r>[0047]本发明申请还提供了一种采用了含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构的成型工艺，如图1所示，具体包括如下步骤:
[0048]A1、配料:按比例准备好原料；
[0049]A2、混料粉碎:将配好的原料混合放入粉碎机中充分粉碎得到混合粉料；
[0050]A3、熔融:将混合粉料在220°C条件下进行熔融，时间为2.5小时；
[0051]A4、第一次成型:将熔融状态的原料输送至注塑机中，将第一次成型下模200平移至上模100正下方，然后将上模100和第一次成型下模200合模密封，开始注塑，进行第一次成型，整个过程恒压，第一次注塑成型完毕，得到管状一次成型品400，管状一次成型品400表面预留有一开口槽410，管状一次成型品400的端部成型得到半螺纹接口 430(参见图5);
[0052]A5、第二次成型:取出管状一次成型品400，将第二次成型下模300平移至上模100正下方，然后从管状一次成型品400的开口槽410处卡入第二次成型模芯500，然后将卡入了第二次成型模芯500的管状一次成型品400固定在第二次成型下模300中，再将上模100跟第二次成型下模300合模密封，开始第二次注塑，进行第二次成型，整个过程恒压，第二次成型注塑完毕，将管状一次成型品400的开口槽410补充完整得到完整的管状体和大圆环720结构，同时将其端部的半螺纹接口 430注塑补充完整得到螺纹接口 710，同时将管状一次成型品400的一端密封，得到最终成型品700 (参见图7);
[0053]A6、冷却:将得到的最终成型品700冷却，使其完全固化。
[0054]在实际生产中，磁敏传感器的聚丙烯外壳要求的是相对细长的管状结构，而且外壳在使用中是需要浸入水中的这就需要它的发泡密度满足FDA要求。由于改变了传统的工艺，采用两次成型工艺替代了传统的三次成型工艺，如果采用原来的材料配方，在填充管状一次成型品400的开口槽410时，先后两次固化成型的材料之间粘合作用差，所得到的成型品，抗拉强度不够，整体产品稳定性差，无法保障成型品细长管成型接口的强度；同时，原来的材料配方使得成型品的发泡密度无法满足FDA要求。通过不断试验采用不同的材料配方，发现添加了石墨烯粉的配方可以达到非常好的效果，因为石墨烯粉具有如下特性:比表面积1000 m2 /g以上，可减少气体渗透率，提升密度；硬度高，可提升抗拉强度，同时还有一个意想不到的的效果，石墨烯粉的添加使得成型速度更快；但是添加了石墨烯的原料经过第一次成型得到的管状一次成型品400在第二次成型过程中热固性差，在经过进一步的材料试验之后，发现稀土助剂不仅可以提高成型品的热固性还能有效提高抗拉强度，一举两得，所以配料步骤A1采用的最终配方如下:
[0055]按以下质量分数配料:
[0056]石墨烯粉:1.5%-4.0%;
[0057]PP 基材:90%-92% ;
[0058]稀土助剂:4%-8.5% ;
[0059]具体的，采用的石墨稀粉的粒径为40 μ m-300 μηι(最佳粒径为80 μπι-150 μπι)，
其添加的最佳质量分数为2% _3%，这种粒径的石墨烯粉分散性好，可以提高产品的硬度和抗拉强度，提高先后两次固化成型的材料之间的结合效果，是整体成品性能更加稳定；同时这种粒径的石墨烯粉还可以有效降低熔融温度和缩短熔融成型时间，非常适用于本发明的二次成型工艺使用，这是由于在第二次成型时，必须要实现快速成型，如果成型速度不够快，那么在第二次成型下模300中的管状一次成型品400就会由于长时间处于高温环境而再次软化变形，这不但影响先后两次固化成型的材料之间的结合效果，同时也极大的降低最终成品的性能。
[0060]采用的稀土助剂为一种含有Nd、La、Ce中至少两种元素的聚合物，这种稀土助剂还能有效提升材料的阻燃性。
[0061]实际应用中，步骤A4中成型得到的管状一次成型品400还包括设置在其表面的缺口半圆环420 ;步骤A5中，第二次注塑完成后，将缺口半圆环420注塑补充完整。
[0062]实际应用中，步骤A5中，还包括将T形销套600插入第二次成型模芯500的端部，使两者固定连接。
[0063]实际应用中，步骤A4第一次成型的恒压时间为7-9秒；步骤A5所述第二次成型的恒压时间为11-13秒，以便充分利用稀土助剂与石墨烯组合配方效果，改善两次成型接口性能，提升抗拉强度。
[0064]实际应用中，步骤A6中，最佳的冷却方式是将最终成型品700放入常温下的冷却水中冷却，这样冷却散热更均匀，冷却得到的最终成型品700性能更优异，产品的整体稳定性更好。
[0065]利用本发明的模具结构和生产工艺生产得到的最终成型品700性能好，产品整体稳定性、抗拉强度和硬度均比传统产品好。将最终成型品700和传感器的其他部件进行组装后，即可得到传感器产品(参见图8，干簧管置于最终成型品700内部)。
[0066]应当理解的是，上述的说明，包括附图，仅仅是对本发明申请所述技术方案的描述，事实上，在本发明申请的精神实质内，对所述工艺和模具进行的改进、修改、替换，以实现基本发明相同的效果为目的，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。
【主权项】
1.一种含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构，其特征在于，所述模具结构包括上模、与上模配套的第一次成型下模和第二次成型下模； 所述上模下表面设有多个第一半圆凹槽，所述第一半圆凹槽的一端设有螺纹槽； 所述第一次成型下模上表面设有多个第二半圆凹槽，所述第二半圆凹槽的底部为一凸起物； 所述第二次成型下模上表面的凹槽结构与上模下表面的凹槽结构相同；所述模具结构还包括第二次成型模芯，所述第二次成型模芯的长度比上模和第二次成型下模合模后形成的模腔的长度短。2.根据权利要求1所述的含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构，其特征在于，所述第一半圆凹槽的一端横向设置有第一半圆环凹槽，所述第一半圆环凹槽的直径大于第一半圆凹槽的直径。3.根据权利要求1或2所述的含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构，其特征在于，所述模具结构还包括一 T形销套，所述T形销套在第二次成型步骤中与第二次成型模芯端部固定连接。4.根据权利要求3所述的含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构，其特征在于，所述第二次成型模芯为空心设置，所述第二次成型模芯的一端开口设置，另一端密封。5.一种采用了权利要求1所述的含有石墨烯的传感器外壳的二次成型模具结构的成型工艺，其特征在于，具体包括如下步骤: A1、配料:按比例准备好原料； A2、混料粉碎:将配好的原料混合放入粉碎机中充分粉碎得到混合粉料； A3、熔融:将混合粉料在220°C条件下进行熔融，时间为2.5小时； A4、第一次成型:将熔融状态的原料输送至注塑机中，将第一次成型下模平移至上模正下方，然后将上模和第一次成型下模合模密封，开始注塑，进行第一次成型，整个过程恒压，第一次注塑成型完毕，得到管状一次成型品，所述管状一次成型品表面预留有一开口槽，管状一次成型品的端部成型得到半螺纹接口； A5、第二次成型:取出管状一次成型品，将第二次成型下模平移至上模正下方，然后从管状一次成型品的开口槽处卡入第二次成型模芯，然后将卡入了第二次成型模芯的管状一次成型品固定在第二次成型下模中，再将上模跟第二次成型下模合模密封，开始第二次注塑，进行第二次成型，整个过程恒压，第二次成型注塑完毕，将管状一次成型品的开口槽和其端部的半螺纹接口注塑补充完整，同时将管状一次成型品的一端密封，得到最终成型品; A6、冷却:将得到的最终成型品冷却，使其完全固化。6.根据权利要求5所述的成型工艺，其特征在于，所述配料步骤采用的配方如下: 按以下质量分数配料: 石墨烯粉:1.5% -4.0% ； PP 基材:90% -92% ； 稀土助剂:4% -8.5% ； 所述石墨稀粉的粒径为40 μ m-300 μ m。7.根据权利要求6所述的成型工艺，其特征在于，所述稀土助剂为一种含有Nd、La、Ce中至少两种元素的聚合物。8.根据权利要求5所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤A4中成型得到的管状一次成型品还包括设置在其表面的缺口半圆环；所述步骤A5中，第二次注塑完成后，将缺口半圆环注塑补充完整。9.根据权利要求5所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤A5中，还包括将T形销套插入第二次成型模芯端部，使两者固定连接。10.根据权利要求5所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤A4第一次成型的恒压时间为7-9秒，所述步骤A5所述第二次成型的恒压时间为11-13秒。
【专利摘要】本发明公开了一种含有石墨烯的传感器外壳的二次成型工艺和模具结构，其中，工艺包括如下步骤：配料、混料粉碎、熔融、第一次成型、第二次成型、冷却；所述模具结构包括上模，与上模配套且并行设置的第一次成型下模和第二次成型下模，模具结构还包括一圆柱形第二次成型模芯和一T形销套。本发明的技术方案简单实用，通过改变传统的成型工艺，采用两次成型的方式，两并行下模共用上模，只需要一台成型设备，简化了成型工艺，节约成本，效率高，制造周期短，经过试验采取新的配料使得成型外壳具有足够的抗拉强度、热固性及阻燃性。
【IPC分类】B29C45/32, B29C45/14
【公开号】CN105397996
【申请号】CN201510936861
【发明人】龙克文
【申请人】佛山市川东磁电股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月15日