[發(fā)明專利]積分式擠出機及其成型工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180068.1
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN102039658A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊衛(wèi)民;汪傳生
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學
• 主分類號: B29C47/00
• 分類號: B29C47/00;B29C47/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及擠出成型裝備技術領域，特指一種可實現(xiàn)對相同或不同種類的擠出成型制品以及微型擠出成型制品同時批量生產(chǎn)的擠出機及其成型工藝。

背景技術

擠出成型在塑料制品成型加工工業(yè)中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，在塑料制品成型加工中，擠出成型制品的產(chǎn)量居首位。與其他成型方法比較，擠出成型具有連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)率高、應用廣泛和投資少、收效快的特點。隨著塑料擠出成型技術的廣泛應用和發(fā)展，擠出機的類型日益增多。

擠出機高速、高產(chǎn)，可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報。擠出機的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺桿擠出機已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領域。

但是，擠出機螺桿轉(zhuǎn)速高速化也帶來了一系列需要克服的難點：如物料在螺桿內(nèi)停留時間減少會導致物料混煉塑化不均，物料經(jīng)受過度剪切可能造成物料急驟升溫和熱分解，擠出穩(wěn)定性控制困難會造成擠出物幾何尺寸波動，相關的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高，螺桿與機筒的磨損加劇需要采用高耐磨及超高耐磨材質(zhì)，減速器與軸承在高速運轉(zhuǎn)的情況下如何提高其壽命等問題都需要解決。

另外，實現(xiàn)擠出成型設備的大型化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型雙螺桿造粒機組、吹膜機組、管材擠出機組等方面優(yōu)勢更為明顯。然而，國家重點建設服務所需的重大技術裝備，大型乙烯工程配套的三大關鍵設備之一的大型擠壓造粒機組仍然長期依靠進口，因此必須加快國產(chǎn)化進程，滿足石化工業(yè)發(fā)展需要。而精密化可以提高產(chǎn)品的含金量，如多層共擠復合薄膜等均需要精密擠出，而作為實現(xiàn)精密擠出的重要手段——熔體齒輪泵必須加大力度進行開發(fā)研究。

擠出技術的創(chuàng)新都圍繞著實現(xiàn)更高效、更節(jié)能的生產(chǎn)，這也正印證了擠出技術發(fā)展的必然趨勢。專家認為，擠出機主機和生產(chǎn)線今後的市場將向高技術含量、價格更趨走低的方向發(fā)展。而超大型、超微型、大長徑比、高產(chǎn)出、良好的排氣性等已然成為擠出成型設備的發(fā)展防線，而適應特殊加工需要的螺桿機筒結(jié)構(gòu)，也成為大家爭相研發(fā)的重點。

隨著擠出成型技術的不斷發(fā)展，擠出機類型的不斷增新，新型擠出成型技術將日益發(fā)揮其重要作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種集多臺擠出機為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效精密擠出成型的積分式擠出機及其成型工藝。

本發(fā)明積分式擠出機，主要由多個擠出系統(tǒng)和一個積分系統(tǒng)組成，擠出系統(tǒng)跟常規(guī)擠出機的相同，主要包括螺桿、機筒、加料斗、傳動系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)；積分系統(tǒng)包括行星齒輪泵、聯(lián)軸器、驅(qū)動電機、控制器和加熱冷卻裝置，設置在多個擠出系統(tǒng)的前端，驅(qū)動電機輸出軸通過聯(lián)軸器同行星齒輪泵的主動齒輪軸相連，行星齒輪泵有多個進口，每個進口經(jīng)過行星齒輪泵后有相應的一個出口，多個出口匯集為一個主出口，每個進口分別同相應的擠出系統(tǒng)的前端出口相連通，主出口同機頭相連；加熱冷卻裝置設置在行星齒輪泵的泵體周圍。

擠出系統(tǒng)可以采用單螺桿或雙螺桿或多螺桿擠出機的擠出系統(tǒng)，也可以采用往復螺桿擠出機或磨盤擠出機的擠出系統(tǒng)。其多個擠出系統(tǒng)的類型可以相同也可以不同。

擠出系統(tǒng)可以采用單螺桿、雙螺桿、多螺桿擠出機、往復螺桿擠出機或磨盤擠出機其中的兩個或多個類型組成。

加熱冷卻裝置對行星齒輪泵進行加熱并控制其溫度，以保證塑料熔體能夠在泵中的順暢流通，積分系統(tǒng)主要用于高溫熔體的輸送、匯集、增壓和計量。

可選用現(xiàn)有的高精度計量的行星齒輪泵，其在各種溫度、粘度、壓力的條件下，可保證穩(wěn)定的可重復流量，實現(xiàn)高精度計量的目的。

積分系統(tǒng)的冷卻加熱裝置采用加熱棒、加熱圈或加熱絲。這樣可以方便對行星齒輪泵做改裝，采用加熱棒即在泵體加工上放置加熱棒的孔即可；采用加熱圈即選擇尺寸合適的加熱圈包裹在泵體上即可；采用加熱絲即在泵體兩面嵌入加熱絲即可。

本發(fā)明積分式擠出機實現(xiàn)的擠出成型工藝過程同常規(guī)擠出成型工藝過程的不同之處在于其擠出過程。在擠出過程中，塑料經(jīng)過擠出系統(tǒng)在機筒中熔融塑化后，在壓力作用下經(jīng)由擠出系統(tǒng)的前端出口進入積分系統(tǒng)的行星齒輪泵的進口中，并進入泵體中；積分系統(tǒng)的控制器控制驅(qū)動電機工作，經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動齒輪軸帶動主齒輪和小齒輪工作，即驅(qū)動行星齒輪泵工作，塑料熔體經(jīng)過行星齒輪的增壓計量作用從出口流出，并匯集進入主出口，再進入機頭中成型制品；由此完成積分式擠出成型的擠出過程；擠出過程同時，需要加熱冷卻裝置對行星齒輪泵加熱并控制在適當溫度，以保證塑料熔體在其中能夠在熔融狀態(tài)下充分流動起來。