TWI513565B - 具加熱裝置的模具 - Google Patents

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Description

具加熱裝置的模具
本發明係與熱塑性製程或熱固性製程用的模具有關，特別是指一種具加熱裝置的模具。
按中國專利申請第200680031567.9號「使用感應加熱加工材料的設備」、中華民國公告I224548號「模具瞬間預熱方法及其裝置」、及中華民國公告I279304號「高週波加熱模具的方法與其裝置」等專利所示，皆係於模具內部或者於模具的分模面設置具備高週波誘導感應磁波之導熱線圈，並使導熱線圈與高週波電源供應系統連接，以加載高週波電流於該導熱線圈，藉以將模具由室溫預熱達工作溫度，同時將加熱限定在模具和材料之間的接觸面上。
然而高週波爐本身為電力能源，雖較無安全性方面的虞慮，但設備成本高，而且高週波僅對深度淺與平板狀模穴有效，對於形狀複雜的模仁表面較難適用，且皆有加熱不均勻的問題，亦即模具表面溫度分佈不均，且有感應電流不穩定、加熱時間長、耗電量高等問題。
是以，如何研發出一種具加熱裝置的模具，其可解決上述缺限即是本案發明的動機。
本發明之目的在於提供一種具加熱裝置的模具，其主 要降低成本及使模具表面溫度分佈均勻。
緣是，為了達成前述目，依據本發明所提一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一上結合表面；一下模，具有一可導電的導電層、一設於該導電層表面且面向該上結合表面的下結合表面、一設於該導電層表面且反向於該下結合表面的絕緣表面、一電性絕緣地結合於該絕緣表面的絕緣層；二導電板，係可導電地設於該下模的導電層；二導電線，係分別可導電地設於該導電板，且各該導電線的電阻係數係低於該導電層的電阻係數。
另外，本發明為了達成前述目所提供另一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一可導電的導電層、一設於該導電層表面的上結合表面、一設於該導電層表面且反向於該上結合表面的絕緣表面、一電性絕緣地結合於該絕緣表面的絕緣層；一下模，具有一面向該上結合表面的下結合表面；二導電板，係可導電地設於該上模的導電層；二導電線，係分別可導電地設於該導電板，且各該導電線的電阻係數係低於該導電層的電阻係數。
最後，本發明為了達成前述目所提供另一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一可導電的上導電層、一設於該上導電層表面的上結合表面、一設於該上導電層表面且反向於該上結合表面的上絕緣表面、一電性絕緣地結合於該上絕緣表面的上絕緣層；一下模，具有一可導電的 下導電層、一設於該下導電層表面且面向該上結合表面的下結合表面、一設於該下導電層表面且反向於該下結合表面的下絕緣表面、一電性絕緣地結合於該下絕緣表面的下絕緣層；二上導電板，係可導電地設於該上模的上導電層；二上導電線，係分別可導電地設於該上導電板，且各該上導電線的電阻係數係低於該上導電層的電阻係數；二下導電板，係可導電地設於該下模的下導電層；二下導電線，係分別可導電地設於該下導電板，且各該下導電線的電阻係數係低於該下導電層的電阻係數。
有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉三較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。
參閱第1圖，本發明第一實施例所提供的一種具加熱裝置的模具，其主要係由一上模10、一下模20、二導電板30及二導電線40所組成，其中：該上模10，具有一上結合表面11。
該下模20，具有一可導電且為鋼(或鋁)的導電層21、一設於該導電層21表面且面向該上結合表面11的下結合表面211、一設於該導電層21表面且反向於該下結合表面211的絕緣表面212、一電性絕緣地結合於該絕緣表面212的絕緣層22，其中該絕緣層22與該導電層21可透過電氣絕緣處理或陽極處理來達到電性絕緣的狀態。
該二導電板30，係可導電地設於該下模20的導電層21二側。
該二導電線40，係分別可導電地設於該導電板30，且各該導電線40的電阻係數係低於該導電層21的電阻係數，各該導電線40係為銅(或表面披覆銀或金)，且分別接一電源50。
據此，如第2圖所示，當該電源50提供一交流電流經該導電線40及導電板30至該下模20的導電層21時，在該導電層21的下結合表面211會聚集電流，該電流則會使該下模20的下結合表面211由室溫預熱達工作溫度，以將加熱限定在模具和材料之間的下結合表面211上，是以，本發明僅需藉由該上模10、下模20、二導電板30及二導電線40所組成，以及對該下模20的導電層21及絕緣層22進行電性絕緣處理，即可達成前述功效，因此本發明確實可達到降低成本的目的；另外，由於該電流會聚集在該下模20的下結合表面211，因此，無論該下結合表面211的形態如何改變，皆可達到使模具表面溫度分佈均勻的目的。
須說明的是，本發明可控制該電源50所提供的交流電頻率高低，一旦該交流電的頻率越高，該電流在該下模20下結合表面211的流通厚度越薄，溫度上升越快。
參閱第3圖，本發明第一實施例所提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其主要將該下模20的絕緣表面212 面積設計成大於該下結合表面211面積，例如將該絕緣表面212呈凹凸結構設計，據此，由於該絕緣表面212面積大於該下結合表面211面積，使得該絕緣表面212的電阻大於該下結合表面211的電阻，因此，藉由電流會往電阻較小處流通的特性，使得電流更會聚集在該下結合表面211，以縮短該下結合表面211由室溫預熱達工作溫度的時間。
參閱第4圖，本發明第一實施例再提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其主要於該下模20的絕緣層22設有冷卻通道221，而於該冷卻通道221注入循環流動的冷卻液而得以加速降低該下模20的溫度，以延長模具的壽命。
參閱第5圖，本發明第二實施例所提供的一種具加熱裝置的模具，其同樣係由一上模10a、一下模20a、二導電板30a及二導電線40a所組成，由於其功效同於第一實施例，故在此不再贅述，其中：該上模10a，具有一可導電且為鋼(或鋁)的導電層11a、一設於該導電層11a表面的上結合表面111a、一設於該導電層11a表面且反向於該上結合表面111a的絕緣表面112a、一電性絕緣地結合於該絕緣表面112a的絕緣層12a，其中該絕緣層12a與該導電層11a可透過電氣絕緣處理或陽極處理來達到電性絕緣的狀態。
該下模20a，具有一面向該上結合表面111a的下結合表面21a。
該二導電板30a，係可導電地設於該上模10a的導電層11a二側。
該二導電線40a，係分別可導電地設於該導電板30a，且各該導電線40a的電阻係數係低於該導電層11a的電阻係數，各該導電線40a係為銅(或表面披覆銀或金)，且分別接一電源50a。
據此，參閱第6圖所示，當該電源50a提供一交流電流經該導電線40a及導電板30a至該上模10a的導電層11a時，在該導電層11a的上結合表面111a會聚集電流，該電流則會使該上模10a的上結合表面111a由室溫預熱達工作溫度，以將加熱限定在模具和材料之間的上結合表面111a上。
參閱第7圖，本發明第二實施例所提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其同樣可縮短該上結合表面111a由室溫預熱達工作溫度的時間，亦即將該上模10a的絕緣表面112a面積設計成大於該上結合表面111a面積，其說明同於第一實施例，故不再贅述。
參閱第8圖，本發明第二實施例再提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其同樣可延長模具的壽命，亦即於該上模10a的絕緣層12a設有冷卻通道121a，其說明同於第一實施例，故不再贅述。
參閱第9圖，本發明第三實施例所提供的一種具加熱裝置的模具，其係由一上模10b、一下模20b、二上導電板30b、二上導電線40b、二下導電板60b、及二下導電線70b所組成，由於其功效同於第一實施例，故在此不再贅述，其中：該上模10b，具有一可導電且為鋼(或鋁)的上導電層11b、一設於該上導電層11b表面的上結合表面111b、一設於該上導電層11b表面且反向於該上結合表面111b的上絕緣表面112b、一電性絕緣地結合於該上絕緣表面112b的上絕緣層12b，其中該上絕緣層12b與該上導電層11b可透過電氣絕緣處理或陽極處理來達到電性絕緣的狀態。
該下模20b，具有一可導電且為鋼(或鋁)的下導電層21b、一設於該下導電層21b表面且面向該上結合表面111b的下結合表面211b、一設於該下導電層21b表面且反向於該下結合表面211b的下絕緣表面212b、一電性絕緣地結合於該下絕緣表面212b的下絕緣層22b，其中該下絕緣層22b與該下導電層21b可透過電氣絕緣處理或陽極處理來達到電性絕緣的狀態。
該二上導電板30b，係可導電地設於該上模10b的上導電層11b二側。
該二上導電線40b，係分別可導電地設於該上導電板30b，且各該上導電線40b的電阻係數係低於該上導電層 11b的電阻係數，各該上導電線40b係為銅(或表面披覆銀或金)，且分別接一電源50b。
該二下導電板60b，係可導電地設於該下模20b的下導電層21b二側。
該二下導電線70b，係分別可導電地設於該下導電板60b，且各該下導電線70b的電阻係數係低於該下導電層21b的電阻係數，各該下導電線70b係為銅(或表面披覆銀或金)，且分別接一電源50b。
據此，藉以達成另一可實施狀態。
參閱第10圖，本發明第三實施例所提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其同樣可縮短該上、下結合表面111b、211b由室溫預熱達工作溫度的時間，亦即將該上模10b的上絕緣表面112b面積設計成大於該上結合表面111b面積，該下模20b的下絕緣表面212b面積設計成大於該下結合表面211b面積，其說明同於第一實施例，故不再贅述。
參閱第11圖，本發明第三實施例再提供的另一種具加熱裝置的模具實施狀態，其同樣可延長模具的壽命，亦即於該上模10b的上絕緣層12b設有上冷卻通道121b，於該下模20b的下絕緣層22b設有下冷卻通道221b，其說明同於第一實施例，故不再贅述。
綜上所述，上述各實施例及圖示僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申 請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧上模
11‧‧‧上結合表面
20‧‧‧下模
21‧‧‧導電層
211‧‧‧下結合表面
212‧‧‧絕緣表面
22‧‧‧絕緣層
221‧‧‧冷卻流道
30‧‧‧導電板
40‧‧‧導電線
50‧‧‧電源
10a‧‧‧上模
11a‧‧‧導電層
111a‧‧‧上結合表面
112a‧‧‧絕緣表面
12a‧‧‧絕緣層
121a‧‧‧冷卻流道
20a‧‧‧下模
21a‧‧‧下結合表面
30a‧‧‧導電板
40a‧‧‧導電線
50a‧‧‧電源
10b‧‧‧上模
11b‧‧‧上導電層
111b‧‧‧上結合表面
112b‧‧‧上絕緣表面
12b‧‧‧上絕緣層
121b‧‧‧上冷卻通道
20b‧‧‧下模
21b‧‧‧下導電層
211b‧‧‧下結合表面
212b‧‧‧下絕緣表面
22b‧‧‧下絕緣層
221b‧‧‧下冷卻通道
30b‧‧‧上導電板
40b‧‧‧上導電線
50b‧‧‧電源
60b‧‧‧下導電板
70b‧‧‧下導電線
第1圖 係本發明第一實施例的剖面示意圖。
第2圖 係本發明第一實施例的作動狀態示意圖。
第3圖 係本發明第一實施例另一實施狀態的剖面示意圖。
第4圖 係本發明第一實施例再一實施狀態的剖面示意圖。
第5圖 係本發明第二實施例的剖面示意圖。
第6圖 係本發明第二實施例的作動狀態示意圖。
第7圖 係本發明第二實施例另一實施狀態的剖面示意圖。
第8圖 係本發明第二實施例再一實施狀態的剖面示意圖。
第9圖 係本發明第三實施例的剖面示意圖。
第10圖係本發明第三實施例另一實施狀態的剖面示意圖。
第11圖係本發明第三實施例再一實施狀態的剖面示意圖。
10‧‧‧上模
11‧‧‧上結合表面
20‧‧‧下模
21‧‧‧導電層
211‧‧‧下結合表面
212‧‧‧絕緣表面
22‧‧‧絕緣層
30‧‧‧導電板
40‧‧‧導電線
50‧‧‧電源

Claims (7)

  1. 一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一上結合表面；一下模，具有一可導電的導電層、一設於該導電層表面且面向該上結合表面的下結合表面、一設於該導電層表面且反向於該下結合表面的絕緣表面、一電性絕緣地結合於該絕緣表面的絕緣層，該下模的絕緣表面面積係大於該下結合表面面積；二導電板，係可導電地設於該下模的導電層；二導電線，係分別可導電地設於該導電板，且各該導電線的電阻係數係低於該導電層的電阻係數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具加熱裝置的模具，其中該下模的導電層為鋼或鋁，該導電線為銅或表面披覆銀或金。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具加熱裝置的模具，其中該下模的絕緣層設有冷卻通道。
  4. 一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一可導電的導電層、一設於該導電層表面的上結合表面、一設於該導電層表面且反向於該上結合表面的絕緣表面、一電性絕緣地結合於該絕緣表面的絕緣層，該上模的絕緣表面面積係大於該上結合表面面積；一下模，具有一面向該上結合表面的下結合表面； 二導電板，係可導電地設於該上模的導電層；二導電線，係分別可導電地設於該導電板，且各該導電線的電阻係數係低於該導電層的電阻係數。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具加熱裝置的模具，其中該上模的導電層為鋼或鋁，該導電線為銅或表面披覆銀或金。
  6. 一種具加熱裝置的模具，包含：一上模，具有一可導電的上導電層、一設於該上導電層表面的上結合表面、一設於該上導電層表面且反向於該上結合表面的上絕緣表面、一電性絕緣地結合於該上絕緣表面的上絕緣層，該上模的上絕緣表面面積係大於該上結合表面面積；一下模，具有一可導電的下導電層、一設於該下導電層表面且面向該上結合表面的下結合表面、一設於該下導電層表面且反向於該下結合表面的下絕緣表面、一電性絕緣地結合於該下絕緣表面的下絕緣層，該下模的下絕緣表面面積係大於該下結合表面面積；二上導電板，係可導電地設於該上模的上導電層；二上導電線，係分別可導電地設於該上導電板，且各該上導電線的電阻係數係低於該上導電層的電阻係數；二下導電板，係可導電地設於該下模的下導電層；二下導電線，係分別可導電地設於該下導電板，且各 該下導電線的電阻係數係低於該下導電層的電阻係數。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具加熱裝置的模具，其中該上模的上導電層為鋼或鋁，該下模的下導電層為鋼或鋁，該上、下導電線為銅或表面披覆銀或金。
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