專利名稱：吸塑機發熱磚的制作方法
技術領域：
本發明涉及應用在吸塑機中的加熱裝置，更具體地說是吸塑機發熱磚。
背景技術：
吸塑成型又稱熱塑成型，吸塑機是一種廣泛使用的塑料加工機械，利用真空泵產 生的真空吸力將加熱軟化后的PVC、PET、PETG、APTT、PP、PE、PS等熱可塑性塑料片材經過模 具吸塑成各種形狀的部件，如真空罩、吸塑托盤、泡殼等。 吸塑機中的加熱裝置是依被加熱件的平面形狀按陣列的方式排布的加熱磚，已有 技術中的加熱磚是以電阻絲為發熱器件，作為發熱器件的電阻絲纏繞在發熱磚內，這種電 加熱形式存在的問題是加熱方式無定向性，熱量在發熱磚上向周圍空間輻射，不僅能源利 用率低，而且生產車間的環境溫度很高；此外，這種電阻絲式發熱磚由于電阻絲容易因高溫 老化而燒斷，其使用壽命僅在半年左右，由此帶來極大的維護工作量。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種吸塑機發熱磚，以期
降低能源損耗，提高能源利用率、延長使用壽命、減少維護工作量。 本發明解決技術問題采用如下技術方案 本發明吸塑機發熱磚，其結構特點是采用電磁感應加熱的結構形式，具有 —以高頻電源為工作電源、用于產生高頻交變磁場的電磁線圈； —置于電磁線圈所產生的高頻交變磁場中、以電磁感應產生熱量的發熱板。
本發明吸塑機發熱磚的結構特點也在于 所述電磁線圈是以并聯設置的多股高溫漆包線繞制而成。 設置以耐高溫陶瓷為材質的半敞式殼體，所述發熱板置于所述半敞式殼體的敞口 上，以所述半敞式殼體與發熱板構成容腔，電磁線圈置于所述容腔內，在所述電磁線圈與容 腔側壁之間、以及在所述電磁線圈與發熱板之間別設置有高溫隔熱材料。
在所述電磁感應線圈的中心位置上設置有非導電磁芯。 在所述發熱板的底部中心位置設置感溫熱電偶，在所述非導電磁芯的中心及半敞
式殼體的底部設置有貫通的引線孔，感溫熱電偶的引線管在所述引線孔中引出。 所述發熱板是以鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、鈷或鈷合金為材質。 所述發熱磚整體外形設置為長方體，所述發熱板為所述長方體的頂板。 與已有技術相比，本發明有益效果體現在 1 、本發明針對在吸塑機中的特定應用，利用電磁感應原理，對發熱部件直接以渦 流加熱，其加熱方式具有定向性，有效抑制了向周圍空間無效的熱能輻射，較吸塑機電阻式 發熱磚的發熱效率提高了 20%以上； 2、本發明熱慣性遠遠小于已有技術中的電阻式發熱磚，由此可帶來如下效果
a、進一步結合PID算法進行溫度控制可以使本發明更進一步提高發熱速度，有效地縮短設備的加熱時間，冷機加熱時間可較電阻式發熱磚提前約1 2小時達到穩定的設 定溫度值，大大提高了生產效率； b、因熱慣性小，可以更為便捷地提高吸塑機的溫控精度； c、針對吸塑機的非連續加熱的應用方式，本發明較小的熱慣性使得其允許在加工 間隔中停電、再起動；而熱力時間常數偏大的電阻式發熱磚則需要一直保持加熱狀態，也因 此大大增加了吸塑機能耗。 3、本發明將電磁線圈設置為多股形式，可以有效減小集膚效應，并利于線圈的整 形操作。 4、本發明半敞式殼體與發熱板之間的配合設置使其既達到保溫目的又便于拆卸。
5、本發明在電磁感應線圈的中心位置上設置非導電磁芯，用于調節電感值以保證 電路獲得最大加熱功率及發熱效率所需之最佳電感值。 6、本發明將感溫熱電偶設置在發熱板的底部，既能準確感溫又保持了緊湊的結 構。 7、本發明發熱板以鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、鈷或鈷合金為材質以保證感生較大渦 流功率并具有良好的導熱性。 8、本發明發熱磚整體外形設置為長方體，這種形狀十分有利于加熱系統中陣列的 布排與形狀的裁剪。 9、本發明由于不再采用易耗的電阻絲加熱，其使用壽命大大延長，極大地減小了 維護工作量、降低了使用成本。 10、在以本發明構建的吸塑機加熱系統中，每一塊發熱磚可以進行獨立的溫度采 樣并實施獨立的基于P麗脈寬調制和PID技術的溫度控制，使加熱系統十分便于適應被加 工物件的形狀變化，輔以控制及軟件編程技術后可以極大地提高生產效率及產品質量。溫 度范圍為《65(TC ; 11、本發明通過對加熱系統的溫度場進行溫控方案的編程，可以很方便地適于每 個不同被加工工件的技術要求。
圖la為本發明結構示意圖。 圖lb為本發明A-A剖視圖。 圖2為以本發明構建加熱系統電路示意圖。 圖3為以本發明構建加熱系統的發熱磚供電電路框圖。 圖中標號1電磁線圈、2膠木骨架、3發熱板、4殼體、5固定螺孔、6引線孔、7高溫
隔熱材料、8感溫熱電偶、9非導電磁芯、10弓戰管。 以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
參見圖1、圖2，本實施例采用電磁感應加熱的結構形式，設置以高頻電源為工作 電源、用于產生高頻交變磁場的電磁線圈1 ;設置置于電磁線圈1所產生的高頻交變磁場 中、以電磁感應產生熱量的發熱板3。
具體實施中，相應的結構形式也包括有 電磁線圈1是以并聯設置的多股高溫漆包線繞制在膠木骨架2上。
設置以耐高溫陶瓷為材質的半敞式殼體4，發熱板3置于半敞式殼體4的敞口上， 以半敞式殼體4與發熱板3構成容腔，電磁線圈1置于容腔內，在電磁線圈1與容腔側壁之 間、以及在電磁線圈1與發熱板3之間分別設置高溫隔熱材料7。 為了與相應的電路進行匹配，在電磁感應線圈的中心位置上設置有非導電磁芯9， 用于調節電感至最佳值。 在發熱板3的底部中心位置設置感溫熱電偶8，在非導電磁芯9的中心及半敞式殼 體4的底部設置有貫通的引線孔6，感溫熱電偶8的引線管10在引線孔6中引出，在發熱板 3的底部，設置固定螺孔5以便各發熱板3在加熱系統中的定位。 發熱板3是以鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、鈷或鈷合金為材質以保證感生較大渦流功 率并具有良好的導熱性。 發熱磚整體外形設置為長方體，發熱板3為長方體的頂板，這種形狀十分有利于 加熱系統中陣列的布排與形狀的裁剪，也易于在已有吸塑機上對電阻絲式加熱磚直接進行 替換。 圖2給出的是整個加熱系統中每一塊發熱磚所起的作用，整個加熱系統可能是由
150塊(10X15)或更多(mXn)加熱磚組成的陣列構成，其中的m為行數，n為列數。 圖3給出的是本發明每一塊發熱磚相應的供電、變頻及控制線路。 在一臺吸塑機中，有時會有超過120塊以上的發熱磚同時運行，本發明在構建加
熱系統時，對每塊發熱磚實施一對一的獨立溫控，包括各自獨立的溫度檢測和各自獨立的
P麗溫度控制。 具體實施中，百余路變頻及P麗電路構成了一個復雜的網絡，各路控制信號和干
擾源之間的交叉耦合，使吸塑機處于十分復雜的電磁環境中，在這種嚴峻的干擾環境中要
使吸塑機及其相應的微型計算機一直處于正常工作狀態，必須解決抗干擾的問題。本發明
具體實施中，在實現電磁式加熱系統抗干擾能力方面采用以下措施 1、系統中+5V電源采用多級濾波處理，采用集成電壓調整器； 2、系統中電源的輸入、輸出線均采用雙絞線，低阻抗屏蔽接地以抑制共摸干擾； 3、各路控制電路采用獨立的模塊結構； 4、采用程序限幅法，連續采樣五次，若某一次采樣幅值遠大于其他幾次采樣的幅 值，該值舍棄； 5、設置警戒時鐘WDT，如果程序循環掃描執行時間超過了規定時間，預示程序進入 死循環，立即報警； 6、數據線和脈沖線分開走線； 7、采用分開的交流地線、直流地線、模擬地、數字地以及環形地線；
8 、在發熱磚線圈側增加阻容吸收電路及續流二極管。
權利要求
吸塑機發熱磚，其特征是采用電磁感應加熱的結構形式，具有一以高頻電源為工作電源、用于產生高頻交變磁場的電磁線圈(1)；一置于電磁線圈(1)所產生的高頻交變磁場中、以電磁感應產生熱量的發熱板(3)。
2. 根據權利要求l所述的吸塑機發熱磚，其特征是所述電磁線圈(1)是以并聯設置的 多股高溫漆包線繞制而成。
3. 根據權利要求1所述的吸塑機發熱磚，其特征是設置以耐高溫陶瓷為材質的半敞式 殼體(4)，所述發熱板(3)置于所述半敞式殼體(4)的敞口上，以所述半敞式殼體(4)與發 熱板(3)構成容腔，電磁線圈(1)置于所述容腔內，在所述電磁線圈(1)與容腔側壁之間、 以及在所述電磁線圈(1)與發熱板(3)之間別設置有高溫隔熱材料。
4. 根據權利要求2所述的吸塑機發熱磚，其特征是在所述電磁感應線圈的中心位置上 設置有非導電磁芯(9)。
5. 根據權利要求3所述的吸塑機發熱磚，其特征是在所述發熱板(3)的底部中心位置 設置感溫熱電偶(8)，在所述非導電磁芯(9)的中心及半敞式殼體(4)的底部設置有貫通的 引線孔(6)，感溫熱電偶(8)的引線管(10)在所述引線孔(6)中引出。
6. 根據權利要求l所述的吸塑機發熱磚，其特征是所述發熱板(3)是以鎳、鎳合金、鐵、 鐵合金、鈷或鈷合金為材質。
7. 根據權利要求1所述的吸塑機發熱磚，其特征是所述發熱磚整體外形設置為長方 體，所述發熱板(3)為所述長方體的頂板。
全文摘要
吸塑機發熱磚，其特征是采用電磁感應加熱的結構形式，具有以高頻電源為工作電源、用于產生高頻交變磁場的電磁線圈，以及置于電磁線圈所產生的高頻交變磁場中、以電磁感應產生熱量的發熱板。本發明針對在吸塑機中的特定應用，利用電磁感應原理，對發熱部件直接以渦流加熱，其加熱方式具有定向性，有效抑制了向周圍空間無效的熱能輻射，較吸塑機電阻式發熱磚的發熱效率提高了20％以上。
文檔編號H05B6/02GK101708652SQ20091018484
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月16日 優先權日2009年10月16日
發明者余世杰, 華青梅, 張培山, 杜賢平, 趙彥 申請人:安徽鑫陽能源開發有限公司