和特性。与此相对比，按照那种将气体吹入熔融树脂，并使用混合器或类似装置对其进行搅动的传统方法，熔融树脂和气体是不均匀混合的，如图7所示。因此，用树脂材料注入模具形成的模制产品的横截面显示出象图8所示那种发泡气体的弥散状态。为此原因，模制产品表现出非均匀的机械、电气、热学及振动特性等。这就难于保证模制产品的质量和特性。图12表示按照本实施例的模制产品和按照传统方法的模制产品之间的质量比较。
如上所述，按照本实施例，借助除湿和干燥从树脂表面和其内部除去油脂和水汽有利于惰性气体在树脂材料内的吸附和渗透。这就消除了在下一步骤中在惰性气体渗透装置中将树脂加热至高温如熔化温度的必要性。另外，也无需设定12MPa或更高的高压。这样就能够使惰性气体满意地渗入树脂材料而不改变其片状或粒状的形状。
另外，无需将具有等于或低于树脂温度的惰性气体送入增塑装置的增塑部分，并且无需象现有技术那样使用静态混合器来混合树脂和惰性气体。在本实施例中，惰性气体被送入增塑装置的计量部分，开/闭阀设置在料斗和增塑装置之间。这可以防止惰性气体从熔融树脂向计量部分和料斗回流。在本实施例中，当树脂准备填充入模具时，由于模腔的内部压力等于或低于大气压，因而可以显著增加注入速度。这样就可以减小气泡直径。
另外，无需象现有技术中那样使用气体将模具的模腔部分保持在大气压或更高的压力下。这样就可以缩短成形循环并提高生产率。另外，按照本发明，由于只需要在市售的注射成形设备的计量部分附近形成一个惰性气体输送孔，并密封螺旋控制器，因而可以容易地改造设备。(第二实施例)下面对照图13至17描述本发明的第二实施例。
图13表示用于回放记录在盘101上的音乐信息或视频信息的音响或视频设备102的外观。
图14的视图用于说明视频设备102的内部结构的主要部分。上述光盘101被转动/驱动装置104高速转动，记录在盘101表面上的信息由拾取装置106阅读，并承受回放处理。使用者可以通过耳机等听到从信息输出部分输出的音乐。
驱动装置104包括一个转动/驱动装置如电机，以高速通过轴承部分转动盘101。
标号108代表设备的壳体，标号110代表上盖构件。
标号112和114代表按照本实施例用树脂材料成形的树脂模制产品。模制产品112呈平板形，安装在壳体108上。驱动装置104放置在模制产品112的平面上。
模制产品114呈矩形，通过支承构件116安装在上盖构件上。当上盖构件闭合时，模制产品114用来固定轴承部分。
在使用树脂材料的成形步骤中，将气体注射入模制产品中，从而使模制产品112和114内部具有微米数量级的气泡。图15的示意图表示每个模制产品的剖面结构。
现在参阅图15，在模制产品112(114)的树脂材料部分中内部存在许多气泡112B。
每个具有图15所示结构的树脂模制产品放置在下述位置上，即，在所述位置上它们支承用于转动/驱动操作的驱动装置104的底部及被转动/驱动的构件101的上表面，如图14所示。
采用这种结构，来自驱动装置104的振动被模制产品112和114吸收，这样就可防止音乐信息的信号失落及视频信号的干扰。
下面对照图16进一步描述按照本实施例的树脂模制产品。来自设备外界的振动和来自驱动装置的振动通过邻接构件传至模制产品112和114的表面。传至树脂模制产品表面112a的振动从表面传到树脂中。但是，在使振动达到树脂模制产品内存在的气泡112B并扩散在气泡中的气体内的过程中，振动被减弱。当振动通过树脂模制产品行进时，振动被树脂中的气泡逐渐减弱。
虽然来自设备102外部的振动从壳体108传至模制产品112，但是，由于如上所述振动的强度和幅度逐渐减小，因而振动对转动构件101的影响逐渐减小。
图17的视图用于说明按照本实施例的模制产品112和114的制造方法及设备。
现在参阅图17，标号116代表成形设备本体；标号118代表模具部分；标号120代表锁紧部分；标号122代表增塑部分；标号124代表料斗；标号126代表树脂材料输送部分。
模具部分118具有模腔部分，该模腔部分具有用于成形上述产品112或114的模型结构。
在本实施例中，使用二氧化碳气体(CO2)。
已经在等于或低于树脂材料的热变形温度下渗入超临界压力的惰性气体的树脂颗粒被送至树脂材料输送部分126。树脂材料颗粒然后被送至与注射成形设备的增塑部分122相连的料斗124。材料从料斗124送至增塑部分122，以便借助装在增塑部分122中的螺旋的转动及加热器产生的热量被加热/捏和及塑化。熔融树脂材料和气体的混合物以预定量被注射到模具部分118的模腔中。在注射之后，进行保持压力步骤和冷却步骤。
在冷却步骤中，树脂材料随着冷却而收缩。气体由于膨胀、发泡和气泡的形成而补偿了收缩。
气体形成的气泡的尺寸根据下述条件而变化气体注射入树脂材料的压力、注射的气体量、树脂材料的注射压力、注射的材料量、模具的冷却梯度及冷却时间。
图26和27表示在本实施例中使用的树脂材料的种类、使用各树脂材料模制产品的厚度及减震系数和与气泡直径有关的树脂材料的减重比。(第三实施例)图18，19和20的视图用于说明本发明的第三实施例。
图18的示意剖视图表示按照本实施例的树脂模制产品。
在本实施例的树脂模制产品内存在的气泡140A，140B和140C的直径变化取决于它们在树脂模制产品中离开表面的位置。
如图18所示，位于模制产品140的表面140a附近的每个气泡140A比其它部位的气泡直径小，每个在模制产品的中央位置的气泡140c则比其它部位的气泡直径大。在表面和中央部位之间的气泡140B具有中等的直径。
也就是说，在本实施例的树脂模制产品中存在的气泡从中央部分在厚度方向上至模制产品的表面部分直径逐渐减小。
来自模制产品表面的冲击和振动在每个气泡的表面和内部传播及弥散，从而被减小。
具体来说，在靠近表面的部分中，沿表面传播的频率相对较高的振动被许多小气泡140A吸收，而幅度和加速度大的振动和冲击如波动及摆动则被在厚度方向上位于中央部分附近的气泡140c吸收，此时气泡象气球那样变形。
通过下述方式可使气泡的直径从中央部分至表面部分如图18所示那样变化将模具部分的温度设定在低于树脂材料的热变形温度的温度上，用注射的树脂材料注入模腔，然后加快与模具部分接触的树脂材料的表面的冷却/固化。
如果需要较大的气泡直径差，那么，减小模具的锁紧力或在用树脂注入模具后将模具打开至预定的位置以增大树脂中央部分中的气泡尺寸，以及进行预定时间的冷却操作。
图19的视图用于说明图18中的模制产品的吸收冲击和振动的效果。图19的右侧是树脂模制产品的示意剖视图；而左侧是表示用于减震的布置。
模制产品140的表面侧表现出强的粘度性质(缓冲器/阻尼器效果144)，而在厚度方向上靠中央部分的部分则表现中强的弹簧性质142。
图20的示意图表示冲击/振动作用在树脂模制产品140上的状态，具体来说，表示下述情形在厚度方向上中央部分附近的气泡140C被带有加速度和相对较大幅度的外部施加的振动弄扁以吸收振动。
成形条件在按照实施例的模制产品中的气泡直径在表面位置上的气泡140A的直径10μm在中间位置上的气泡140B的直径25μm在中央位置上的气泡的直径50μm所使用的树脂材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)模制产品的尺寸长度10mm；宽度8mm；厚度4mm气体种类二氧化碳气体气体注射压力5MPa成形树脂温度200℃注射压力120MPa注射速度4m/秒注射时间0.5秒冷却时间8秒模具冷却条件水冷(水温20℃；流量8升/分)(第四实施例)图21的视图用于说明本发明的第四实施例。
现在参阅图21，标号150代表音响设备或视频设备的壳体构件；标号152代表由于转动等产生振动的源；标号154和156代表应用本发明的防震构件。
驱动装置152包括驱动机构如电机和用作固定构件的凸缘部分152A。凸缘部分152A用螺纹构件158固定在壳体构件150上。
防震构件154和156借助螺纹构件158啮合在壳体构件150内形成的螺孔150A，同时夹紧凸缘部分152A。防震构件154和156具有垫圈式形状，具有螺纹构件158的螺杆部分穿过的孔。
防震构件154和156是由图17所示成形设备的模具部分成形/加工的。借助二氧化碳气体在这些构件中形成气泡。
聚氨酯高弹体用作树脂材料。
防震构件154呈圆形，外径为8mm，厚度为3mm，螺孔直径为3.5mm。
防震构件156基本呈圆筒形，外径为10mm，厚度为8mm，螺孔直径为3.5mm。
在本实施例的防震构件154和156内的气泡的尺寸在10至25μm的范围内。
如图21所示，当用防震构件154和156垂向夹紧凸缘部分152A并用螺纹构件158固定时，驱动装置152产生的振动从凸缘部分152A传至防震构件154和156。但是，来自与凸缘部分接触的防震构件154和156表面的振动在防震构件中传播并被防震构件阻尼。因此，显著减小了振动向螺纹构件158的传播可能性，并且显著减小了振动从螺纹构件158向壳体构件150的传播可能性。
如上所述，按照本实施例，通过树脂模制产品将驱动装置安装在设备本体中，树脂模制产品装在驱动装置的安装部分上，在模制产品中的气泡是在成形过程中将气体注射在模制产品中的，这样就可以形成一种防震机构，它具有高的防震效果，用于将驱动装置固定在设备本体中，同时保持防震功能。(第五实施例)图22和23表示本发明的第五实施例。
本实施例提供一种具有良好防震效果的防震构件。现在参阅图22和23，标号160代表按照上述第二实施例的泡沫树脂模制产品，它具有螺孔160A，具有可螺纹啮合的阴螺纹。
标号162代表用作震源的驱动装置，类似于上述实施例中所述的震源。这种驱动装置具有用于安装的凸缘部分162A。
标号164代表螺纹构件，标号166代表设备的壳体构件。
防震构件160安放在壳体构件166下表面侧上形成的防震构件安装凹部166A中。凸缘部分162A借助螺纹构件164通过防震构件160固定/保持在壳体构件166上。
具有图22和23所示布置的防震构件160是内部具有气泡的树脂材料制成的。采用这种结构，如上所述，来自驱动装置的振动在从防震构件160的表面向其内部传播过程中被减震作用减小。因此，可减少来自驱动装置的振动向壳体构件中的传播。这样就可以显著降低来自驱动装置的振动通过壳体构件传至设备中其它零部件而引发问题的可能性。
图24和25的示意图用于说明按照本实施例的防震构件和用传统发泡成形法制成的防震构件之间的防震效果的差别。
在如图25所示的用传统的发泡成形法制成的模制产品170中，气泡170A的直径大约有0.5mm，显著大于在本实施例中的气泡。因此，如果气泡被螺纹构件破坏，破坏的部分变成空洞，导致螺纹构件的连接强度的显著降低。
如结合图15和16所作的描述那样，在本实施例的防震构件160的结构中，在树脂模制产品的树脂材料内形成微米数量级的许多气泡。
当在这种用发泡成形法制成的防震构件中形成螺孔，且如图22所示将螺纹构件啮合在螺孔中时，阳螺纹在进入阴螺纹的螺孔时会破坏气泡160a，如图24所示。但是，由于在本实施例的树脂模制产品中的气泡尺寸限定在10至100μm的范围内，因而在破坏的气孔附近存在树脂材料部分。这样就可以显著抑制破坏了的气泡对螺纹构件的连接强度的影响。
如上所述，第二至第五实施例可以防止从音响设备或视频设备的记录媒介输出的信号和信息被设备内、外的因素所影响。
另外，按照第二至第五实施例，通过将树脂模制产品内的气泡尺寸限制在10至100μm的范围内，可以消除螺纹构件对气泡破坏所造成的影响，从而取得防震效果。(第六实施例)在本实施例中，本发明应用在成象设备中，更具体来说，应用在激光束打印机中。
图28是按照本发明的安装构件的主要部分的立体图。在本实施例中，安装构件是使用树脂材料成形的模制产品，它装在激光束打印机中。
图29的视图表示安装在作为按照本发明的模制产品的安装构件上的零件和装置的布置。
模制产品201具有作为主要构成的平板部分201A。一个框架部分201B是在平板部分的周壁上形成以加强模制产品201。
包括多角镜202A的第一装置202安装在平板部分201A上。
电机(未画出)的转轴连接于多角镜的转轴。当电机转动时，振动被第一装置202产生。
标号204代表包括一个复曲面透镜204A和球形透镜204B的第二装置。通过扫描多角镜在感光鼓表面上扫描图象信息。第二装置204安装在模制产品的表面上，因而受到来自第一装置的振动的影响。
标号206代表用于从激光源输出图象信息的输出装置。输出装置由激光输出纤维206A、透镜206B等构成。
模制产品201上装有上述零件和组件(装置)，安装在打印机壳体内的预定位置上。
图29中所示的零件和装置安装在模制产品201的平板部分201A上。图29中所示的多角镜202A被装在装置202中的电机高速转动以扫描感光鼓上的潜象区域(图象转送区域)。
由于多角镜被电机高速地转动，例如每分钟45,000转，因而在模制产品201的支承镜的支承部分附近的部分上产生振动。
电机产生的振动在平板部分201A上传播，并达到激光源、复曲面透镜、光学透镜等，因而影响感光鼓的潜象形成部分上潜象的形成。因此，转印的图象的清晰度降低。
在多角镜转动时产生的振动传至树脂模制产品201，并进而通过树脂模制产品201传至透镜和激光源。如果振动不能被树脂模制产品201阻尼，多角镜和树脂模制产品就会共振，导致相关于多角镜激光光轴的表面精度变劣。因此，激光打印位置在感光鼓上产生偏差、打印位置产生偏差，导致打印精度变劣。
本实施例的结构可防止由于来自振动源如上述的电机的振动的影响而造成的打印精度的变劣，这与树脂材料制成的模制产品相关，在模制产品上安装包括振动源物体的第一装置和包括用于从振动源物体接收信号的接收物体。更具体来说，上述问题是通过一个树脂材料制成的模制产品解决的，所述模制产品的特征在于用于阻尼振动源物体产生的振动的减震功能物体在成形过程中在模制产品中形成。
图30是板201的示意剖视图，所述板是按照本实施例使用树脂材料作为主要构件成形的，在树脂材料中形成减震功能物体。
如图30所示，在按照本实施例的板中，用作减震功能物体的气泡208在树脂材料成形中形成。
号201a代表板面；标号201b代表树脂材料部分；标号208代表气泡。气泡208的直径在5至100μm的范围内。(模制产品的第一实例)模制产品是借助图31所示的成形设备，使用聚苯醚(PPO)作为树脂材料，二氧化碳气体(CO2)作为发泡材料成形的。
气泡的直径为10至25μm。
模制产品的大致尺寸为长度L1＝170mm宽度B1＝150mm框架部分的厚度＝2.5mm，高度＝20mm作为振动源的电机转轴的中央位置至透镜204B的距离＝50mm作为振动源的电机转轴的中央位置至透镜206B的距离＝45mm
图33的表格表示模制产品201和作为对照例的模制产品之间减震系数和抗弯刚度的比较，所述对照例的模制产品是借助传统的成形方法，使用相同的树脂材料，即，PPO形成的，没有任何气泡208。这些模制产品各部尺寸及其上布置的装置是相同的。
下面对照图31描述模制产品的第一实例的制造方法及设备。
现在参阅图31，标号212代表成形设备本体；标号214代表模具部分；标号216代表锁紧部分；标号218代表增塑部分；标号220代表料斗；标号222代表树脂材料输送部分；标号224代表减震功能构件输送装置；标号224A代表减震功能构件输送路径；标号226代表控制装置。
模具部分214具有与模制产品201的模制结构一致的模腔表面。
在本例中，二氧化碳气体(CO2)用作减震功能构件。在等于或低于树脂材料的热变形温度下已渗入超临界压力或更低压力的惰性气体的聚苯醚(PPO)被送至树脂材料输送部分222，然后，送至料斗。这种材料进而被送至增塑部分218，以便加热和塑化。
在增塑部分218中，已经渗入惰性气体的聚苯醚(PPO)被熔化和捏和。
加热至塑化温度的树脂材料和气体的混合物从增塑装置218注射到模具部分214的模腔中。
预定量的树脂材料和气体的混合物在填入模具中时借助压力的改变而发泡。在树脂完全固化前，气体引起发泡，因此，由于树脂材料的热量散至模具以及冷却时的收缩而造成的上述混合物体积的变化得到补偿。
气体形成的气泡的尺寸取决于气体注射入树脂材料的压力、注射的气体量、树脂材料的注射压力、注射的材料量、保持压力、保持压力时间、模具的冷却梯度及冷却时间等条件而变化。
在模制产品的第一实例的情形中，当切割在上述条件下成形而制成的模制产品201，以及在横截面结构中测量气泡时，两种结构的气泡的平均直径分别是10μm和20μm。
采用较高的注射速度、较大的注射量、较高的注射压力、较高的保持压力、较低的模具温度及较大的冷却梯度时，模制产品中的气泡尺寸减小。
当使用PPO作为树脂材料，气泡直径为20μm的模制产品201作为上述激光束打印机的板时，与现有技术相比较，树脂材料的重量可以减少25％，如图33所示。
对于在上述振动源附近的位置上120dB/秒的振动频率，在振动接收装置的透镜204B附近的位置上的振动频率为62dB/秒。如图34所示，减震系数为58dB/秒。另外，与没有任何气泡的传统的模制产品相比较，由于气泡的形成，作为板的模制产品的第一实例1的抗弯刚度在15％以内。
这种抗弯刚度15％的下降对产品的功能无任何影响，这是由于可以保证等于或高于影响打印精度的最小必要的抗弯刚度4000MPa的抗弯刚度的缘故。
图32的示意图用于说明按照本实施例的模制产品的减震效果。
如图28所示，按照本实施例的模制产品用作板，上述零件和装置布置在板上。这种板安装在激光束打印机的壳体中。当打印机开始工作时，电机和多角镜转动产生的振动传播至电机轴附近的模制产品。
现在参阅图32，当电机轴位于图32中的点A时，振动通过树脂材料传播。但是，由于树脂中存在气泡208，因而当振动达到气泡时受到阻尼。
在点A附近由气泡阻尼的振动在树脂模制产品中传播，同时受到阻尼。但是，在传播过程中，振动顺序地且连续地受到树脂中的气泡的阻尼。因此，来自振动源的振动在达到信号接收构件的透镜的位置之前受到相当大的阻尼。
如图33和34所示，本发明人使用PPO以外的各种树脂材料进行了研究PC聚碳酸树脂材料ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
HIPS高冲击强度聚苯乙烯PC/ABSPC和ABS的合金树脂材料PC/ABS(与纤维混合)PPO(与纤维混合)图33和34中表示所取得的数据。
如上所述，第六实施例包括树脂材料制成的模制产品，在其上安装包括振动源物体的第一装置和包括从振动源物体接收信号的接收物体。这种模制产品的特征在于用于阻尼来自振动源物体的减震功能物体在成形过程中在模制产品中形成。由于所制成的模制产品表现高减震效果，并具有广泛的应用范围，因而这种产品可有效地用作各种设备的防震装置。
另外，如果振动源物体是转动构件，它的应用范围还可以扩展。
同样，如果接收物体是光学元件，它的应用范围也可以扩展。
如果模制产品是一壳体，电气设备中的上述物体安装在壳体中，那么，模制产品可以有效地用作防震装置。
由于减震功能物体是气体，树脂材料的可模制性能并不受到损害。
第六实施例包括树脂材料制成的模制产品，它固定转动构件，该转动构件用于从信息源接收信息，并将信息送至信息接收物体，还固定上述用于从安装表面上的转动构件接收信息的接收物体，同时保持它们的光学位置关系。这种模制产品的特征在于用于阻尼转动构件产生的振动的减震功能物体在模制产品中形成，这改善了精密设备的可行性。
如果来自信息源的信息是使用激光的信号，那么就可以改善信息处理性能。
另外，第六实施例包括安装构件，在其上安装传送装置，其用于在转动时将来自用于产生图象信息的信号产生装置的信号传送至一光学元件。这种安装构件的特征在于所述安装构件是用树脂材料成形的，一个减震功能部分在成形过程中一起成形。这使安装构件可用于成象设备。
如图33和34所示，本发明可以提供一种减少所使用树脂材料量，且又可防止由于所使用树脂材料量减少而降低机械强度的装置。
现在考虑使用按照第六实施例的模制产品的设备的回收。这种模制产品适于回收，这是没有异物混合在树脂材料中。
另外，由于发泡状态受到调节，使图象传送装置的位置和图象接受装置的位置之间的减震系数设定在35dB/秒或更大，因而打印精度可得到提高。
另外，由于抗弯强度在4,500至9,800MPa的范围内，因而当用螺钉固定时模制产品的变形可抑制在大约5μm。
另外，在高温度、高湿度条件下及在低温度、低湿度条件下模制产品的变形显著地得到抑制。
本发明并不局限于上述各实施例，而是可以在本发明的精神和范围内作出各种修改和变化。因此，为使公众知道本发明的范围撰写了权利要求书。
权利要求
1.一种发泡产品的成形方法，其特征在于在预处理装置中使片状或粒状树脂材料被抽空并承受除湿/干燥处理，以及在惰性气体中进行置换处理，然后，将树脂材料在惰性气体渗透装置中保持在预定温度和压力的惰性气体中预定的时间，降低上述温度和压力，所述材料被送至温度和压力受控的料斗，所述材料被送至一个增塑装置，预定温度和压力的气体送至所述增塑装置，在所述增塑装置中使树脂材料熔化，将树脂材料注射/填充在一个事先被抽空至一个不高于大气压的压力的模具中，在树脂材料冷却预定时间后将所述压力恢复至大气压，通过打开模具而取出发泡产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在预处理装置中的除湿/干燥处理是通过使用流过吸水汽的材料如硅胶的热空气进行的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在预处理步骤的除湿/干燥处理中，首先用真空泵进行抽真空，然后使用惰性气体进行置换。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于在使用流经吸收水汽的材料如硅胶的热空气进行预处理步骤之后，使用真空泵进行抽空，然后，使用惰性气体进行置换。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于当惰性气体渗透树脂时，温度不高于树脂的热变形温度，树脂处于固态。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于当惰性气体渗透树脂时，气体的压力在0.5MPa至6MPa的范围内。
7.一种发泡成形方法，其特征在于当从惰性气体渗透装置输送材料时，位于增塑装置侧的料斗的开/闭阀保持闭合。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于当从料斗将材料送至增塑装置时，位于惰性气体渗透装置侧的料斗的开/闭阀保持闭合。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于成形设备的计量部分借助惰性气体输送控制器注入压力为0.1MPa至6MPa、温度不高于材料的热变形温度的惰性气体。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于在成形设备中进行的增塑步骤是以0.5MPa至6MPa的背压进行的。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于成形设备的增塑装置的树脂排放孔可被一开/闭针开/闭，并且除树脂被排放及进行保持压力步骤时以外被保持闭合。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于模具装有阀门浇口式热流道系统，并且除树脂材料被排放及进行保持压力步骤时以外，阀门浇口被保持闭合。
13.一种发泡产品的成形设备，其特征在于它包括一个预处理装置，该预处理装置连接于材料料仓，并除去附着在材料上的水汽和油脂；一个惰性气体渗透装置，该惰性气体渗透装置连接于所述预处理装置，并由一个惰性气体缸、一个减压装置、一个卸压阀、一个气体计量装置、气体流量计、一个加热器、一个压力传感器、一个压力控制器、一个温度传感器、一个温度控制器和一个压力容器构成；一个连接于所述气体渗透装置的材料输送泵；一个连接于所述材料输送泵的料斗；一个连接于所述惰性气体渗透装置和所述料斗的一个开/闭阀的开/闭阀控制器；一个通过一条气体输送管连接于成形装置的增塑装置的计量部分的气体输送控制器；一个成形装置和一个连接于真空泵并具有密封件的模具。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述预处理装置包括一个除湿器和一个惰性气体输送装置。
15.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述料斗具有两个开/闭阀，并包括一个加热器、一个温度传感器、一个温度调节装置、一个压力传感器、一个压力控制器、一个风扇和一个风扇马达。
16.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述气体输送控制器包括一个惰性气体缸、一个减压阀、一个卸压阀、一个气体计量装置、一个流量计、一个加热器、一个压力传感器、一个控制器、一个温度传感器、一个温度控制器和一个压力容器。
17.一种发泡产品，其特征在于是由权利要求1所述的成形方法成形的。
18.一种发泡产品，其特征在于是由权利要求13所述的成形设备成形的。
19.一种通过将树脂材料注射入一个模具中而成形树脂模制构件的发泡模制方法，其特征在于在使树脂材料增塑的步骤之前的步骤中使发泡气体渗透树脂材料。
20.一种通过将树脂材料注射入一个模具中而成形树脂模制构件的发泡成形方法，其特征在于在使树脂材料除湿/干燥的步骤以后，使惰性气体渗透树脂材料，然后通过增塑步骤将树脂材料注射入模具中。
21.发泡产品的成形方法，其特征在于片状或粒状的树脂材料被除温和抽空/干燥；用惰性气体如氮气或二氧化碳气体替换大气；然后，在不高于树脂材料的热变形温度的温度和一个不高于惰性气体的超临界压力的0.5至0.6MPa的压力下，保持树脂材料预定的时间，以便使惰性气体渗透树脂材料。
22.一种发泡产品，其特征在于是由权利要求21所述的方法成形的，平均气泡直径为10μm至60μm，发泡率为5至20％。
23.一种用于音响设备或视频设备的树脂模制产品，它装在用于输出音频信号或视频信号的设备中，并用树脂材料成形以便在设备中固定驱动构件，其特征在于减震功能构件是在成形所述树脂模制产品的步骤中包含在树脂模制产品中的。
24.如权利要求23所述的树脂模制产品，其特征在于减震功能构件包括在成形步骤中包含在树脂模制产品中的气体。
25.如权利要求23所述的树脂模制产品，其特征在于在树脂模制产品中含有的气泡的尺寸设定为执行吸收驱动构件产生的振动的功能的直径。
26.如权利要求23所述的树脂模制产品，其特征在于气泡的直径设定在10至100μm的范围内。
27.一种用于音响设备或视频设备的树脂模制产品，它是用树脂材料成形的，在其上安装音响设备或视频设备的振动源装置，其特征在于防止由于振动源装置造成的音频回放操作或视频回放操作的功能变劣的功能物体包含在模制产品中。
28.如权利要求27所述的树脂模制产品，其特征在于所述功能物体包括气体，气体的气泡直径是在成形所述模制产品的步骤中调节的。
29.用于音响设备或视频设备的壳体结构，其特征在于它包括一个设备本体的结构构件、用于产生音频信号或视频信号的装置和一个树脂模制产品，所述树脂模制产品设置在所述信号产生装置和所述结构构件之间，并含有减震功能物体，用于阻尼从外部通过所述结构构件传递的振动。
30.如权利要求29所述的壳体结构，其特征在于所述减震功能物体包括一种调节气泡尺寸的气体。
31.一种通过成形树脂材料而形成的树脂模制产品，其特征在于一种气体被包含在树脂材料中以形成气泡，在施加振动时通过使气泡变形而阻尼外部振动。
32.如权利要求31所述的模制产品，其特征在于在所述模制产品中的气泡根据在模制产品中的不同位置而具有不同的直径。
33.如权利要求32所述的模制产品，其特征在于在树脂模制产品中的气泡向着模制产品的中央部分直径逐渐增加。
34.一种用树脂材料形成的结构构件，其特征在于结构构件的表面层附近的韧度性质比中央部分附近的韧度性质强，中央部分附近的弹簧性质比表面层附近的弹簧性质强。
35.如权利要求34所述的结构构件，其特征在于所述结构构件是用树脂材料成形而制成的结构构件，安装在音响设备或视频设备中。
36.用树脂材料成形的结构构件的制造方法，其特征在于设置具有相应于待成形的结构的模腔的模具构件、用于将熔融树脂材料注射入模具构件内的注射装置、用于将气体注射入模腔中的熔融树脂材料中的装置和用于控制模具构件的表面温度的装置，借助所述控制装置将模具的表面温度控制在不高于相关于树脂材料的热变形温度的预定温度上，以便使树脂模制产品的表面部分附近的气泡小于模制产品的中央部分的气泡。
37.用于将驱动装置装入设备本体的防震构件，其特征在于当使用树脂材料成形防震构件时，将一种气体注射入树脂材料以形成气泡，模制产品中的气泡直径从模制产品的表面至中央部分逐渐增加。
38.用于将驱动装置固定在设备本体中的防震机构，其特征在于所述驱动装置通过树脂模制产品安装在设备本体中，在所述模制产品中通过在模制产品的成形步骤中将一种气体注射到树脂模制产品中而形成气泡，所述模制产品安装在所述驱动装置的一个安装部分上。
39.一种防震机构，其特征在于防震机构的树脂模制产品是如权利要求38所述的树脂模制产品。
40.一种螺纹紧固构件，其特征在于所述螺纹紧固构件具有一个螺孔，一阳螺纹啮合在该螺孔中，所述螺纹紧固构件是用树脂材料成形的，通过在树脂材料的处理步骤中向树脂材料注射一种气体而在模制产品中形成具有微米数量级直径的气泡。
41.一种防震构件的加工方法，其特征在于送至树脂材料部分的粒状树脂材料被输送到连接于注射成形装置的增塑装置的料斗，树脂材料从料斗送至增塑装置的增塑部分，树脂材料借助一个装在增塑装置中的螺旋的转动及加热器产生的热量而被加热和捏和，一种气体通过一条输送路径从气体输送部分送至增塑部分，在增塑部分中熔融树脂材料和气体被混合，气体渗透树脂材料，预定量的树脂材料和气体的混合物以预定的压力和速度被填充在一模具的模腔中，模具的温度事先被控制在预定的温度上，以预定的保持压力进行预定时间的保持压力步骤，从而在冷却后制成模制产品。
42.一种模制产品，它是用树脂材料制成的，在其上安装包括振动源物体的第一装置和用于接收来自振动源物体的信号的接收物体的第二装置，其特征在于用于阻尼由振动源物体产生的振动的减震功能物体是在模制产品的成形步骤中被包含在模制产品中的。
43.如权利要求42所述的模制产品，其特征在于所述振动源物体包括一转动构件。
44.如权利要求42所述的模制产品，其特征在于所述接收物体包括一光学元件。
45.如权利要求42所述的模制产品，其特征在于所述模制产品包括一壳体，装在电气设备中的物体安装在所述壳体中。
46.4如权利要求42所述的模制产品，其特征在于所述减震功能物体包括一种气体。
47.如权利要求46所述的模制产品，其特征在于在模制产品中的气泡的尺寸在10至100μm的范围内。
48.一种用树脂材料制成的模制产品，它在一个安装面上固定一转动构件，该转动构件用于从一信息源接收信息，并将信息传至信息接收物体，以及固定用于接收来自所述转动构件的信息的所述接收物体，同时保持在所述转动构件和接收物体之间的光学位置关系，其特征在于在所述模制产品中包含用于阻尼由所述转动构件产生的振动的减震功能物体。
49.如权利要求48所述的模制产品，其特征在于来自信息源的信息是以激光为基础的信号。
50.一种安装构件，在其上传送装置在转动时用于将来自产生图象信息的信号产生装置的信息传至光学元件，其特征在于所述安装构件是用树脂材料成形的，在成形加工时一个减震功能部分是一块模制的。
51.一种模制产品，它是用树脂材料成形的，并装在成象设备中，其特征在于用于从图象形成装置传送图象信息的装置和图象接收装置安装在所述模制产品上，在模制产品中形成气泡以抑制振动对图象接收装置的影响。
52.如权利要求51所述的模制产品，其特征在于在图象传送装置的位置和图象接收装置的位置之间的减震系数调整至不小于35dB/秒。
53.如权利要求52所述的模制产品，其特征在于模制产品的抗弯刚度被设定在4,500MPa至9,800MPa。
54.减震功能模制产品的制造方法，其特征在于使用粒状树脂进行注射成形，事先在不高于树脂材料的热变形温度的温度下，使不高于超临界压力的惰性气体渗透粒状树脂。
55.如权利要求54所述的方法，其特征在于树脂材料和惰性气体的混合物通过控制包括气体注射到树脂材料中的压力、注射的气体量、树脂材料的注射压力、注射速度、注射量、模具的冷却梯度和冷却时间的条件来控制模制产品中的气泡的数目、形状和尺寸。
全文摘要
按照本发明提供通过使气体渗透熔融树脂材料而增加在制造发泡树脂模制产品的气体渗透速度的成形方法和设备。为实现该目的,片状或粒状树脂材料被抽空并承受除湿/干燥处理,在预处理装置中用惰性气体置换,然后将树脂材料在预定温度和压力的惰性气体中保持预定时间,材料送至温度和压力受控的料斗,材料被送至一个增塑装置,预定温度和压力的气体被送至增塑装置,树脂材料在增塑装置中被熔化,树脂材料被注射/填充入事先被抽空至不高于大气压的压力的模具中,在树脂材料被冷却一定时间后将压力恢复至大气压,通过打开模具而取出发泡产品。
文档编号B29C44/04GK1332076SQ0112127
公开日2002年1月23日 申请日期2001年6月14日 优先权日2000年6月14日
发明者新井隆 申请人:佳能株式会社