成形工具制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種成形工具，該成形工具有利地由金屬制成，并具有成形接觸表面(4，5)和一個(gè)或多個(gè)溫度調(diào)節(jié)通道(T1)，所述溫度調(diào)節(jié)通道(T1)集成在工具(2，2.1)中，并且流體流過所述溫度調(diào)節(jié)通道(T1)，其特征在于，感應(yīng)體(9)形式的電導(dǎo)體設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)通道(T1)的內(nèi)壁處，并且如果需要，插入覆蓋溫度調(diào)節(jié)通道(T1)的電介質(zhì)層。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種成形工具，該成形工具有利地由金屬制成，并且該成形工具具有成形接觸表面以及一個(gè)或多個(gè)通道，所述一個(gè)或多個(gè)通道集成在工具中并且流體流過所述通道。
技術(shù)介紹
當(dāng)通過注射熱塑性材料、硬質(zhì)塑料材料、或彈性材料來模制零件時(shí)，已經(jīng)提前塑化的材料被引入模具的形腔中。為了形成形腔，這種模具包括多個(gè)成形工具，所述多個(gè)成形工具彼此分離以便能夠移除形腔中的冷卻的零件。成形工具的與模制塑料材料接觸的表面在這些實(shí)施方式的上下文中被稱為接觸表面。這些接觸表面的圖形限定零件的表面。零件表面的模制精度會(huì)由于缺損，例如由于膠接槽、亮度差，或斑點(diǎn)和標(biāo)記形成物而被破壞。這種表面缺損可能由成形工具的不規(guī)則接觸表面差異而引起。為了提高引入模具的形腔中的塑化材料的模制精度，例如，提高熔融的塑料材料的模制精度，已知的是提高工具壁的溫度，從而提高成形工具的接觸表面的溫度，以便改進(jìn)引入形腔中的熔融塑料材料在其邊緣區(qū)域的流動(dòng)性。為了調(diào)節(jié)這種成形工具的溫度，這些成形工具包括溫度調(diào)節(jié)通道，被調(diào)節(jié)到合適的溫度的流體，例如水或油流過該溫度調(diào)節(jié)通道，使得成形工具保持在確定的溫度或?qū)⑵浼訜岬酱_定的溫度。如果這種成形工具在確定的區(qū)域內(nèi)必須具有不同于基本溫度的較高的溫度，則在成形工具的凹部還設(shè)置有電加熱筒部或用于局部降低溫度的電冷卻元件。這樣的成形工具也是已知的，在所述成形工具中使用冷卻元件來執(zhí)行熔融塑料材料的限定的冷卻并因此用于縮短冷卻過程，從而縮短了周期。在DE 199 29 731A1中描述了一種成形工具，該成形工具可以承受用于將熱傳入形腔中的感應(yīng)加熱，并且為此由導(dǎo)電材料制成。在US 4，439，492中描述了一種成形工具， 在該成形工具中，用于加熱接觸表面的感應(yīng)加熱插入物被插入形腔中。對(duì)成形工具的接觸表面加熱之后，模具被打開并且加熱插入物在再次關(guān)閉模具之前被移除，以在隨后照此執(zhí)行該注射成形過程。該成形工具的設(shè)計(jì)基于這樣的構(gòu)思感應(yīng)加熱插入物的插入能夠不加熱全部成形工具，而只加熱接觸表面和成形工具的接近接觸表面的區(qū)域。以此方式能夠縮短周期。這種設(shè)計(jì)不能夠在注射成形過程期間控制溫度調(diào)節(jié)。這些已知的裝置能夠加熱成形工具。注射成形期間的周期被明確地確定，以用于使以塑化狀態(tài)注入模具形腔中的材料硬化。為了縮短周期，成形工具被發(fā)展為成形工具設(shè)置有用于加熱成形工具的溫度調(diào)節(jié)通道以及冷卻劑可流過的另外的溫度調(diào)節(jié)通道。這種成形工具因此可以被加熱和被冷卻。然而，這種成形工具的構(gòu)想的不便之處在于它的相對(duì)慣性特性(relative inertial behaviour)。為了消除這種不便，DE 102 57 1 中提出加熱成形工具的接觸表面，即DE 102 57 1 提出將用于加熱第一接觸表面的感應(yīng)體集成在第一成形工具中，所述第一接觸表面與第二成形工具的待加熱接觸表面相對(duì)放置。因此，在此已知的成形工具中，感應(yīng)體通過形腔與待加熱的接觸表面分離。為了能夠以此方式加熱接觸表面，成形工具的待加熱的接觸表面需要由適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞Ｔ诖蠖鄶?shù)情況下，此材料與用于形成形腔的其它成形工具的材料不同。為了使加熱過程所需的材料與其它形腔界限 (cavity limitation)的接觸表面材料之間的過渡處不出現(xiàn)表面缺損，這些過渡處必須小心地實(shí)現(xiàn)，或者形腔周圍的整個(gè)表面都由此材料制成。此外，在此文獻(xiàn)中描述的方法僅可以在工具幾何形狀確定的情況下使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)所討論的現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本專利技術(shù)的目的是要改進(jìn)上述成形工具，使得通過使用這種成形工具或在使用包括這種成形工具的模具時(shí)，不僅可以在待模制的零件上充分體現(xiàn)接觸表面，還可以縮短周期。此外，不將這些優(yōu)點(diǎn)限制于成形工具的確定的成形過程和 /或確定的設(shè)置上將會(huì)是理想的。根據(jù)本專利技術(shù)，該目的通過上述普通的成形工具得以實(shí)現(xiàn)，在該普通的成形工具中， 感應(yīng)體形式的電導(dǎo)體設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)通道的內(nèi)壁處，并且如果需要的話，插入覆蓋溫度調(diào)節(jié)通道的電介質(zhì)層。在此成形工具的情況下，通常集成在成形工具中的溫度調(diào)節(jié)通道被用于將工具的溫度調(diào)節(jié)到其基本溫度。此外，感應(yīng)體形式的電導(dǎo)體用于實(shí)現(xiàn)對(duì)成形工具的至少一個(gè)接觸表面的感應(yīng)加熱。為此目的，成形工具的通常由鋼制成的內(nèi)壁覆蓋有電介質(zhì)層。絕緣體形式的電介質(zhì)層用于將設(shè)置在溫度調(diào)節(jié)通道內(nèi)的感應(yīng)體對(duì)成形工具的材料絕緣，所述成形工具的材料通常具有導(dǎo)電性，例如如果成形工具由工具鋼制成的話是這樣。感應(yīng)體形式的電導(dǎo)體——通常為銅導(dǎo)體——設(shè)置在例如沉積在絕緣體上的層的形式的電介質(zhì)層上。溫度調(diào)節(jié)通道可以與具有這種用于傳送冷卻劑的設(shè)計(jì)的成形工具一起使用，因此，成形工具通過用于加熱接觸表面的集成感應(yīng)體加熱。冷卻劑可以具有例如這樣的溫度，該溫度必須對(duì)應(yīng)于成形工具的基本溫度，并且因此比在使用成形工具時(shí)注入形腔中的熔融材料的溫度低，使得可以縮短冷卻過程。由于成形工具承受可估計(jì)的靜態(tài)應(yīng)力，并且在此模制零件的情況下， 相同的溫度調(diào)節(jié)通道被用于加熱和冷卻接觸表面，因此這些通道可以設(shè)置在距接觸表面較短距離的位置處。由于大量的熱可在較短的時(shí)間內(nèi)由感應(yīng)體傳入成形工具，則此成形工具可以更快地被加熱。當(dāng)使用感應(yīng)體用于加熱過程時(shí)，流過溫度調(diào)節(jié)通道的溫度調(diào)節(jié)液體確保了感應(yīng)體不被過度地加熱。有利的是可以在接觸表面附近設(shè)置熱源以及散熱器，這是因?yàn)榻佑|表面可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)被加熱并且也可以相對(duì)更迅速地冷卻，從而縮短了周期。設(shè)置在該溫度調(diào)節(jié)通道中的感應(yīng)體有利地構(gòu)造為環(huán)形導(dǎo)體。感應(yīng)體可以構(gòu)造為例如使得溫度調(diào)節(jié)通道在第一步驟中例如通過溶膠-凝膠法被電介質(zhì)層形式的電絕緣層覆蓋。通常的層厚度約為幾微米。在第二步驟中，例如也通過溶膠-凝膠法在電介質(zhì)層上設(shè)置具有一定導(dǎo)電性的層。該層還不是感應(yīng)體。該層只用于通過電流沉積法在其上形成感應(yīng)體。此方法只有當(dāng)待沉積在例如銅的導(dǎo)電感應(yīng)體材料上的材料具有一定導(dǎo)電性時(shí)才執(zhí)行。 因而，感應(yīng)體通過電沉積法有利地沉積在該層上。此方法使得能夠獲得更大的層厚度。當(dāng)電介質(zhì)層和同樣通過溶膠-凝膠法沉積的中間層各具有幾微米的厚度時(shí)，形成感應(yīng)體的層可以更厚，例如，具有0-15mm的厚度。感應(yīng)體層需要具有一定厚度，以使感應(yīng)體工作所需的電流強(qiáng)度能夠流過其中。所描述的感應(yīng)體的構(gòu)造具有在感應(yīng)體層和成形工具之間的良好熱傳遞的固有特性(inherent consequence)。這是由于在之前描述的實(shí)施方式示例中使用的電介質(zhì)層以及電解基層的薄的層厚度，以及由于在所述層之間不包括空氣的事實(shí)。從由此設(shè)計(jì)的感應(yīng)體的構(gòu)造可以看出，可自由地穿過的橫截面幾乎不被成形工具中的溫度調(diào)節(jié)通道減小，使得成形工具可以通過以適當(dāng)?shù)姆绞浇o其溫度調(diào)節(jié)通道設(shè)置這種感應(yīng)體而得到改進(jìn)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，成形工具包括第一溫度調(diào)節(jié)通道，所述第一溫度調(diào)節(jié)通道恰好設(shè)置在成型工具的接觸表面中的至少一個(gè)的附近并且如前所述那樣構(gòu)造并因此包括感應(yīng)體；和第二溫度調(diào)節(jié)通道，所述第二溫度調(diào)節(jié)通道設(shè)置在距接觸表面更遠(yuǎn)距離處。在此實(shí)施例中，第二溫度調(diào)節(jié)通道通常用于將成形工具保持在其基本溫度。如果需要，這些第一溫度調(diào)節(jié)通道能夠根據(jù)由第二溫度調(diào)節(jié)通道調(diào)節(jié)的基本溫度提高或降低溫度。因此，溫度變化通常僅能夠使成形工具的相對(duì)小體積實(shí)現(xiàn)溫度變化，其中該溫度變化開始于由第二溫度調(diào)節(jié)通道調(diào)節(jié)的溫度水平。從而，用于改變成形工具的接觸表面上的溫度的反應(yīng)時(shí)間是相對(duì)短的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：烏多·欣茨佩特，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：羅克器械公司，
類型：發(fā)明
國別省市：