一种SCF混配器的制作方法

本发明涉及塑料注塑领域，尤其涉及一种SCF混配器。

背景技术：

微泡注塑是通过塑料注塑过程中，在塑料中加入超临界流体（SCF），使之均相化，然后注入到模具型腔内，由于压力骤然下降，超临界流体会转变成气体状态，在塑料中形成微小气泡，此注塑方式称之为微泡注塑。微泡注塑可减轻材料重量，缩短注塑周期，减少设备能耗，提高零件精度，减少零件内应力，但是，获得的产品表面容易开裂，直接影响产品的外观质量。

目前国内的微泡注塑均采用通过注塑机炮筒开孔，对螺杆做相应改造后注入超临界流体。实现这种工艺就必须进行注塑机相应的改装或者定制，且必须牺牲注塑机原有塑化能力才能实现，使改装成本增加，技术推广难度增大。

技术实现要素：

本发明针对现有技术不足，提供一种无需对注塑机改装就能完成微泡注塑，并能获得表面无缺陷的产品的SCF混配器。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以解决：一种SCF混配器，包括相互均导通的注入段、内部设置有混料柱的混料段和挤出段，所述注入段包括与注塑机炮筒头连接的原配法兰，所述挤出段包括前部法兰以及通过所述前部法兰连接的用于将混料注入模具的喷嘴，所述混料段前端通过连接器与原配法兰连接，所述混料段末端通过前部法兰与喷嘴连接，所述连接器表面设置有通孔以及用于驱动推杆动作的油缸，所述连接器内部具有空腔，所述空腔内设置导气塞、内衬以及分料梭，所述推杆与所述分料梭配合，设置在所述内衬与所述分料梭之间的球形阀体以及设置于混料柱内的针阀分别抵靠在所述推杆两侧。

上述方案中，优选的，所述导气塞与所述通孔连通，所述通孔用于与SCF存储与注入装置连接。

上述方案中，优选的，所述导气塞为微孔合金结构的单向导气塞，导气塞具有单向通过性，即只能允许SCF单向通过，可以保证SCF注入至流体的芯部，提高均相化速率，有效避免熔融后流体回流至通孔。

上述方案中，优选的，所述导气塞内壁环形设置有多个凹槽，最大限度减少SCF注入时的微观体积，增加与熔融流体的表面积，加速SCF在流体中的融入，通过射流原理，将SCF注入在高速通过的流体中，局部形成压差，强化SCF与流体的混合，加速SCF在流体中的融入，提高混合均衡度和解速率溶。

上述方案中，优选的，所述球形阀体和所述针阀均为单作用阀，靠注塑压力自行开启，在注塑机储料阶段关闭装置进出，保证无压降产生，避免流体在装置内发泡。

上述方案中，优选的，所述分混料柱为表面具有多头正反螺旋的流线型结构，这种结构使得混料柱表面形成大量螺旋槽汇合点，利用熔融塑料在注塑时的动能，可以使SCF与塑料充分融合，提高微泡的均衡分布。

上述方案中，优选的，所述油缸与所述推杆通过联轴器连接，并通过支撑柱固定于连接器外表面，通过油缸对推杆的作用，使得推杆插入引起针阀和球形阀体移动，从而实现针阀和球阀的关闭动作，当推杆抽出时，球阀和针阀依靠注塑压力自行开启。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：在传统注塑机炮筒头部附加本装置实现微泡注塑，用户可以自由选择工作模式，可以在普通注塑和微泡注塑方式中快速切换，适合绝大多数注塑机，不需设备改造，配置费用低，注塑机螺杆和炮筒不需改造，不牺牲注塑机原有塑化能力，可以在同规格设备上按需快速转换，且SCF的注入时机可调，可避免因微泡导致的外观缺陷，因对注塑机无改装要求，适合大面积推广。对应不同规格注塑机，本装置几何尺寸将对应变化，但工作原理不变，兼具微泡注塑现有模式的其它优点。

附图说明

图1、本发明结构示意图。

图2、本发明中球型阀体与针阀开启状态示意图。

图3、图2中C部局部放大图。

图4、图2中D部局部放大图。

图5、本发明中球型阀体与针阀关闭状态示意图。

图6、图5中A部局部放大图。

图7、图5中B部局部放大图。

图8、本发明中混料柱结构示意图。

图9、本发明中混料柱剖视图。

图10、本发明中导气塞剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1至图10所示，一种SCF混配器，包括相互均导通的注入段、内部设置有混料柱1的混料段和挤出段，所述注入段包括与注塑机炮筒头连接的原配法兰2，所述挤出段包括前部法兰3以及通过所述前部法兰3连接的用于将混料注入模具的喷嘴4，所述混料段前端通过连接器5与原配法兰2连接，所述混料段末端通过前部法兰3与喷嘴4连接，所述连接器5表面设置有通孔51以及用于驱动推杆61动作的油缸6，所述连接器5内部具有空腔，所述空腔内设置导气塞7、内衬8以及分料梭9，所述推杆61与所述分料梭9配合，设置在所述内衬8与所述分料梭9之间的球形阀体10以及设置于混料柱1内的针阀11分别抵靠在所述推杆61两侧。

所述导气塞7与所述通孔51连通，所述通孔51用于与SCF存储与注入装置连接，所述导气塞7为微孔合金结构的单向导气塞，所述导气塞7内壁环形设置有多个凹槽71，所述球形阀体10和所述针阀11均为单作用阀，所述分混料柱1为表面具有多头正反螺旋的流线形结构，可根据实际需求和设备尺寸设置混料柱1表面螺旋头的数量，所述油缸6与所述推杆61通过联轴器62连接，并通过支撑柱63固定于所述连接器5的外表面。

本装置注塑前，需接入电源至电热器，接入符合压力要求的SCF（主要为超临界状态的氮或二氧化碳），接入液压至油缸6，然后通过电热器加热至塑料要求的熔融温度，注塑机处于可工作状态。注塑开始时，油缸6动作，推杆61上行，空出原有空间，保证球形阀体10与针阀11的移动空间，经螺杆推动的熔融塑料通过原配法兰2到达连接器5及导气塞7位置，气体通过进气通过达到导气塞7外表面，导气塞7具有微孔合金结构，气体穿过外表面进入导气塞7内部，所述导气塞7内壁环形设置有多个凹槽71，使流体产生多个表面，从而增加与流体的接触面积，达到快速将融入塑料与气体混合均衡的效果，然后推动球形阀体10后移，将熔融塑料注入到装置内部，流经分料梭9、混料柱1并不断流动填满装置内部，因内腔压力升高，使得针阀11后移，打开注入模具的喷嘴4口，最终完成模具内熔融塑料的注入。期间根据工艺要求，可调整SCF注入时间、截止时间及流量，通过混料柱1将SCF与塑料混合，形成均相，混料柱1采用正反向多头螺旋槽，在混料柱表面形成大量螺旋槽汇合点，利用熔融塑料动能，使SCF与塑料充分融合，当注塑终止时，推杆61在油缸6的推动下，重新插入原位，推动球阀和针阀关闭，关闭进料通道和喷嘴4，防止未固化塑料自模具回流，防止装置内塑料在储料阶段回流至螺杆，针阀11通过油缸6推动推杆61关闭喷嘴4，开启时推杆61后移，靠注塑压力自动开启，结构简洁，针阀11开启面积恒定，不会因为过流面积的变化导致的压力、流量的波动，结构稳定，本结构球形阀体10采用单作用气阀结构，通过油缸6推动推杆61，在注塑机储料阶段关闭装置进料口，保证无压降产生，避免流体在装置内发泡，获得理想的微泡尺寸。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。