递送用于模塑的添加剂的方法和系统与流程

递送用于模塑的添加剂的方法和系统


背景技术：

1.在注射模塑中，原材料可进料到注射单元中，混合并注射到模具腔中，在模具腔中材料可冷却并硬化成各种模塑制品的构型。例如，热塑性树脂丸粒可以通过料斗进料到具有往复式螺杆的加热的料筒中。


技术实现要素：

2.简而言之，在一个方面，本公开描述了一种将一种或多种液体添加剂递送到模塑系统的方法。该方法包括经由添加剂泵将液体添加剂递送到模塑系统的注射单元中。注射单元包括注射装填机构，以装填注射体积的模塑材料。该方法还包括经由装填传感器监测注射装填机构的状态，以生成表示注射体积的模塑材料的装填状态的装填状态信号；经由微控制器处理装填状态信号，以向添加剂泵生成定量给料指令；以及在注射装填机构装填注射体积的模塑材料时，基于定量给料指令经由添加剂泵控制将液体添加剂递送到注射单元中。
3.在另一方面，本公开描述了一种将一种或多种液体添加剂递送到模塑系统的系统。该系统包括添加剂泵，该添加剂泵被配置用于将液体添加剂递送到模塑系统的注射单元中。注射单元包括注射装填机构，以装填注射体积的模塑材料。装填传感器被配置用于监测注射装填机构的状态并生成装填状态信号。提供微控制器以处理装填状态信号并生成定量给料指令，以基于定量给料指令经由添加剂泵控制将液体添加剂递送到注射单元中。
4.在本公开的示例性实施方案中获取各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点是，提供有专有闭环控制的方法和系统可将液体添加剂和反应物精确且准确地递送到模塑系统。例如，当注射单元的螺杆滑移时，分配系统可以自动检测螺杆滑移并相应地调整分配速率。
5.已总结本公开的示例性实施方案的各种方面和优点。上面的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。
附图说明
6.结合附图考虑到以下对本公开的各种实施方案的详细说明可以更全面地理解本公开，其中：
7.图1是根据一个实施方案的注射模塑系统的示意图。
8.图2示出了根据一个实施方案的示出螺杆位置与时间的关系的螺杆定量给料曲线。
9.图3是根据一个实施方案的注射模塑系统的框图。
10.图4a示出了根据一个实施方案的用于将液体添加剂分配到注射单元中的示例性添加剂分配器。
11.图4b是图4a的添加剂分配器的分解图。
12.在附图中，相似的附图标号指示相似的元件。虽然可不按比例绘制的上面标识的附图阐述了本公开的各种实施方案，但还可想到如在具体实施方式中所提到的其它实施方案。在所有情况下，本公开以示例性实施方案的表示的方式而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可想出许多其它修改和实施方案，这些修改和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
13.对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。
14.术语表
15.在整个说明书和权利要求书中使用某些术语，虽然大部分为人们所熟知，但仍可需要作出一些解释。应当理解：
16.术语“注射模塑”是指一种模塑过程或系统，其中一种或多种材料或其任何前体在压力下被注射或以其他方式引入封闭或基本封闭的模具腔中，并且材料或前体可以采取腔的形状以形成模塑制品。
17.术语“注射装填机构”是指注射模塑系统的内部部件，其有助于将材料引入注射模塑系统的模具腔中。例如，注射装填机构可以安置在注射单元内部，将一定体积的材料从注射单元的进料喉道装填到模具腔中以用于模塑循环，以及控制材料的流量或体积。典型的注射装填机构包括例如往复式螺栓、柱塞、活塞或其任何组合。
18.术语“液体添加剂”是指具有宽泛的粘度范围并且包含一种或多种添加剂例如单体、药剂、催化剂、水泥、着色剂、涂层、清洁剂、环氧树脂、染料、填料(例如，体填料)、纳米材料、油、涂料(例如，汽车涂料)、糊剂、颜料、聚合物添加剂(其可以是有机的或无机的)、密封剂、染色剂、调色剂、清漆、蜡等的各种液体。液体添加剂可以是纯的(包括浓缩物)或是分散体、悬浮液或溶液的形式。液体在约21℃的温度下可具有例如小于约30,000厘泊(mpa-s)、小于约20,000厘泊(mpa-s)或小于约15,000厘泊(mpa-s)的粘度。
19.通过所公开的涂覆制品中的各种元件的位置使用取向术语诸如“在...顶上”、“在...上”、“在...之上”“覆盖”、“最上方”、“在...下面”等，我们指元件相对于水平设置的、面向上方的基底的相对位置。然而，除非另外指明，否则本发明并非旨在基底或制品在制造期间或在制造后应具有任何特定的空间取向。
20.关于数值或形状的术语“约”或“大约”意指该数值或特性或特征的 /-5％，但明确地包括确切的数值。例如，“约”1pa-sec的粘度是指从0.95pa-sec至1.05pa-sec的粘度，但也明确地包括刚好1pa-sec的粘度。类似地，“基本上正方形”的周边旨在描述具有四条侧棱的几何形状，其中每条侧棱的长度为任何其它侧棱的长度的95％至105％，但也包括其中每条侧棱刚好具有相同长度的几何形状。
21.关于特性或特征的术语“基本上”是指该特性或特征表现出的程度大于该特性或特征的相对面表现出的程度。例如，“基本上”透明的基材是指与不透射(例如，吸收和反射)相比透射更多辐射(例如，可见光)的基材。因此，透射多于50％的入射在其表面上的可见光的基材是基本上透明的，但透射50％或更少的入射在其表面上的可见光的基材不是基本上透明的。
22.如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其它含义，否则单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括多个指代物。因此，例如，提及包含“一种化合物”的细纤维包括两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所用的，除非所述内容明确地另有规定，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。
23.如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
24.除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、特性测量等的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，每个数值参数应至少根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释。
25.在不脱离本公开实质和范围的情况下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于以下描述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制因素控制。现在将具体参考附图对本公开的各种示例性实施方案进行描述。
26.图1是根据一个实施方案的注射模塑系统100的示意图。注射模塑系统100包括料斗120以接收待模塑的材料。在一些实施方案中，塑料材料可以小丸粒的形式供应到料斗120。在一些实施方案中，添加剂可以混合到料斗120中待模塑的材料中。在一些实施方案中，混合材料可从料斗120通过进料喉道122重力进料到注射单元130中。在一些实施方案中，料斗120可以包括共混机，该共混机可以混合待模塑的多种材料。在一些实施方案中，料斗120可以包括静态混合器以在例如高达约7000psi或更大，高达约6000psi或更大，约1000psi至约7000psi，或约2000psi至约6000psi的压力下接收和混合液体材料。
27.注射模塑系统100还包括添加剂泵110，以将一种或多种液体添加剂102递送到注射单元130中。添加剂泵110经由合适的流体连接和阀103连接到注射单元130。在一些实施方案中，添加剂泵110可以首先在辅助设备(例如，共混机)中递送液体添加剂102，在该辅助设备中热塑性材料可以与液体添加剂混合。在一些实施方案中，添加剂泵110可以将液体添加剂102直接递送到料斗120中，在料斗中接纳热塑性材料。在一些实施方案中，添加剂泵110可以经由料斗120下方的进料喉道122将液体添加剂102递送到注射单元130中，同时经由料斗120递送热塑性材料。在一些实施方案中，添加剂泵110可以在压力下将液体添加剂102递送到静态混合器中，其中液体材料可以在递送到注射单元130中之前与液体添加剂102混合。在一些实施方案中，添加剂泵110可以经由喷嘴138直接将液体添加剂102递送到连接至注射单元130的模具腔中。
28.在一些实施方案中，添加剂泵110可以是正排量泵，例如注射泵，以将添加剂递送到注射单元130中。合适的正排量泵可以是例如旋转式泵、往复式泵或线型泵。示例性旋转型泵包括齿轮泵、螺旋泵、旋转叶片泵、其任何组合等。示例性往复泵包括柱塞或注射泵、活塞泵、隔膜泵、圆周活塞泵、其任何组合等。示例性线性泵包括绳泵、链泵、其任何组合等。正排量泵可以在例如高达约7000psi或更大，高达约6000psi或更大，约1000psi至约7000psi，或约2000psi至约6000psi的压力下将液体添加剂递送到进料喉道中。
29.往复式注射单元130包括料筒132以支撑在其中接纳的注射装填机构134。在图1的描绘的实施方案中，注射装填机构134包括往复式螺杆。往复式螺杆134可用于压缩、熔融并输送待模塑的材料。在一些实施方案中，往复式注射单元130可以包括多个区，所述多个区包括例如进料区、压缩区和计量区。材料可以从料斗120或进料喉道122进料到进料区中。在压缩区中，往复式螺杆134的减小的体积刮片(flight)可将材料抵靠料筒132的内径压缩，提供剪切热并熔化材料。往复式注射单元130可以还包括一个或多个加热器以将材料维持在熔融状态。熔融材料可由往复式注射单元130经由喷嘴138递送到模具腔中。
30.往复式注射单元130还包括装填传感器136，以监测螺杆134的状态，包括例如螺杆134的位置、旋转、速度、加速度或其他操作参数。在一些实施方案中，装填传感器136可以包括应变仪，例如基于联接到螺杆134的扩展机构的位移输出可变信号的扩展电位计。例如，扩展电位计可以具有连接到注射单元130的移动部件(诸如定位螺杆134的液压缸)的弦线。扩展电位计可以在弦线处于完全扩展时输出0v dc信号，而在弦线完全回缩时输出10v dc信号。当螺杆134移动以将熔融材料注射到模具中时，信号可减小(例如，减小至10v与0v之间的值)。在模塑循环结束时，注射单元130装填、计量或定量给料下一注塑体积。这里，注塑体积是指熔融并制备用于下一循环的塑料的体积。为此，螺杆可以旋转，将塑料材料输送到螺杆尖端的前方，从而导致螺杆134在注射单元130中回缩。因此，电位计的弦线回缩，从而导致信号增加(例如，增加至0v至10v之间的值)。
31.装填传感器136可以基于螺杆134的监测状态生成装填状态信号s1。微控制器140从装填传感器136接收装填状态信号s1，并且处理信号s1以确定螺杆134的状态和注射单元130内部的注射模塑材料的装填状态。例如，微控制器140可以基于螺杆134的状态来确定待装填的模塑材料的注射体积或流量。微控制器140可以进一步确定装填状态信号，以向添加剂泵110生成定量给料指令，包括确定要由添加剂泵110递送到注射单元130中的液体添加剂的流量。添加剂泵110接收定量给料指令并且基于定量给料指令控制将液体添加剂递送到注射单元中，同时螺杆134装填注射体积的模塑材料。
32.图2示出了通过处理来自装填传感器136的状态信号s1获得的示例性螺杆装填或定量给料曲线的曲线图。如图2的实施方案中所示，螺杆定量给料曲线1-3各自表示螺杆134在注射单元130内的实时监测的螺杆位置。当微控制器140识别信号s1的增加时，其指示添加剂泵110分配。微控制器140可以不允许添加剂泵110分配，直到装填状态信号s1变化。当微控制器140检测到装填状态信号s1改变时，微控制器140可以指示添加剂泵110以与装填状态信号s1的导数(变化率)相关的速率分配。
33.例如，如图2所示，在接近模塑循环结束时(例如，在箭头a1所示的20秒的时间)，注射单元130开始装填、计量或定量给料下一注塑体积。螺杆134可以旋转，将塑料材料输送到螺杆尖端的前方，从而导致螺杆134在注射单元130中回缩(即，螺杆位置的增加)。因此，电位计的弦线回缩，从而导致信号增加(例如，增加至0v至10v之间的值)。微控制器140可以不允许添加剂泵110分配，直到模塑循环的结束。对于螺杆装填/定量给料曲线1，电位计提供快速增加的信号(例如，从箭头a1所指示的大约20秒的时间开始)；并且微控制器140基于信号指示添加剂泵110以高体积流量分配。对于螺杆装填/定量给料曲线2，电位计提供缓慢增加的信号(例如，从箭头a1所示的大约20秒的时间开始)；并且微控制器140基于信号指示添加剂泵110以低体积流量分配。对于螺杆装填/定量给料曲线3，电位计提供甚至更慢增加的
信号(例如，从箭头a1所指示的大约20秒的时间开始)；并且微控制器140基于信号指示添加剂泵110以甚至更慢的体积流量分配。
34.当螺杆134在注射单元130中旋转以装填、计量或定量给料下一注塑体积时，螺杆134可以滑移并且塑料材料可以停止进料到注射单元130中。如果添加剂泵110在螺杆134滑移时继续分配，这可能导致错误的分配比率(例如，添加剂和塑料材料的浓度比率)。图2中示出了此类螺杆滑移，其中在螺杆装填/定量给料曲线3中存在对应于螺杆滑移的稳定期。
35.在一些实施方案中，微控制器140可从装填传感器136接收实时装填状态信号s1，处理信号以向添加剂泵110生成定量给料指令，包括确定要由添加剂泵110递送到注射单元130中的液体添加剂的流量。
36.在一些实施方案中，微控制器140可从装填传感器136接收实时装填状态信号s1，处理信号以获得螺杆装填/定量给料曲线，并且分析螺杆装填/定量给料曲线以确定螺杆134是否滑移。当微控制器140确定螺杆134开始滑移时，微控制器140指示添加剂泵110立即停止分配。当微控制器140确定螺杆滑移结束时，微控制器140基于信号确定体积流量并且指示添加剂泵110以确定的体积流量分配。
37.图3示出了根据一个实施方案的注射模塑系统300的框图。注射模塑系统300包括添加剂泵310以将一种或多种液体添加剂分配到注射单元330。在各种实施方案中，液体添加剂可包括例如反应性单体、低分子量或低粘度剂、催化剂等。示例性添加剂包括着色剂、增塑剂、阻燃剂、增粘剂等。
38.在一些实施方案中，可以提供任选的混合器320以将液体添加剂混合到待模塑的材料中。液体添加剂可以包括例如光固化引发剂、反应催化剂、热引发剂等。引发剂可以包括例如过氧化物、重氮化合物等。催化剂可以包括各种聚合催化剂，例如掺入锡化合物的各种聚合催化剂等。反应性原材料可以包括例如硅烷、乙烯基硅烷、硫醇烯化合物等。其他合适的添加剂可以包括例如增粘剂等。在一些实施方案中，可以提供固化剂、引发剂、反应性添加剂或其任何组合作为与液体材料混合的添加剂。例如，添加剂泵310可以将添加剂分配到混合器中以进行液体硅橡胶(lsr)的注射模塑，这需要密集的分布混合。应当理解，添加剂泵可以分配用于模塑任何合适材料的模塑工艺的任何合适的液体添加剂，所述材料包括例如光固化材料、热固化材料等。
39.用于注射模塑的反应性材料可经由分配单元精确地分配(图3中未示出)在例如1000psi至1200psi(6.89mpa至8.27mpa)的范围内的压力下精确地分配到静态混合器中，以控制模塑制品中反应物的浓度。同时，液体添加剂的流量可以由添加剂泵310精确地控制。添加剂泵310可以是正排量泵，以在例如高达约7000psi或更高，高达约6000psi或更高，约1000psi至约7000psi，或约2000psi至约6000psi范围内的高压下将液体添加剂递送到混合器中。
40.在一些实施方案中，添加剂泵310可以是添加剂分配器，以经由其进料喉道将液体添加剂分配到注射单元330中。热塑性丸粒可以经由连接到注射单元330的进料喉道的任选料斗322递送到注射单元330中。
41.注射单元330包括注射装填机构332，该注射装填机构有助于将材料从注射单元330的进料喉道引入到注射模塑系统的封闭腔中以形成模塑制品350。注射装填机构332还被构造用于控制待装填用于模塑循环的材料的流量或体积。典型的注射装填机构包括可安
置在注射单元内部的往复式螺杆、柱塞、活塞或其任何组合。
42.在一些实施方案中，注射装填机构332可以包括螺杆以压缩、熔融和/或输送待模塑的材料。这种螺杆的一个示例在图1中示出为螺杆134。应当理解，注射装填机构332可以是任何类型的螺杆、活塞、柱塞或其他合适的机构，其可用于控制待装料用于下一模塑循环的材料的流量或体积。提供装填传感器334以监测螺杆332的状态，包括例如螺杆134的位置、旋转、速度、加速度或与待装填的材料的流量或体积相关的其他操作参数。装填传感器334的一个示例在图1中示出为装填传感器136。应当理解，装填传感器334可以是被配置用于监测螺杆332的状态的任何合适类型的传感器。
43.装填传感器334可以基于螺杆332的监测状态生成装填状态信号s2。控制器340从装填传感器334接收螺杆状态信号s2，并且处理信号s2以确定螺杆332的状态和注射单元310内部的注射模塑材料的装填状态。例如，控制器340可以基于螺杆332的状态来确定待装填的模塑材料的注射体积或流量。控制器340可以进一步确定装填状态信号，以向添加剂泵310生成定量给料指令，包括确定要由添加剂泵310递送到注射单元330中的液体添加剂的流量。然后，添加剂泵310基于定量给料指令控制将液体添加剂递送到注射单元330中，同时螺杆134正在将注射体积的模塑材料装填到注射单元330中。
44.图4a示出了根据一个实施方案的用于将液体添加剂分配到注射单元330中的示例性添加剂分配器400。图4b是图4a的添加剂分配器400的分解图。从添加剂分配器分配液体的方法和系统包括联接到美国专利公布2013/027030中描述的一体化泵罩的容器，该专利通过引用并入本文。
45.在一些实施方案中，添加剂分配器400可以首先在辅助设备(例如，共混机)中递送液体添加剂，在该辅助设备中热塑性材料可以与液体添加剂混合。在一些实施方案中，添加剂分配器400可以将液体添加剂直接递送到料斗(例如，图1中的120)中，在料斗中接纳热塑性材料。在一些实施方案中，添加剂分配器400可经由料斗(例如，图1中的120)下方的进料喉道(例如，图1中的122)将液体添加剂递送到注射单元(例如，图1中的130)中，同时经由料斗递送热塑性材料。
46.添加剂分配器400包括具有一体化泵罩420的液体容器410。液体容器410包括可重复使用的或一次性的刚性外部容器403，以及定位在外部容器内的一次性的柔性衬里405。外部容器可以在运输液体容器410时提供结构稳定性。外部容器能够例如利用螺纹环404可移除地联接到一体化泵罩420。螺纹环404可以与罩成一整体或者可以是单独的部件。环404上的螺纹可以是凸螺纹或凹螺纹，在外部容器上形成有互补的匹配螺纹。螺纹环404还可以用来保持一体化泵罩420在容器410上的定位。尽管螺纹环404在图4a中示出为用于将一体化泵罩420可移除地联接到容器410，但是也可以采用其他联接机构，例如卡销连接器、按扣接片或按扣翼片等，其可以用来提供“快速连接”的能力。或者，一体化泵罩420可以与容器410通过这两个部件之间的干涉或摩擦配合进行联接。
47.一体化泵罩420可以联接到刚性外部容器403或柔性衬里405。上述联接机构尤其适合于将泵连接到刚性外部容器。通过例如在其靠在外部容器403的上边缘409上的敞开端部处形成具有边沿407的衬里，可以获得额外的稳定性。通过上述技术将一体化泵罩固定到外部容器，可以压缩外部容器的上边缘和泵罩之间的衬里的边沿。
48.如果一体化泵罩420联接到柔性衬里，这可以通过泵罩和衬里之间的摩擦配合或
者通过利用例如超声焊接或粘合剂将泵罩420密封到衬里而实现。
49.如图4b所示，外部容器403可以包括保持敞开的空气孔403a，或者可以包括能够利用例如条带或阀打开和关闭的空气孔。这样，当空气孔403a打开时，内部衬里203可以随着从容器泵送液体而皱缩，从而方便分配所有的液体。从而，与泵罩结合的柔性内部衬里提供随着液体被分配时皱缩的密封的液体容器。这种无通风口构造允许不透空气的分配，这降低了液体污染的风险。例如，一些液体可能与氧气反应，例如在暴露于空气时固化的液体。其它液体可能易于被空气中的颗粒污染，这可能减弱它们的功能并且还干扰分配。柔性衬里可以由各种柔性材料构成，例如低密度聚乙烯。
50.尽管液体容器410描述为包括外部容器和内部衬里，但是其可以是单个部件，为没有衬里的容器的形式。容器可以是刚性或柔性的，并且可以包括通风口，以便在通风口打开时平衡容器内部的压力与大气压力。柔性容器可以由各种柔性聚合物材料构成，例如低密度聚乙烯，或者如果期望更大的强度或耐久性，采用eva(乙烯-乙酸乙烯酯)树脂，诸如商品名为elvax的eva。
51.一体式泵罩420包括马达联接器406，在所示的实施方案中，该马达联接器响应于马达基部(未示出)中的驱动部件的对应旋转而围绕中心轴线旋转。如图所示，马达联接器406包括多个齿，这些齿可接合马达基部中的对应组的齿。从而，当马达驱动通过齿与马达联接器406联接的旋转驱动轴时，马达联接器406旋转以驱动泵，从而容器410的内容物能够通过输出端口408进行分配。齿的形状可以形成为方便从马达到泵的能量传递。可以使用该方法的多种变型。例如，马达联接器406和马达基部可以具有相同数量的接合齿或不同数量的接合齿，或者他们可以通过摩擦接合或磁性联接进行相互作用而不使用啮合的齿轮。为了使设计简化和容易，优选的是，马达向驱动轴传递旋转能量，但是也可以经由例如齿条和齿轮机构而使用线性能量传递。有利地，泵罩420可以在不使用工具的情况下容易地从马达基部拆卸，以方便不同容器410的清洁和安装。
52.将参照以下实施方案进一步描述本公开的操作。提供这些实施方案以进一步说明各种具体的和优选的实施方案和技术。然而，应当理解，可做出许多变型和修改而仍落在本公开的范围内。
53.示例性实施方案列表
54.应当理解，实施方案1至10和11至20中的任何一个可组合。
55.实施方案1是一种将一种或多种液体添加剂递送到模塑系统的方法，所述方法包括：
56.经由添加剂泵将所述液体添加剂递送到所述模塑系统的注射单元中，其中所述注射单元包括注射装填机构，以装填注射体积的模塑材料；
57.经由装填传感器监测所述注射装填机构的状态，以生成表示所述注射体积的模塑材料的装填状态的装填状态信号；
58.经由微控制器处理所述装填状态信号，以向所述添加剂泵生成定量给料指令；以及
59.在所述注射装填机构装填所述注射体积的模塑材料时，基于所述定量给料指令经由所述添加剂泵控制将所述液体添加剂递送到所述注射单元中。
60.实施方案2是根据实施方案1所述的方法，其中生成所述定量给料指令包括确定要
递送到所述注射单元中的所述液体添加剂的流量。
61.实施方案3是根据实施方案1或2所述的方法，其中所述装填传感器包括应变仪，所述应变仪被配置用于监测所述注射装填机构的位置、速度或加速度。
62.实施方案4是根据实施方案1至3中任一项所述的方法，其中处理所述装填状态信号进一步包括确定待装填的所述模塑材料的注射体积。
63.实施方案5是根据实施方案1至4中任一项所述的方法，还包括经由混合器将液体添加剂与一种或多种模塑材料混合，其中所述液体添加剂被递送到所述混合器。
64.实施方案6是根据实施方案1至5中任一项所述的方法，其中所述添加剂泵包括正排量泵，以在约2000psi至6000psi范围内的压力下递送所述液体添加剂。
65.实施方案7是根据实施方案1至6中任一项所述的方法，其中所述注射装填机构包括螺杆、柱塞或活塞中的一者或多者。
66.实施方案8是根据实施方案1至7中任一项所述的方法，还包括经由料斗将一种或多种热塑性模塑材料递送到所述注射单元中。
67.实施方案9是根据实施方案8所述的方法，其中所述添加剂泵包括添加剂分配器，以将所述液体添加剂分配到所述注射单元中。
68.实施方案10是根据实施方案1至9中任一项所述的方法，其中所述一种或多种液体添加剂包括着色剂、增塑剂、阻燃剂或增粘剂。
69.实施方案11是一种将一种或多种液体添加剂递送到模塑系统的系统，所述系统包括：
70.添加剂泵，所述添加剂泵被配置用于将所述液体添加剂递送到所述模塑系统的注射单元中，其中所述注射单元包括注射装填机构，以装填注射体积的模塑材料；
71.装填传感器，所述装填传感器被配置用于监测所述注射装填机构的状态并生成装填状态信号；以及
72.微控制器，所述微控制器用于处理所述装填状态信号并生成定量给料指令，以基于所述定量给料指令经由所述添加剂泵控制将所述液体添加剂递送到所述注射单元中。
73.实施方案12是根据实施方案11所述的系统，其中所述微控制器确定要递送到所述注射单元中的所述液体添加剂的流量。
74.实施方案13是根据实施方案11或12所述的系统，其中所述装填传感器包括应变仪，所述应变仪被配置用于监测所述注射装填机构的位置、速度或加速度。
75.实施方案14是根据实施方案11至13中任一项所述的系统，还包括混合器，所述混合器被配置用于将所述液体添加剂与一种或多种模塑材料混合。
76.实施方案15是根据实施方案11至14中任一项所述的系统，其中所述添加剂泵包括正排量泵，以在约2000psi至6000psi范围内的压力下递送所述液体添加剂。
77.实施方案16是根据实施方案11至15中任一项所述的系统，所述注射装填机构包括螺杆、柱塞或活塞中的一者或多者。
78.实施方案17是根据实施方案11至16中任一项所述的系统，还包括料斗，以将一种或多种热塑性模塑材料递送到所述注射单元中。
79.实施方案18是根据实施方案11至17中任一项所述的系统，其中所述添加剂泵包括添加剂分配器，以将所述液体添加剂分配到所述注射单元中。
80.实施方案19是根据实施方案18所述的系统，其中所述添加剂分配器包括：
81.液体容器；
82.封盖，所述封盖用于封闭所述液体容器，所述封盖包括一体式泵罩，所述一体式泵罩包括：
83.泵，所述泵联接到所述液体容器的进液端口；
84.输出端口，所述输出端口被构造用于将液体从所述液体容器分配到所述模塑系统的所述注射单元中；以及
85.马达联接器，所述马达联接器包括齿，以接合相容马达基部中的对应齿，所述马达联接器能够旋转以驱动所述泵，使得能够通过所述输出端口分配所述液体容器的内容物。
86.实施方案20是根据实施方案11至19中任一项所述的系统，其中所述一种或多种液体添加剂包括着色剂、增塑剂、阻燃剂或增粘剂。
87.本公开的操作将参照以下详述的实施例另外描述。提供这些实施例以另外说明各种具体和优选的实施方案和技术。然而，应当理解，可做出许多变型和修改而仍落在本公开的范围内。
88.实施例
89.这些实施例仅是为了例示性目的，且并非意在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体示例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，其各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
90.实施例1
91.根据制造商的建议，将注射泵(从德克萨斯州斯塔福德的chemyx公司(chemyx,inc.,stafford,tx)以商品名“fusion 6000”获得)联接到20ml不锈钢高压注射器(也从chemyx公司获得)，并且使用不锈钢管将注射器出口连接到液体硅橡胶注射模塑机的自动流体分配单元上的静态混合器入口(从俄亥俄州北坎顿的固瑞克公司(graco,inc.,north canton,oh)以商品名“fluid automation lsr”获得)。在此配置中，将lsr部分a和b化合物与通过注射泵精确地定量给料的另外的添加剂混合。硬件与100吨注射模塑机(从伊利诺伊州绍姆堡的plustech沙迪克注射模塑机事业部(sodick injection molding machinery division of plustech,schaumburg,il)以商品名“sodick la100sr”获得)连通。注射模塑机的螺杆回收经由24伏控制信号控制，该24伏控制信号控制接线到定制电子微控制器(从amazon.com以商品名“arduino mega”获得)。对arduino微控制器进行编码以监测来自注射模塑机的螺杆回收信号，并且经由rs232协议向注射泵提供定量给料指令。
92.在此示例中，将反应性材料在1000psi至1200psi(6.89mpa至8.27mpa)之间的压力下精确地分配到静态混合器中以控制模塑制品中反应物的浓度。这通过在注射模塑机上执行吹扫循环并在限定的时间段内收集吹扫来实现。一旦收集，将质量除以吹扫时间，以确定螺杆回收/旋转期间的lsr体积流量。为了维持0.2％至2％的添加剂浓度，使用注射泵以0.25ml/min-1.5ml/min的流量分配添加剂。分配系统的高压能力允许添加剂克服lsr泵的压力进料到混合器中。泵的正排量特性消除了对与材料相关校准相关联的特殊工艺的需
求。
93.为了确认液体添加剂以适当的比率混合，在喷嘴处收集样品并使用si-nmr和质子nmr进行分析。基于nmr峰下的面积相对于主要组分的面积的积分计算添加剂的量。
94.实施例2
95.将通用12伏线性弦线换能器应变仪(弦线电位计)(从newark.com获得)附接到配备热塑性注射料筒的100吨注射模塑机(“sodick la100sr”)的螺杆和料筒。应变仪的作用是将螺杆的准确位置、速度和加速度数据提供到在微控制器上运行的定制软件系统(“arduino mega”)，而不需要解释图表和在注射模塑机内安装任何电子器件。在螺杆进料期间，应变仪的速度和加速度与注射方向的速度和加速度相反，因此arduino微控制器进入分配模式。在处于分配模式时，arduino微控制器处理位置、速度和加速度数据(根据使用arduino ino编程语言内部开发的软件)，以向分配器提供动态流量方向和指令，分配器以适当计算的体积流量泵送流体添加剂，以实现添加剂(在这种情况下，着色剂)的理想浓度。在此示例中使用的分配器是可商购获得的着色和定量给料系统(从俄亥俄州埃文湖的普立万(polyone,avon lake,oh)以商品名pinpoint express color and dosing system获得)的一部分。分配器与其工厂控制器解耦，并且转而经由rs232接线到arduino微控制器。动态系统在运行中根据螺杆位置/速度/加速度自调节，仅有两个操作者定义的输入：螺杆尺寸(直径)和所需的添加剂浓度。该系统不需要注射模塑机操作系统和分配器之间的任何直接通信(电气或其他方式)。这又降低了独立于特定设备供应商使系统集成的复杂性。
96.由于这是闭环的、快速反应的系统，液体的分配总是精确的并且根据实时变化调节，并且确保在模塑操作期间生产的制品具有期望的美观和机械属性。
97.本说明书中通篇提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇各处出现的短语诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定是指本公开的某些示例性实施方案中的同一实施方案。此外，具体特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。
98.虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可很容易地想到这些实施方案的更改、变型和等同物。因此，应当理解，本公开不应不当地受限于以上示出的例示性实施方案。特别地，如本文所用，用端值表述的数值范围旨在包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。另外，本文所用的所有数字都被认为是被术语“约”修饰。
99.此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，如同各个单独的出版物或专利都特别地和单独地指出以引用方式并入一般。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些实施方案以及其他实施方案均在以下权利要求书的范围内。