基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具、注塑成型设备的制作方法

本技术涉及注塑生产，特别涉及一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具、注塑成型设备。

背景技术：

1、材料各向异性功能的关键技术，不仅能显著提升特定方向的性能表现，还能有效降低昂贵填料的使用量，具有重要的经济价值和技术意义。

2、目前实现填料定向排列的主要技术手段包括应力场诱导、磁场诱导和电场诱导等方法。应力场诱导法虽然操作简便，但需要施加较大的拉伸力，通常仅适用于薄膜、片材等薄壁制品的生产，且填料排列方向受限于拉伸方向。磁场诱导法虽然能实现较好的取向效果，但需要配备高强度的磁场发生装置，设备投入大、能耗高，在实际生产中应用受限。电场诱导法作为一种新兴的取向技术，具有能耗低、控制精度高等优势，但在注塑成型领域的应用仍面临诸多技术挑战。

3、现有技术中，电场辅助取向技术多应用于薄膜挤出或溶液浇铸工艺，对于注塑成型这类高压、高温的复杂加工环境，如何实现稳定的电场施加和精确的填料取向控制仍存在技术空白。特别是在模具结构设计方面，既要保证高压注射过程中模具的密封性和结构强度，又要确保高频电场的均匀分布和有效作用，这对模具的电极布置、绝缘保护和电气连接都提出了新的技术要求。此外，现有注塑成型设备缺乏与高频电场系统的协同控制机制，难以实现填料取向与注射工艺参数的精准匹配。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具及注塑成型设备，有在高压高温注塑环境下实现稳定电场施加、保证模具结构强度与密封性、提升功能填料定向排列精度的优点。

2、第一方面，根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，包括：

3、动模组件；

4、定模组件，与所述动模组件相对设置，所述动模组件与所述定模组件之间具有型腔，所述定模组件设置有主流道和分流道，所述主流道和所述分流道与所述型腔连通；

5、接电组件，包括第一电极件和第二电极件，所述第一电极件与所述动模和所述定模中的一个连接，所述第二电极件与所述动模组件和所述定模组件中的另一个连接，所述第一电极件、所述第二电极件与所述型腔同侧设置；

6、高频发生器，设置于所述型腔的外部，所述高频发生器与所述接电组件电性连接。

7、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，至少具有如下有益效果：本申请通过动模组件与定模组件构建成型腔，并在型腔同侧布置接电组件，利用高频发生器产生的高频电场作用于型腔内的熔融材料，使得功能填料在电场作用下定向排列。动模与定模的相对设置形成封闭的成型空间，主流道和分流道作为熔体注入通道确保材料流动。第一电极件和第二电极件分别连接动模和定模，形成电场两极的同侧布局，使得电场方向与材料流动方向形成特定角度，增强填料在流动过程中的取向效果。高频发生器外置于型腔避免干扰模具结构，同时通过电连接实现电场强度可控调节。该设计摆脱了对机械拉伸或强磁场的依赖，通过高频电场实现填料定向排列，降低设备复杂度和生产成本。

8、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，还包括绝缘件，所述绝缘件与所述定模组件和/或所述动模组件同侧设置，所述绝缘件部分包围所述第一电极件和/或所述第二电极件。

9、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，还包括接线通道，所述接线通道贯穿依次所述绝缘件、所述动模和/或所述定模，所述高频发生器的连接导线能够通过所述接线通道与所述第一电极件和/或所述第二电极件连接。

10、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，所述第一电极件和/或所述第二电极件设置有接线柱，所述接线柱的自由端延伸至所述接线通道内，所述高频发生器的连接导线与所述接线柱连接。

11、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，还包括浇套，所述浇套结构中空以形成所述主流道，所述浇套与所述定模可拆卸连接。

12、根据本实用新型实施例的一种基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，

13、第二方面，根据本实用新型实施例的注塑成型设备，包括：

14、注塑成型模具；

15、注射装置，包括送料组件和加热组件，所述送料组件包括料筒、螺杆推进件、注射驱动件，所述料筒设置有可输入原料的进料口，所述螺杆推进件设置于所述料筒内，所述料筒的一端与所述主流道连通，所述注射驱动件与所述螺杆推进件传动连接，所述注射驱动件能够带动所述螺杆推进件转动，所述加热组件与所述料筒连接，所述加热组件用于加热所述料筒内的原料，使所述料筒内的原料熔融；

16、控制装置，与所述高频发生器、所述注射装置电性连接。+

17、根据本实用新型实施例的注塑成型设备，至少具有如下有益效果：本申请通过整合高频电场辅助模具与注射装置形成协同系统，实现填料定向排列与注塑成型的一体化控制。注塑成型模具通过高频发生器产生电场诱导填料定向排列，注射装置通过螺杆推进件将熔融原料注入模具型腔，加热组件确保原料充分熔融以维持填料流动性。控制装置通过电性连接同步调控高频电场施加与注射过程，使得电场作用与熔体流动状态精确匹配。其中，料筒与主流道连通的结构设计保障熔融原料直接注入电场作用区域，避免二次流动破坏填料取向；注射驱动件驱动螺杆推进件转动实现连续供料，维持注塑压力稳定；加热组件包覆料筒外部的布局方式可均匀加热原料，防止局部过热导致填料分布不均。整套设备通过控制装置实现高频电场参数与注射工艺参数的动态协调，在保证填料定向排列效果的同时提升注塑效率。

18、根据本实用新型实施例的一种注塑成型设备，还包括喷嘴，所述喷嘴的一端与所述料筒连接，另一端与所述主流道连接。

19、根据本实用新型实施例的一种注塑成型设备，所述加热组件包括加热器，所述加热器包覆所述料筒的外部，多个所述加热器沿所述料筒的径向方向间隔排布。

20、根据本实用新型实施例的一种注塑成型设备，还包括上料组件，所述上料组件包括上料斗，所述上料斗与所述进料口连接。

21、根据本实用新型实施例的一种注塑成型设备，所述注射装置还包括齿轮传动机构，所述注射驱动件的输出端与所述齿轮传动机构的输入端连接，所述螺杆推进件的一端与所述齿轮传动机构的输出端连接。

22、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

1.基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，其特征在于，还包括绝缘件(6)，所述绝缘件(6)与所述定模组件(2)和/或所述动模组件(1)同侧设置，所述绝缘件(6)部分包围所述第一电极件(3)和/或所述第二电极件(4)。

3.根据权利要求2所述的基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，其特征在于，还包括接线通道(7)，所述接线通道(7)贯穿依次所述绝缘件(6)、所述动模组件(1)和/或所述定模组件(2)，所述高频发生器(5)的连接导线能够通过所述接线通道(7)与所述第一电极件(3)和/或所述第二电极件(4)连接。

4.根据权利要求3所述的基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，其特征在于，所述第一电极件(3)和/或所述第二电极件(4)设置有接线柱(8)，所述接线柱(8)的自由端延伸至所述接线通道(7)内，所述高频发生器(5)的连接导线与所述接线柱(8)连接。

5.根据权利要求1所述的基于高频电场辅助的功能填料定向排列的注塑成型模具，其特征在于，还包括浇套(9)，所述浇套(9)结构中空以形成所述主流道(9-1)，所述浇套(9)与所述定模可拆卸连接。

6.注塑成型设备，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的注塑成型设备，其特征在于，还包括喷嘴(13)，所述喷嘴(13)的一端与所述料筒(10)连接，另一端与所述主流道(9-1)连接。

8.根据权利要求6所述的注塑成型设备，其特征在于，所述加热组件包括加热器(14)，所述加热器(14)包覆所述料筒(10)的外部，多个所述加热器(14)沿所述料筒(10)的径向方向间隔排布。

9.根据权利要求6所述的注塑成型设备，其特征在于，还包括上料组件，所述上料组件包括上料斗(15)，所述上料斗(15)与所述进料口连接。

10.根据权利要求6所述的注塑成型设备，其特征在于，所述注射装置还包括齿轮传动机构(16)，所述注射驱动件(12)的输出端与所述齿轮传动机构(16)的输入端连接，所述螺杆推进件(11)的一端与所述齿轮传动机构(16)的输出端连接。