CN2878025Y

CN2878025Y - 高周波加热模具

Info

Publication number: CN2878025Y
Application number: CN 200620002981
Authority: CN
Inventors: 黄荣堂; 林良泽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2016-03-15

Abstract

一种高周波加热模具，在接近模具的加热面布置线圈导孔，并以线圈环绕加热面，再通以高周波电流于线圈上，由于电流方向变化将在环形封闭线圈所包围的金属块处产生磁滞损与涡流损，使得金属表面温度急遽上升达到快速加热模具表面温度的效果；又于模具加热面及线圈导孔附近埋设有数冷却孔，并于冷却孔及线圈导孔内通入冷却气体或冷却液体，以带走模具及线圈产生的额外热量或控制模具温度，调整冷却孔布置位置与冷却气体或流体温度与流速来控制模具温度，利用本实用新型装置将可用以提升热塑性产品品质与增加模穴数量。

Description

高周波加热模具

技术领域

本实用新型涉及一种高周波加热模具，特别是关于一种以高周波电流快速加热模仁表面并可以冷却流体快速降低模仁表面温度的装置。

背景技术

一般射出成形、射出压缩成形、热压成形等过程，都是加热塑料至融溶状态后充填至模穴，并使塑料包覆模具特定结构后冷却凝固，用以复制模具结构，一般模具温度大都小于塑料玻璃转换温度，使融熔的塑料于接触模穴表面时即产生一层凝固层，凝固层与成品厚度的比值随着成品厚度的减少而上升，当凝固层所占的比例过高时，将使得融熔塑料充填困难，造成短射、结构复制不完全及残留应力等问题。

为因应现代产品轻薄短小需求趋势，以塑料制造的产品设计要求越来越薄，甚至因应特殊需求要设计微小结构，如背光板、光纤联接器等。若以传统射出成形的方法将因凝固层及塑料流动性差等原因无法顺利完成，因此，发展一套快速加热模穴温度的方法近年来逐渐被提出，并有部分发明为缩短制程循环时间合并发展出快速冷却的方法，目前加热方式大致可分为蒸汽式、电阻式及高周波方式，本发明针对先前发明说明如下：

美国专利US2,984,887利用电阻方式加热镀在模具表面上的铜或银层。

美国专利US3,671,168及US3,763,293利用热流体以传导方式加热模穴。

美国专利US4,060,364利用驱动高频诱电方式加热模具。

美国专利US4,340,551利用高周波感应加热装置于模具合模前接近加热模穴面的特定位置，使特定模穴面温度高于塑性材料的玻璃转换温度。

美国专利US2,979,773利用电阻式加热模穴表面，并以所谓的可变传导性热管进行冷却。

美国专利US5,232,653利用低热当量材料做为模具，并将电阻加热单元进行模具加热，于模具表面埋设冷却***进行模具冷却。

美国专利US5,762,972揭露感应方式或诱电方式加热模具，即利用高周波或微波使模具温度在短时间内达到预定温度。

美国专利US6,846,445于模具上加载高周波电流，利用高周波电流于模具表面产生集肤效应与邻近效应来加热模具表面。

美国专利US4,201,742利用高温高压蒸汽充填于模穴内来加热模穴表面，并于模穴充填塑料之前消散模穴内的压缩蒸汽。

美国专利US4,442,061利用高温蒸汽与水交替循环方式控制压缩模具射出成形循环中模具与模穴内塑料的温度。

美国专利US2,004,251，570利用蒸汽流入模具内导孔进行模具加热，并于塑料充填完毕后，于模具内导孔改以通入冷却水进行模具冷却。

日本专利JP2000-218356利用一外加伸缩感应加热机构，在模具闭模前对可动侧及固定侧模具全模穴表面进行感应加热升温，再闭模射出轻金属模成品。

台湾专利TW505,616射出压缩成型技术制作微***芯片中，以微机电技术制作微加热器，其加热器是以微机电沉积方式制作成电阻式微加热器。

台湾专利TW543,334的装置于模具内可局部温度控制的微加热器中，微加热器采用一般微机电制程的薄膜制程及网版印刷(screen printing)等厚膜制程或低温共烧陶瓷等其它方式，制作所需的细微单层或多层结构及串、并联几何形状的微加热器，可针对局部模版结构进行加热。

上述列举发明采用电阻式加热模具或电阻器，再以传导或辐射方式加热模穴表面或特定位置，由于热传导方式易造成温度加热源与被加热面的温度差与时间延迟，且电阻器消耗部分电能及热能散逸至非加热区域。

上述列举发明采用蒸汽方式加热模具，以传导方式使热流于模具传递至加热表面，由于热传导方式易造成温度加热源与被加热面的温度差与时间延迟。

上述列举发明采用高周波方式加热模具表面，如高周波美国专利US6,846,445于模具上通入高周波电流，由于集肤效应与邻近效应，使大部分高周波电流流动于模具表面。此法可快速加热模穴表面，但直接于模具通入大功率高周波电流，需有适当绝缘保护措施始能实际应用。其余列举发明采用高周波加热方式，大都采用集肤效应、邻近效应感应加热邻近线圈的模具面，再以传导方式传递至模穴面或特定位置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的即在于提供一种可使模具加热面快速升高的高周波加热模具，以减少热塑性材料在填充模穴期间所产生的凝固层厚度，并使其具有较佳流动性，从而可大幅提升产品品质。

本实用新型次一目的在于提供一种该线圈导孔与线圈间的空隙可流通低温液体，以可冷却模仁温度，将可防止因电流加载过热导致线圈烧毁的高周波模具。

可实现上述实用新型目的的高周波加热模具，包括：

至少一个模仁，该模仁上具有一加热面，并于加热面两侧贯穿有至少一个线圈导孔，再于线圈导孔两侧贯穿有至少一个冷却孔；

至少一个线圈，该线圈穿入于两模仁的线圈导孔内；

至少一个线圈连接器，该线圈连接器连接于两相邻模仁各线圈端部。

上述高周波加热模具中，该线圈导孔内通冷却液体。

上述高周波加热模具中，该冷却孔内通冷却液体或冷却气体。

上述高周波加热模具中，该冷却孔位置与数量依据温度控制来布置。

上述高周波加热模具中，该线圈表面包覆有绝缘材料。

上述高周波加热模具中，该线圈加载高周波电源。

上述高周波加热模具中，该线圈连接器连接之方式系可为一可分离或可伸缩式或滑动式连接。

上述高周波加热模具中，该线圈由线圈连接器连接成一体，将使得两加热面间被包覆于线圈所围成之区域范围内。

上述高周波加热模具中，该线圈由线圈连接器连接成一体，线圈两端中一端为电流输入端，另一端为电流输出端。

采用以上技术方案，本实用新型在相邻近的两模仁上皆具有一加热面，并于加热面的两侧贯穿有数个线圈导孔，再将包覆有绝缘材料的线圈穿入两模仁的线圈导孔内，并利用线圈连接器将两模仁上的各线圈端相互连接成一体，其将使得两模仁的加热面被包围在线圈所围成的区域内，而通过线圈连接器结合成一体的两端分别为电流输入(出)端及电流输出(入)端，再连接至一高周波电源，当线圈上加载高周波电源时，将因模仁磁滞损与涡流损，使得接近两加热面区域的温度急遽上升，此时，于线圈导孔空隙可通入冷却水或冷却液体，以传导方式对线圈进行冷却；另，于模仁适当处设置有数个冷却孔，其内可通入低温液体或低温气体，利用温度传导效应吸收高周波感应加热产生额外的热量，或于塑料凝固化阶段进行模仁及加热面冷却，亦可由通入冷却孔的液体或气体的温度与流速来调整模仁加热面的温度，而冷却孔布置位置与数量可依据温度控制来决定。

附图说明

请参阅以下有关本实用新型一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为：

图1为本实用新型高周波加热模具的模仁立体视图；

图2为该高周波加热模具的模仁与模座结合示意图；以及

图3为该高周波加热模具的另一实施示意图。

图中主要部件符号：

1、模仁；11、加热面；12、线圈导孔；13、冷却孔；2、线圈；21、电流输入(出)端；22、电流输出(入)端；3、线圈连接器；4、模座；41、线圈导孔；42、冷却管导孔。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，为本实用新型所提供的高周波加热模具，主要包括有：

至少一个以上的模仁1，该模仁1上具有一加热面11，并于加热面11的两侧贯穿有至少一个以上的线圈导孔12，再于线圈导孔12两侧适当处贯穿有至少一个以上的冷却孔13；该线圈导孔12内可通入冷却液体；该冷却孔13内可通入冷却液体或冷却气体；该冷却孔13布置位置与数量可依据温度控制来决定；

至少一个以上的线圈2，该线圈2表面包覆有绝缘材料；该线圈2穿入于两模仁1的线圈导孔12内；该线圈2可加载高周波电源；

至少一个以上的线圈连接器3，该线圈连接器3将两模仁1的各线圈2的端部连接成一体；该线圈连接器3连接方式可为一可分离或可伸缩式或滑动式的连接；

上述各构件组合即形成本实用新型的高周波加热模具；如图2所示，以单一模仁来说明表示，将模仁1设置于一模座4内，且该模座4上贯穿有线圈导孔41与冷却管导孔42，模座的线圈导孔41与冷却管导孔42会与模仁1的线圈导孔12与冷却孔13相对应设置，再于各线圈导孔12内穿入线圈2，并将线圈2端部经由线圈连接器3连接成一体，致使两加热面11被包覆于线圈2所围成的区域范围内，当线圈2连接成一体后，于线圈2两端即会形成一电流输入(出)端21及电流输出(入)端22，并于两端可连接至一高周波电源，当线圈2加载高周波电源时，将因模仁1磁滞损与涡流损，使得接近两加热面11区域的温度急遽上升，此时，该线圈导孔12的空隙可通入冷却液体，以传导方式对线圈2进行冷却，同样于模仁1各冷却孔13通入低温液体或低温气体，利用温度传导效应吸收高周波感应加热产生额外的热量，或于塑料凝固化阶段进行模仁1及加热面11冷却，亦可由通入冷却孔13的液体或气体的温度与流速来调整模仁1加热面11的温度；因此，通过本实用新型将可使得加热面11快速升高，以避免填充热塑性材料时，因温度降低而产生凝固的现象，其将使得热塑性材料具有较佳流动性，可大幅提升产品品质；另，请参阅图3所示，为另一模具的实施示意图。

本实用新型所提供的高周波加热模具，与其它常用技术相互比较时，更具有下列的优点：

1.本实用新型可快速提升模具加热面温度，以减少热塑性材料于填充模穴期间模具温度降低产生凝固的现象，通过加热使其具有较佳的流动性，从而可大幅提升产品品质。

2.本实用新型在线圈导孔与线圈间的空隙流通低温液体，以可冷却线圈温度，防止因电流加载过热导致线圈烧毁。

本实用新型的模具适用于一般热塑性材料的模具制造，如射出成形、射出压缩成形、压缩成形、热压成形，该制造过程以融化塑料或使塑料具有可延展性的材料充填于模穴内，经由施加压力使塑料充填于模仁特定结构，然后冷却塑料以完成模仁结构复制的，适用的热塑材料包括塑料、玻璃、塑料或玻璃为主的复合材料等。

上列详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本专利申请中。

Claims

1.一种高周波加热模具，其特征在于，包括：

至少一个线圈，该线圈穿入于两模仁的线圈导孔内；

2.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该线圈导孔内通冷却液体。

3.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该冷却孔内通冷却液体或冷却气体。

4.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该冷却孔位置与数量依据温度控制来布置。

5.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该线圈表面包覆有绝缘材料。

6.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该线圈加载高周波电源。

7.按权利要求1所述的高周波加热模具，其中该线圈连接器连接之方式系可为一可分离或可伸缩式或滑动式连接。

8.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该线圈由线圈连接器连接成一体。

9.按权利要求1所述的高周波加热模具，其特征在于，其中该线圈由线圈连接器连接成一体，线圈两端中一端为电流输入端，另一端为电流输出端。