温度控制装置、纳米注塑模具及工件的纳米注塑方法与流程

本发明涉及纳米注塑技术领域，特别是涉及一种温度控制装置、纳米注塑模具及工件的纳米注塑方法。

背景技术：

在纳米注塑的加工中，需要对注塑件进行快速加热至预定温度，例如，陶瓷手机壳的纳米注塑的过程中，对注塑件先进行t处理，然后对注塑件进行预热一定时间，再放入注塑模具中进行注塑。

目前模具中现有的温度控制装置为单个加热板，在对模仁进行加热时，由于单层加热板的两面均进行温度传导，使得模仁的加热速度明显降低，且加热板的热量容易从两面流失，模仁的受热面积不均匀，使得待加工的陶瓷手机壳再次加热时受热不均匀；加热到较高温度时，热量流失现象更为明显，且温差较大，预热效果不理想。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种预热效果好且预热效率高的温度控制装置、纳米注塑模具及工件的纳米注塑方法。

一种温度控制装置，应用于注塑模具中，所述温度控制装置包括：

第一加热装置和第二加热装置，所述第一加热装置位于所述第二加热装置上方，所述第二加热装置将其热量传导至所述第一加热装置，所述第一加热装置将热量传导至待加热的模仁。

在其中一个实施例中，所述第一加热装置包括第一层加热板和第一发热件，所述第二加热装置包括第二层加热板和第二发热件，所述第一层加热板设置有第一容置腔，所述第二层加热板设置有第二容置腔，所述第一发热件设置于所述第一容置腔内，所述第二发热件设置于所述第二容置腔内。

在其中一个实施例中，还包括基板，所述第一加热装置和所述第二加热装置设置在所述基板上，所述第一层加热板顶部外露于所述基板。

在其中一个实施例中，所述第一层加热板及第二层加热板均采用塑胶模具钢材质s136，所述第一发热件和第二发热件均为电阻发热元件。

在其中一个实施例中，所述电阻发热元件具有多个折弯，所述多个折弯根据待加热的工件的形状布设。

在其中一个实施例中，所述温度控制装置还包括第一温度测量元件、第二温度测量元件及温度控制器，所述第一温度测量元件设置在所述第一容置腔内以采集所述第一发热件的温度，所述第二温度测量元件设置在所述第二容置腔内以采集所述第二发热件的温度，所述温度控制器分别与所述第一发热件、第二发热件、第一温度测量元件及第二温度测量元件电连接，所述温度控制器接收所述第一温度测量元件及第二温度测量元件采集的温度数据并在温度达到预设值时使对应的发热件的温度保持在所述预设值。

在其中一个实施例中，所述温度控制器控制所述第一发热件的发热温度等于所述第二发热件的发热温度。

一种纳米注塑模具，包括模具本体、设置于模具本体内的模仁，及上述温度控制装置，所述第一层加热板连接于所述模仁的正下方。

一种工件的纳米注塑方法，所述工件为金属件且形成有纳米孔，其特征在于，采用上述纳米注塑模具进行注塑，将工件放置于模仁中，通过所述温度控制器控制所述第一发热件的温度保持在第一预定值，所述第一预定值的范围为170℃至180℃，预热时间为20秒至30秒，以对放置在所述模仁中的工件进行加热及温度控制。

一种工件的纳米注塑方法，所述工件为陶瓷件或玻璃件且形成有纳米孔，其特征在于，采用上述纳米注塑模具进行注塑，注塑前通过所述温度控制器控制所述第一发热件的温度保持在第二预定值，以对放置于所述模仁中的工件进行加热及温度控制。

在其中一个实施例中，对放置于所述模仁中的陶瓷件或玻璃件的预热时间为5秒至10秒，所述第二预定值的范围为160℃至180℃。

上述温度控制装置，采用双层加热结构，在对模仁的加热过程中，由于第二加热装置的热传导，使得第一加热装置与第二加热装置相对的一面在加热过程中所产生的热量不易流失，因此，第一加热装置与模仁相对的一面所传导的热量更为稳定，使得放入模仁中再次加热的待注塑工件受热更为均匀，并且可以在短时间内使得模仁的温度达到可以注塑成型的要求，有效缩短了注塑成型的时间。

附图说明

图1为一实施例的温度控制装置的侧视结构示意图；

图2为图1所示的温度控制装置的部分俯视结构示意图；

图3为一实施例的纳米注塑模具的部分侧视结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，根据一实施例提供的温度控制装置，应用在注塑模具中，温度控制装置包括第一加热装置11和第二加热装置12，第一加热装置11位于第二加热装置12上方，第二加热装置12将其热量传导至第一加热装置11，如图3所示，第一加热装置11将热量传导至待加热的模仁400。

第一加热装置11包括第一层加热板110和第一发热件112，第二加热装置12包括第二层加热板120和第二发热件122。第一层加热板110设置有第一容置腔111，第二层加热板120中设置有第二容置腔121，第一发热件112设置在第一容置腔111中，第二发热件122设置在第二容置腔121中，第一发热件112对第一层加热板110加热。由于第二加热装置12的热传导，使得第一加热装置11与第二加热装置12相对的一面在加热过程中所产生的热量不易流失，因此，第一加热装置11与模仁相对的一面所传导的热量更为稳定，使得放入模仁400中再次加热的待注塑工件受热更为均匀，能缩短工件注塑的时间。

第一发热件112和第二发热件122可采用电阻发热元件，如采用相同大小和形状的电阻发热丝，也可以采用不同形状的电阻发热丝。模仁400中可以只放一个工件，也可以同时放多个工件。

工件可以是陶瓷件、玻璃件或金属件，工件形成有纳米孔，如经过t处理后形成的蜂窝状的纳米孔，例如陶瓷材质的手机壳、金属材质的手机壳，或者陶瓷材质的平板电脑壳、金属材质的平板电脑壳。

请参阅图2，电阻发热丝可设置有多个弯折，该多个弯折可以沿长度方向或宽度方向的两侧对称设置，也可根据工件的具体形状来设置多个折弯的具体形状和布设位置，以使预热温度更为均匀。

在一实施例中，温度控制装置还包括基板100。第一加热装置11和第二加热装置12设置在基板100上，即第一层加热板110和第二层加热板120设置在基板100上，第一层加热板110位于第二层加热板120上方。第一层加热板110顶部外露于基板100，第一层加热板110的顶面与基板100底面可以设置为处于同一平面。采用该温度控制装置对工件的预热过程中，第一层加热板110因热传递散失而导致的加热不均匀的影响小，第一层加热板110对工件的加热更为均匀，各处的温差小，第一层加热板110能量不易流失，并且加热效率高。

结合参阅图1、图2，在一实施例中，温度控制装置还包括分别设置在上述两个容置腔内的第一温度测量元件200、第二温度测量元件(图未示)，以及温度控制器300。第一温度测量元件200、第二温度测量元件用于测量对应发热件的温度。温度控制器300分别与第一发热件112、第二发热件122及两个温度测量元件电性连接，用于监测第一发热件112、第二发热件122的发热温度，并控制第一发热件112、第二发热件122达到预定值时保持恒温，以预热工件，即两个发热件发热升温至预定值后，温度控制器300控制两个发热件不再升温，保持该预定值对第一发热件112上的工件进行预热。

结合参阅图1、图2，在一实施例中，第一层加热板110和第二层加热板120均采用塑胶模具钢材质s136，第一发热件112和第二发热件122均采用电阻发热丝。第一层加热板110的厚度可设置为等于第二层加热板120的厚度，第一层加热板110的底部与第二层加热板120的顶部之间的距离可设置为等于第一层加热板110的厚度或大于第一层加热板110的厚度，例如，设置为大于第一层加热板110的厚度而小于第一层加热板110厚度的两倍。

预热工件时，可通过温度控制器300控制第一发热件112和第二发热件122的发热温度相等。温度控制器300可采用电子式温度控制器，具有液晶显示屏显示各参数，同时也利于工件预热时对预热参数的设置和操作。

两个温度测量元件均可以采用热电偶，如铂电阻热电偶，热电偶具有热响应速度快、精度高及使用寿命长的优点。温度测量元件的探头可根据各发热件的具体形状来选择放置位置，以方便获取对应发热件的实际温度。

请参阅图3，根据一实施例提供的纳米注塑模具，包括模具本体(图未示)，设置在该模具本体内的模仁400，及上述实施例中的温度控制装置。模仁400用于放置和固定待注塑的工件，第一层加热板110位于模仁400的正下方，通过温度控制装置对模仁400中的工件预热一定时间后即可开始进行注塑。当第一加热装置11和第二加热装置12设置在基板100上时，基板100连接固定于模仁400的底部，第一层加热板110位于模仁400正下方。

根据一实施例提供的工件的纳米注塑方法，对金属材质的工件注塑，该工件形成有纳米孔，以手机金属壳的纳米注塑为例，温度测量元件采用铂电阻热电偶，具体加工过程为：注塑前，先将工件放置于上述温度控制装置中的第一层加热板110上，通过温度控制器300控制第一发热件112的温度保持在第一预定值，以对放置在模仁400中的工件进行预热。可以只放置一个工件，也可同时并排间隔放置多个工件，同时进行预热。

第一预定值的范围可设置为170℃至180℃，例如170℃、175℃、180℃；预热时间设置为20秒至30秒，例如20秒、25秒、30秒，完成注塑后取出工件。

根据一实施例提供的工件的纳米注塑方法，工件为陶瓷件或玻璃件且形成有纳米孔，以陶瓷材质的手机壳的纳米注塑加工为例，温度测量元件采用铂电阻热电偶，采用上述实施例的纳米注塑模具对该手机壳进行注塑，在注塑前，先将手机壳放置于模仁400中，通过温度控制器300控制第一发热件112的温度保持在第二预定值，以使第一层加热板110对模仁400进行加热，达到对模仁400中的手机壳预热的目的。第二预定值的范围设置为160℃至180℃，对模仁400的预热时间可设置为5秒至10秒，注塑时塑胶温度控制为300℃至310℃，模具本体中的热流道的温度可设置在265℃至275℃范围内，注塑后的手机壳的结合拉拔力符合要求，并且效果好，拉拔力可达到120kgf以上。

实施例一：将陶瓷材质的手机壳放入纳米注塑模具的模仁400中，通过温度控制器300控制第一层加热板110的预热，预热温度为160℃，预热时间为10秒。

控制纳米注塑模具中的热流道的温度为275℃，注塑时塑胶温度控制为310℃，完成注塑后取出手机壳。

实施例二：将陶瓷材质的手机壳放入纳米注塑模具的模仁400中，通过温度控制器300控制第一层加热板110的预热，预热温度为170℃，预热时间为8秒。

控制纳米注塑模具中的热流道的温度为270℃，注塑时塑胶温度控制为305℃，完成注塑后取出手机壳。

实施例三：将陶瓷材质的手机壳放入纳米注塑模具的模仁400中，通过温度控制器300控制第一层加热板110的预热，预热温度为180℃，预热时间为5秒。

控制纳米注塑模具中的热流道的温度为265℃，注塑时塑胶温度控制为300℃，完成注塑后取出手机壳。

对上述实施例加工得到的手机壳进行拉拔力测试，可以对上述实施例中制得的手机壳通过拉拔力测试仪进行拉拔力的测量，制得的手机壳的拉拔力如下表所示：

由上表的测试结果可以看出，所有实施例中的手机壳通过纳米注塑模具进行注塑后，得到的手机壳经过检测后都达到了需要的拉拔力，符合产品对拉拔力的需求。

上述温度控制装置，采用两层加热板，在对工件的预热过程中，第一层加热板因热传递散失而导致的加热不均匀的影响小，第一层加热板对工件的加热更为均匀，各处的温差小，预热效果好，并且加热效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。