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CN111283947B - 一种微发泡注塑超临界流体注气系统和方法 - Google Patents

一种微发泡注塑超临界流体注气系统和方法 Download PDF

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CN111283947B
CN111283947B CN202010081098.3A CN202010081098A CN111283947B CN 111283947 B CN111283947 B CN 111283947B CN 202010081098 A CN202010081098 A CN 202010081098A CN 111283947 B CN111283947 B CN 111283947B
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Beijing University of Chemical Technology
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Abstract

本发明公开了一种微发泡注塑超临界流体注气系统和方法,该系统包括气源、主路单元、支路单元、气体注射器、主路速断阀、支路速断阀,注气控制装置,其中,所述气源、所述主路单元、所述主路速断阀和所述气体注射器依次串联,所述支路速断阀与所述支路单元串联设置在所述主路速断阀出口和所述气体注射器入口之间,其中,所述注气控制装置,用于控制所述主路速断阀、所述支路速断阀的开启和关闭,使得所述主路速断阀开启时,所述支路速断阀关闭;所述主路速断阀关闭时,所述支路速断阀开启。本发明的技术方案能够消除微发泡注塑工艺的超临界流体间歇注气过程中的气涌现象。

Description

一种微发泡注塑超临界流体注气系统和方法
技术领域
本发明涉及微发泡注塑工艺领域,特别涉及一种微发泡注塑超临界流体注气系统和方法。
背景技术
微发泡注塑是将微发泡技术和注塑工艺相结合的一种制品加工技术:在注塑加工过程中的塑化阶段,将超临界气体注射入注塑机的机筒内,在螺杆的剪切混合以及机筒内高温高压的作用下,发泡剂与聚合物熔体充分混合,形成单相熔体,并在注射阶段注射入模腔内,由于压力条件的快速变化,单相熔体中的气体会析出形成泡孔,最终根据模腔形状冷却形成具有致密泡孔的制品。
微发泡注塑中,塑化阶段注塑机的螺杆会进行旋转后退运动,同时对物料进行塑化和混合,但螺杆本身的混合能力较弱,而且螺杆塑化时间很短,通常在30s以内,甚至在10s以内,所以螺杆对气体和聚合物熔体的混合效果有限,因此若要形成优良的单相熔体,精确控制注气量和注气时间非常重要,微发泡注塑中注气量通常保持在0.5%以下,同时注气系统要能进行重复的高精度注气。微发泡注塑中使用的通常是超临界状态的气体,非常难于控制和精确计量,因此需要对微发泡注塑工艺的超临界流体注气系统进行合理设计,为了将超临界流体顺利输送到聚合物熔体中,需要使超临界流体的压力高于熔体压力,而注塑工艺的间歇特性以及注气系统结构的限制,使得每次注气开始时,都会出现集聚于气体管路内的高压气体快速释放进入熔体的现象,这些过量气体很难在螺杆剪切作用下混合均匀,因此会以气泡的形式存储于熔体,这些熔体进入模具后,熔体压力降低,存储于熔体中的小气泡会长大形成大气泡。这些大气泡破坏了制品的力学结构,极端情况下会炸裂,使得整个制品报废,同时过量气体的存在会使局部气体浓度过高,无法完全溶解在熔体中,导致在注塑机中的高分子材料的粘度变化,这会给生产稳定性和制品质量保证带来问题。这种气体快速释放的现象被称为气涌,其产生的基本条件是:气体与熔体的压力差足够大且气体释放管路不受限制。
现有技术中为了保持注气过程的精确稳定,一种方法是将注气系统主管路的通断阀安装在注气口附近小于1cm的距离,或者将注气口与通断阀之间的气体管道体积小于7.35ml,甚至小于0.735ml,这种安装方式在实际操作中实现难度很大,且该技术方案仅能减小注气结束后管路中残余气体进入机筒的量,无法消除气涌现象对注气过程的影响。第二种方法是将注气系统和注塑机机筒注气段熔体的压力差尽可能的降低来防止气涌的产生,其压力差设置通常小于0.7Mpa,但是塑化阶段螺杆的旋转后退运动会造成机筒内熔体压力的波动,机筒注气段熔体压力可能会因此上升超过注气系统的压力,造成注气困难,最终使单相熔体中气体含量过低或者注气过程不稳定,生产中如果使用这种压力设置方式,为了保证注气过程的正常进行,要使用更高精度的注塑机,但这会大幅增加成本。CN101830049A公开了一项名为“超临界流体发泡剂计量系统”的专利技术,该技术通过使用确定容积的储料缸来储存发泡剂,同时控制注气开始和注气结束时储料缸内的气体压力来达到精确控制注气量的目的,但是该专利技术中忽略了注气过程的稳定性,因气涌现象的存在,每次注气开始时,注气量很大,注气结束时,注气量偏小,使形成的单相熔体质量不均匀。CN10165397公开了一项名为“超临界流体发泡剂计量装置”,通过在可控节流阀后,注气口之前增加两个串联的截止阀,注气结束时,两个截止阀同时关闭来保存注气结束时此处的压力状态,并在结构上尽可能减小可调节流阀到第一个截止阀之间的空间,从而减小下次截止阀打开时气体对下游气路的冲击,但是这种方法在设备安装上难度较大,且只能减轻并不能完全消除气涌的冲击,从而给气体计量带来困难。US6926507B2“Blowing AgentDelivery System”)通过在发泡剂输送系统上添加一个可通断的支路,配合主路与注气口间阀门的通断,实现发泡剂流向的变化,使连续的发泡剂输送系统能够配合注塑机的间歇工作,但是该专利技术中的支路被限制只能调节来自供应源的发泡剂,注气口处则会在开始注气瞬间因气体与熔体的压力差产生气涌,导致发泡剂流量的剧烈波动,影响生成的单相熔体质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是消除微发泡注塑工艺的超临界流体间歇注气过程中的气涌现象,精确控制超临界流体的注气流率和注气量,从而提高微发泡制品的各项性能。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
根据本发明的一个方面,提供了一种微发泡注塑超临界流体注气系统,包括气源、主路单元、支路单元、气体注射器、主路速断阀、支路速断阀,注气控制装置,其中,所述气源、所述主路单元、所述主路速断阀和所述气体注射器依次串联,所述支路速断阀与所述支路单元串联设置在所述主路速断阀出口和所述气体注射器入口之间,其中,所述注气控制装置,用于控制所述主路速断阀、所述支路速断阀的开启和关闭,使得所述主路速断阀开启时,所述支路速断阀关闭;所述主路速断阀关闭时,所述支路速断阀开启。
可选地,还包括与所述注气控制系统相连的第一气体压力传感器、第二气体压力传感器和熔体压力传感器,所述第一压力传感器设置在所述主路速断阀的入口侧,所述第二压力传感器设置在所述支路速断阀的入口侧,以及所述熔体压力传感器设置在注塑机机筒上。
可选地,所述主路单元包括增压装置和高压储气罐。
可选地,所述气体注射器包括通断阀和止逆阀,所述通断阀可接受来自所述注气控制装置的控制系统信号进行通断。
可选地,所述支路单元包括与所述支路速断阀的出口相连的背压阀,所述背压阀出口开放与大气直接相连或连接到所述主路单元的增压装置的入口处。
可选地,所述支路速断阀与背压阀之间设有可调节的针阀。
可选地,所述气体注射器还包括限流元件,所述限流元件设置在所述气体注射器的入口侧。
根据本发明的第二方面,本发明提供了一种微发泡注塑超临界流体注气系统的注气方法,包括:
采用注气控制装置控制主路速断阀、支路速断阀的开启和关闭,使得所述微发泡注塑超临界流体注气系统在以下两个状态之间切换:
(1)在第一状态,所述主路速断阀开启,所述支路速断阀关闭,使得所述气体注射器与所述主路单元之间连通,所述气体注射器与所述支路单元之间关闭,使得所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力达到第一压力P1;
(2)在第二状态,所述主路速断阀关闭,所述支路速断阀开启,使得所述气体注射器与所述主路单元之间关闭,所述气体注射器与所述支路单元之间连通,使得所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力等于或小于设定的第二压力P2;
其中第一压力P1大于第二压力P2。
可选地,所述第二压力为注塑机机筒内注气段的熔体背压。
可选地,所述支路单元将所述主路速断阀出口与所述气体注射器之间管路内的气体的至少一部分排出至大气或排出至所述主路单元的增压装置的入口处。
本发明的有益技术效果:在间歇性注气过程中,微发泡注塑超临界流体注气系统的支路单元可以在每次注气开始前将注气管路内的气体减压,确保注气开始瞬间气体注射器上游管道内的气体压力与机筒内熔体压力差较小,从而消除气涌现象,保证在整个注气过程中气体以稳定的流率进入到熔体内,优化单相熔体的混合效果,提高成品质量,该注气系统和方法可用于微发泡注塑等对超临界流体的间歇注气过程稳定性要求非常高的场合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的结构示意图。
图2为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例1的结构示意图。
图3为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例2的结构示意图。
图4为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例3的结构示意图。
图5为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例4的结构示意图。
图6为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例5的结构示意图。
图7为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例6的结构示意图。
图8为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例7的结构示意图。
图9为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例8的结构示意图。
图10为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例9的结构示意图。
图11为对比例的微发泡注塑超临界流体注气系统的结构示意图。
图12为本发明的实施例1中的注气系统的与对比例的注气系统的注气流量-时间曲线。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的结构示意图,包括气源1、主路单元A、支路单元B、气体注射器10、主路速断阀5、支路速断阀7,注气控制装置11,其中,气源1、主路单元A、主路速断阀5和气体注射器10依次串联,支路速断阀7与支路单元B串联,设置在主路速断阀出口和气体注射器10之间。其中,注气控制装置11,用于控制切换主路速断阀5、支路速断阀7的开启和关闭,使得主路速断阀5开启时,支路速断阀7关闭;主路速断阀5关闭时,支路速断阀7开启。主路速断阀5开启,支路速断阀7关闭时,气体注射器10与主路单元A之间连通,气体注射器10与支路单元B之间关闭;主路通断阀关闭,支路速断阀7开启时,气体注射器10与主路单元A之间关闭,气体注射器10与支路单元B连通。
根据本发明的技术方案,通过对主路速断阀5和支路速断阀7的控制,使主路通断阀与气体注射器10之间管路内的气体能在主路单元与支路单元之间切换:每次注气结束后,主路速断阀5关闭,支路速断阀7打开,气体注射器10与主路单元A隔离,支路单元B发挥作用,将主路通断阀5与气体注射器10之间管路内集聚的气体排出一部分,使气体压力降低到与注塑机15机筒内注气段熔体压力近似范围内;每次注气开始时,支路速断阀7关闭,主路速断阀5打开,此时气体注射器10打开,气体注射器10内气体压力与机筒内熔体的压力差较小,不具备气涌发生条件,从而防止气涌的发生,同时气体注射器10与支路单元B隔离,主路单元A发挥作用,来自主路单元A的气体会使气体注射器10内压力上升,气体开始稳定注入到注塑机15机筒中的熔体内。
实施例1
图2为本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的实施例1的结构示意图,如图2所示,该注气系统包括:气源1、增压装置2、高压储气罐3、第一气体压力传感器4、主路速断阀5、第二气体压力传感器6、支路速断阀7、限流元件9、气体注射器10、背压阀8、注气控制装置11以及熔体压力传感器12。
根据本发明实施例的一个可选实施方式,第一压力传感器4设置在主路速断阀5的入口侧,第二压力传感器6设置在支路速断阀7的入口侧,以及熔体压力传感器12设置在注塑机14的机筒上。
根据本发明实施例的一个可选实施方式,主路单元A可以包括增压装置2和高压储气罐3。增压装置2能够将来自气源1(通常是气体钢瓶)的气体增压并稳定在一定的输出压力。当超临界流体注射进入注塑机的机筒时,随着气体进入注塑机的机筒,超临界流体管路内气体压力会降低,因此在主路单元上增加一个高压储气罐3,使得整个超临界流体注入系统在工作过程中气体压力波动减小。
如图2中的局部放大图(圆圈部分)所示,根据本发明实施例的一个可选实施方式,气体注射器10可以包括通断阀和止逆阀。当注气压力高于熔体压力时,通断阀打开,气体进入注塑机机筒内。止逆阀的作用是防止熔体进入气体管路。
如图2所示,根据本发明实施例的一个可选实施方式,支路单元B可以包括与支路速断阀7的出口相连的背压阀8,背压阀8出口开放与大气直接相连。
注气控制系统11是由具有一定的数据采集功能以及控制信号输出功能的控制器及其附属系统组成,使得超临界流体管路中的气体压力传感器(第一气体压力传感器4和第二气体压力传感器6)的数据、注塑机15上的熔体压力传感器12的数据、注塑机15的相关信号(如塑化信号等)通过通信电线发送至注气控制系统11;同时注气控制系统11对获得的信号处理后由程序判断运行状态并控制信号输出来实现超临界流体管路中的主路速断阀5和支路速断阀7的操作(例如,打开和关闭)和气体注射器10的操作。
在间歇性注气过程中,每次注气开始时,支路速断阀7关闭,主路速断阀5和气体注射器10的通断阀打开,气体注射器10打开注气,气体注射器10内压力上升,气体开始稳定注入到机筒中的熔体内;注气控制系装置11发出信号使得主路速断阀5和气体注射器10的通断阀关闭,停止注气,注气结束,支路速断阀7打开,背压阀8将主路速断阀5至气体注射器10管路内的气体排出一部分,使管路内的气体压力降低到等于或小于注塑机机筒内注气段的熔体背压,可选地等于注塑机机筒内注气段的熔体背压。在下一个注气周期开始时,支路速断阀7关闭,主路速断阀5与气体注射器10管路内的气体压力与机筒内熔体的压力差较小,不具备气涌发生条件,从而防止气涌的发生。注入的气体,即发泡剂可以包括但不限于N2
当向注塑机的机筒内注气时,由于注气系统和熔体压力差较大,如果管路直径不受限制会使得大量气体注入到熔体中,远超过工艺所需,因此通过在气体注射器10入口上游增加限流元件9来限制注入的气体流量。限流元件9可以是一定大小和厚度的特殊材料上加工出10-100μm小孔的限流孔板,大小和厚度依照管路连接要求确定,并配合特制的聚四氟乙烯托具组合而成。例如,在直径4mm、厚约0.45mm的人造蓝宝石圆薄片上激光加工出10-100μm的小孔的限流孔板。
背压阀8的压力设定为塑化时机筒上注气段的熔体背压,支路速断阀7打开后,超临界气体管路储存的高压气体被控制地释放出来,降低了气体注射单元管道内的气体压力,消除注气过程的气涌现象,使得注入熔体的发泡剂流速均匀稳定。背压阀8出口开放与大气直接相连,会将一部分气体释放进入大气,支路单元B气体压力会调节到设定值,如熔体背压值。
气源1通常使用气体钢瓶,其中,压力随钢瓶内气体含量降低而降低,为了能稳定地为注气系统供气,将钢瓶内气体降压到2Mpa再接入增压装置2。
实施例2
如图3所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于支路单元B不包括背压阀,支路单元B气体直接排往大气。
实施例3
如图4所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于限流元件9设置在主路速断阀5出口与支路速断阀7入口之间的管路上。
实施例4
如图5所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于限流元件9设置在主路速断阀5出口与支路速断阀7入口之间的管路上,且支路单元B不包括背压阀,支路单元B气体直接排往大气。
实施例5
如图6所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于背压阀8的出口连接到增压装置2入口处,可以使背压阀8释放的气体重新回收利用,增加气体利用效率,减少气体损失,且在增压装置2的入口处设有单向阀13,以防止增压装置2中的气体进入背压阀8。
实施例6
如图7所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于支路单元B(支路速断阀7)不包括背压阀,支路单元B(支路速断阀7)连接到增压装置2入口处,且在增压装置2的入口处附近设有单向阀13。
实施例7
如图8所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于限流元件9设置在主路速断阀5出口与支路速断阀7入口之间的管路上,背压阀8的出口连接到增压装置2入口处,且在增压装置2的入口处附近设有单向阀13。
实施例8
如图9所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,不同之处在于限流元件9设置在主路速断阀5出口与支路速断阀7入口之间的管路上,且支路单元B(支路速断阀7)不包括背压阀,支路单元B(支路速断阀7)连接到增压装置2入口处,且在增压装置2的入口处附近设有单向阀13。
实施例9
如图10所示,微发泡注塑超临界流体注气系统的结构与实施例1类似,其不同之处在于背压阀8入口处设有可调针阀14。调节针阀14开度,可减小支路通断阀7打开瞬间储存在管路中的高压气体对背压阀8的冲击,防止长时间气体冲击影响背压阀8的寿命。本发明的注气系统系统中,针阀14不限于安装至图9所示的实施例9中,其他包括背压阀8的实施例中均可以安装针阀。
对比例
对比例的注气系统如图11所示,不包括有支路单元和支路速断阀7,对比例的高压密闭系统,数据采集系统及注气控制系统与本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统的结构相同,注气工艺也类似。
根据本发明的另外一个方面,提供了一种微发泡注塑超临界流体系统的注气方法,包括:
采用注气控制装置11控制主路速断阀5、支路速断阀7的开启和关闭,使得所述微发泡注塑超临界流体注气系统在以下两个状态之间切换:
(1)在第一状态,主路速断阀5开启,支路速断阀7关闭,使得气体注射器10与主路单元A之间连通,气体注射器10与支路单元7之间关闭,使得主路速断阀5与气体注射器10之间管路内的气体压力达到第一压力P1;
(2)在第二状态,主路速断阀5关闭,支路速断阀7开启,使得气体注射器10与主路单元A之间关闭,气体注射器10与支路单元7之间连通,使得主路速断阀5与气体注射器10之间管路内的气体压力等于或小于设定的第二压力P2;
其中第一压力P1大于第二压力P2。
根据本发明实施例的一个可选实施方式,第二压力为注塑机15机筒内注气段的熔体背压。
根据本发明实施例的一个可选实施方式,支路单元B将气体注射器10管路内的气体的至少一部分排出至大气或排出至主路单元A的增压装置2的入口处。
根据本发明的微发泡注塑超临界流体注气系统和方法,能够实现气体主路单元与气体注射器进气口之间受控制地连通或断开;同时在气体注射器进气口与主路通断阀之间增加一个支路单元,支路单元也可受控与气体注射器连通或断开,支路单元可以在每次注气开始前将气体注射器管路内的气体减压,确保注气开始瞬间气体注射器内气体与机筒内熔体不存在较大压力差,从而消除气涌现象,保证在整个注气过程中气体稳定地进入到熔体内,优化单相熔体的混合效果,提高成品质量。
下面通过试验,具体说明本发明的实施例与对比例相比的有益效果。
试验采用的注气系统与图2所示注气系统类似;与图2所不同的是:采用可视化高压密闭系统取代注塑机系统。这样可以更清楚观察注气过程,并可采集高压密闭系统中压力的变化,根据气体方程模拟计算气体注入量的变化规律。具体如下:可视化高压密闭系统上开设注气口,气体注射器10安装在注气口上;此外,高压装置上安装有压力传感器。编写配套的LABVIEW程序,采用NI6221数据采集卡实现数据高速采集及注气动作控制。在注气过程中,气体注入高压密封装置内,装置内的压力值升高,采集装置内的压力数据,并利用范德华气体方程计算注入装置内的气体流量。范德华方程,如公式(1)所示,将公式(1)变形后可改写为式(2),对(2)进行求解,得到Vm。利用公式(3)可计算得出气体的质量。从而装置内每一个时刻的压力值都能求得一个对应时刻装置内气体的总质量值,对不同时刻求出的气体总质量求差,即得到进入可视化装置的气体质量流量。
Figure BDA0002380351340000091
展开的结果如公式(2)所示:
Figure BDA0002380351340000092
Figure BDA0002380351340000093
R——气体普适常数8.314J·mol-1·K-1
TC——氮气的临界温度126.1K
Pc——氮气的临界压力3.4Mpa
T——实验时装置内温度约为15℃,即28.15K
P——实验时实时获得的装置内压力值,单位Mpa
Vm——装置内氮气的气体摩尔体积,单位L·mol-1
Figure BDA0002380351340000094
式中V——装置内气体体积,约为0.135L
M——氮气相对分子量28.013
使用本发明微发泡注塑注气系统分别向密闭的高压装置内注气,在注气系统压力为11Mpa,高压装置内初始压力为6Mpa的情况下注气10s,获得本发明微发泡注塑注气系统的注气流量-时间曲线。
通过相同的操作获得对比例的注气系统的注气流量-时间曲线。本发明的实施例与对比例的注气系统的注气流量-时间曲线的对比结果如图12所示。由图12的曲线可知,对比例的注气系统注气开始时气体快速释放,注气量会突然升高到一个较大的值,然后再回落至所需注气量,这种注气系统注气开始时注气量突然升高容易引起气涌现象。与此相比,本发明的包括支路单元的注气系统可以有效地缓解注气系统注气开始时注气量过高的现象,注气过程中气体稳定地进入到熔体内,从而消除气涌现象。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,包括气源、主路单元、支路单元、气体注射器、主路速断阀及注气控制装置,所述主路单元包括气体增压装置和高压储气罐,其中,所述气源、所述气体增压装置、所述高压储气罐、所述主路速断阀和所述气体注射器依次串联;所述支路单元包括串联的支路速断阀和背压阀,设置在所述主路速断阀出口和所述气体注射器入口之间;所述注气控制装置,用于控制所述气体增压装置将气体从所述气源增压输送到所述高压储气罐中并使压力维持在设定值,还可控制所述主路速断阀和所述支路速断阀的开启和关闭,使得所述主路速断阀开启时,所述支路速断阀关闭,所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力达到第一压力P1;所述主路速断阀关闭时,所述支路速断阀开启,使得所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力等于或小于第二压力P2,其中所述第一压力P1大于所述第二压力P2,所述第二压力P2为注塑机机筒内注气段的熔体背压。
2.根据权利要求1所述的微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,还包括与所述注气控制装置相连的第一气体压力传感器、第二气体压力传感器和熔体压力传感器,所述第一气体压力传感器设置在所述主路速断阀的入口侧,所述第二气体压力传感器设置在所述支路速断阀的入口侧,以及所述熔体压力传感器设置在注塑机机筒上。
3.根据权利要求1所述的微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,所述气体注射器包括通断阀和止逆阀,所述通断阀可接受来自所述注气控制装置的控制系统信号进行通断。
4.根据权利要求1所述的微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,所述背压阀出口与大气直接相连或连接到所述主路单元的所述气体增压装置的入口处。
5.根据权利要求1所述的微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,所述支路速断阀与背压阀之间设有可调节的针阀。
6.根据权利要求1所述的微发泡注塑超临界流体注气系统,其特征在于,所述气体注射器还包括限流元件,所述限流元件设置在所述气体注射器的入口侧。
7.一种根据权利要求1至6任一项所述的微发泡注塑超临界流体注气系统的注气方法,其特征在于,包括:
采用注气控制装置控制主路速断阀、支路速断阀的开启和关闭,使得所述微发泡注塑超临界流体注气系统在以下两个状态之间切换:
(1)在第一状态,所述主路速断阀开启,所述支路速断阀关闭,使得所述气体注射器与所述主路单元之间连通,所述气体注射器与所述支路单元之间关闭,使得所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力达到第一压力P1;
(2)在第二状态,所述主路速断阀关闭,所述支路速断阀开启,使得所述气体注射器与所述主路单元之间关闭,所述气体注射器与所述支路单元之间连通,使得所述主路速断阀与所述气体注射器之间管路内的气体压力等于或小于设定的第二压力P2;
其中第一压力P1大于第二压力P2,所述第二压力P2为注塑机机筒内注气段的熔体背压。
8.根据权利要求7所述的注气方法,其特征在于,所述支路单元将所述主路速断阀出口与所述气体注射器之间管路内的气体的至少一部分排出至大气或排出至所述主路单元的增压装置的入口处。
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