一種注塑模具傳感器及其傳感部件的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及注塑領域，尤其涉及一種注塑模具傳感器及其傳感器部件的制造方法。
【背景技術】
[0002]在塑料加工行業中，實現生產的高效、低成本且節能環保是企業取勝于競爭激烈的市場的制勝法寶。注塑工藝作為塑料加工的關鍵技術，其技術的好壞顯然決定著注塑產品生產的高效性和穩定性。
[0003]注塑技術中，在注塑成型的試模階段，必須對制品的成型工藝進行設置和優化，以減少試模次數，進而縮短試模時間。同時，注塑成型過程作為一種典型的批次生產過程，維持良好而穩定的成型過程是得到高質量制品的必備條件，若需達到這一條件，須一精準的注塑過程質量控制為基礎。
[0004]當前的注塑模具通過加裝一些傳感器，以檢測模具內的溫度、壓力等參數，但功能相對單一，僅能測量注塑過程中型腔壓力或溫度的變化。同時現有在模具中加裝的傳感器價格昂貴，增加了模具的生產成本。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有的注塑模具傳感器存在的功能單一且制造成本高的問題，提供了一種注塑模具傳感器及其傳感部件的制造方法。
[0006]本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下:
[0007]—方面，本發明提供了一種注塑模具傳感器，包括:
[0008]第一傳感部件和第二傳感部件；
[0009]所述第一傳感部件包括用于設置在型芯上的、與供電電路的一極電連接的第一極板；
[0010]所述第二傳感部件包括用于設置在型腔上的、與所述供電電路的另一極電連接的第二極板；
[0011]所述第一極板與所述第二極板位置相對設置，且在所述第一極板與所述第二極板之間設有供塑料熔體穿流的通道。
[0012]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述第一極板與所述第二極板平行設置。
[0013]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述第一傳感部件進一步包括用于安裝在所述型芯中的導電主體，所述第一極板設于所述導電主體的頂部，所述第一極板與所述導電主體電連接;在所述導電主體的側部上設有用于形成所述導電主體、所述第一極板分別與所述型芯絕緣的絕緣層。
[0014]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述導電主體與所述第一極板一體成型。
[0015]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述導電主體的底部進一步包括呈圓柱狀的連接部，且在所述導電主體的底部設有貫穿所述連接部的螺孔、與所述螺孔的螺紋配合的螺栓，在所述螺栓內部設有供導線穿過并與所述導電主體電連接的線孔。
[0016]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述導電主體的材質可為P20模具鋼、S136模具鋼、718模具鋼、718H模具鋼。
[0017]本發明上述的注塑模具傳感器中，所述絕緣層的材質可為氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶
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[0018]另一方面，本發明還提供一種注塑模具傳感部件的制造方法，包括步驟:
[0019]S11、提供導電材料作為傳感部件的主體的備料；
[0020 ] S12、對所述導電材料進行加工形成導電主體；
[0021]S13、將絕緣材料噴涂至所述導電主體的側部表面、底部表面上形成絕緣層，并在所述導電主體的底部表面上預留有用于電接觸的預留接觸面，以得到位于所述導電主體頂部表面的第一極板、用于連接所述導線的所述導電主體的底部。
[0022]本發明上述的注塑模具傳感部件的制造方法中，所述S13步驟進一步包括:
[0023]S131、制作一帶有線孔的螺栓，根據所述螺栓的尺寸對所述導電主體的底部進行鉆孔并攻螺紋形成與所述螺栓螺紋匹配的螺紋孔；
[0024]S132、將導線穿入線孔中并使所述導線與所述導電主體形成電連接。
[0025]本發明上述的注塑模具傳感部件的制造方法中，所述S13步驟進一步包括:
[0026]S133、對所述絕緣層進行磨削加工，使所述絕緣層形成包覆于所述導電主體上的絕緣套層。
[0027]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0028]本發明的傳感器采用兩個傳感部件，即第一傳感部件和第二傳感部件，將第一傳感部件和第二傳感部件分別設置在對應地動模和定模上，更具體地，第一傳感部件設置在動模或定模上的型芯中，第二傳感部件設置在定模或動模上的型腔中。第一傳感部件和第二傳感部件均具有對應地第一極板和第二極板，在第一極板與第二極板位置相對且第一極板與第二極板之間設有供塑料熔體穿流的通道的情況下，動模與定模合模，供電電路對第一傳感器部件和第二傳感部件供電，第一極板與第二極板形成電容，塑料熔體被注入并從通道中穿流，引起電容容值的變化，進而實現感應;利用此原理，簡化傳統應用在注塑模具中的傳感器的結構，降低傳感器的制造成本，且其通過檢測電容容值的變化實現塑料熔體的填充速度、壓力、溫度、時間、填充速率與壓力切換快速、有效地在線檢測；同時本發明還提供本發明中傳感器的傳感部件的制造方法，在保證傳感器所能實現的功能的同時，降低傳感器的制造成本，且易于維護保養。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本發明的傳感器應用原理結構示意圖；
[0031]圖2是本發明中的塑料熔體在塑料填充容納腔中流通的示意圖；
[0032]圖3是本發明的第一傳感部件結構示意圖；
[0033]圖4是圖3中第一傳感部件A-A剖面結構示意圖；
[0034]圖5是本發明的第一傳感部件在注塑模具中常設位置示意圖；
[0035]圖6是本發明的第一傳感部件具體應用例的結構示意圖；
[0036]圖7是本發明的第一傳感部件制造方法示意圖；
[0037]圖8是本發明的第一傳感部件制造方法中進一步的S13步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0039]為便于理解，首先介紹本發明所涉及的原理。
[0040]兩個通電(加電壓)的電極板在彼此靠近且在兩電極板之間設有絕緣體的狀態下，兩電極板上會聚集一定量的電荷并反映為兩電極板形成的容值，為Co = ε.A/d，其中，ε為兩電極板之間絕緣體的介電常數，A為兩電極板相對作用面積，d為兩電極板之間的相對距離。改變三個參數中任意一個，都會改變容值。本發明正是利用其參數變化對應容值變化的原理。
[0041]參見圖1，本發明的注塑模具傳感器I包括分別設在型芯中和型芯外的第一傳感部件11和第二傳感部件12，第一傳感部件11包括用于設置在型芯上，且用于與供電電路的一極電連接的第一極板。第二傳感部件12包括用于設置在型芯外與第一極板位置相對設置的第二極板，且第二極板用于與供電電路的另一極電連接。與此同時，在第一極板和第二極板之間設有供塑料熔體穿流的通道23。結構簡單，降低注塑模具傳感器的制造成本。此處，第二極板常設置在型腔上，當然也可設置在塑料填充容納腔中。第一傳感部件11與第二傳感部件12的形狀可相同，但必須具有與供電電路連接的第一極板和第二極板。以下實施例中，采用的第一傳感部件11和第二傳感部件12的結構相同，僅設置的位置有所不同(第一傳感部件設在型芯中，第二傳感部件設在與第一傳感部件位置相對的型腔上，位置可對換)，因此僅介紹第一傳感部件11及其制造方法作為本發明的注塑模具傳感器的優選結構和制造方法。
[0042 ]第一極板與第二極板相對設置，在供電電路供電時，第一極板與第二極板形成電容結構，此時，第一極板與第二極板之間的介質為空氣；當有塑料熔體流經二者間的通道23時，第一極板與第二極板之間的介質為塑料熔體。由于介質空氣與介質塑料熔體的介電常數不同，且塑料的介電常數遠大于空氣的介電常數，在通道23中的介質發生變化過程中，其變化導致容值的顯著地改變，通過采集容值的變化量來表征當前塑料填充容納腔中塑料熔體填充的速度、填充壓力、填充溫度、填充時間以及填充流速控制/壓力控制切換(V/P切換)等以實現多種感應功能，進而可實現注塑工藝的在線監測。
[0043]進一步地，此處，為使第一極板與第二極板采集的容值更接近理論值，將第一極板與第二極板平行設置。
[0044]參見圖2，塑料熔體在塑料填充容納腔中流通，其對應不同的流通階段，且在不同的流通階段下，本發明的注塑模具傳感器能夠采集容值的變化。
[0045]圖2a中，塑料熔體待注射入塑料填充容納腔中，此時，第一極板與第二極板之間的介質為空氣，無容值變化。
[0046]圖2b中，塑料熔體被注射入塑料填充容納腔中，此時，第一極板與第二極板之間的通道中并無塑料熔體穿流，無容值變化。
[0047]圖2c中，塑料熔體流入第一極板與第二極板之間的通道中，此時，容值發生變化，并隨著塑料熔體的穿流速度大小對應容值變化的速率;塑料熔體的溫度(不同溫度的塑料熔體對應不同的介電常數)對應容值的變化;塑料熔體對第一極板和第二極板的壓力對應容值的變化。
[0048]圖2d中，塑料熔體流過第一極板與第二極之間的通道，此時，同樣地，容值的變化及其變化速率同樣能夠反映當前塑料熔體的在通道中的穿流速度、溫度以及對第一極板和第二極板的壓力。
[0049]參見圖3，本發明的第一傳感部件11進一步包括用于安裝在型芯中的導電主體111，且第一極板設于導電主體111的頂部，第一極板與導電主體111電連接。在導電主體111的側部上設有絕緣層112，絕緣層112的設置使得導電主體111、第一極板均與型芯絕緣。導電主體111用于支撐并固定該第一極板，且為第一極板提供與外界導通的電流流通路徑。
[0050]其中，導電主體111的底部進一步包括呈圓柱狀的連接部113，且在導電主體111的底部設有貫穿連接部113的螺孔和與螺孔的螺紋配合的螺栓114，在螺栓114內部設有供導線115穿過并與導電主體111電連接