[發明專利]一種氣體輔助擠出成型方法

無效

• 申請號: 201210291714.3
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102825753A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 柳和生;黃興元
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: B29C47/00
• 分類號: B29C47/00;B29C47/92;B29C47/08
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 夏材祥

技術領域

本發明屬聚合物擠出成型領域，通過一種氣體輔助擠出成型的方法使聚合物熔體在擠出成型過程中，在擠出口模內壁和擠出熔體之間形成穩定的氣墊膜層以減粘降阻的方法。

背景技術

擠出成型由于其變化多、用途廣、生產效率高、投資少、生產連續等優點成為聚合物加工業的基本成型方法之一，聚合物制品約40％是由擠出加工成型的，擠出成型在聚合物加工中起著舉足輕重的作用。但是，傳統擠出成型存在以下問題：1）擠出脹大，擠出脹大是指擠出物截面尺寸比擠出口模尺寸大的現象，擠出脹大增加了擠出口模設計難度，影響制品精度。2）擠出口模壓降大，由于聚合物材料的高粘性，擠出時需要很大的口模壓力來克服口模內壁對擠出物的阻力，造成口模壓降大，從而使得擠出制品內應力增加，導致變形增加，同時也增加了能量消耗。3）擠出物表面質量缺陷，當擠出速度超過某一極限時，擠出物表面出現“鯊魚皮”和擠出破裂等現象，擠出物表面質量缺陷的出現限制了擠出速度的提高，影響生產效率。以上三個問題都和口模對擠出熔體的阻力有關，口模和熔體之間的減粘降阻是關鍵。

發明內容

???本發明的目的是針對現有聚合物擠出成型技術的不足提供一種氣體輔助擠出成型方法。其技術方案在于通過在口模壁面形成穩定的氣墊膜層，口模壁面對擠出熔體的摩擦阻力降到最低限度，口模擠出過程由傳統的非滑移粘著口模擠出機理轉化為完全滑移非粘著口模擠出機理，擠出物呈柱塞狀擠出，從而實現消除擠出脹大、降低口模壓降和改善擠出物表面質量的目的。

本發明所采用的擠出成型裝置結構包括：擠出機、氣體控制系統和氣體輔助擠出口模三部分；擠出機包括動力部分、進料斗、螺桿、加熱器；氣體控制系統包括空壓機、儲氣罐、閥、流量計、電磁比例閥、D/A轉換卡、壓力表、計算機、壓力伺服閥、壓力傳感器、A/D轉換卡、溫度控制器、氣體加熱器；氣體輔助擠出口模包括機頭連接板、螺栓、壓板、壓力溫度傳感器、口模外套、進氣口、螺釘、有氣輔擠出段和無氣輔擠出段；?

空壓機經過閥連接儲氣罐入口，儲氣罐出口與閥、流量計、電磁比例閥、壓力表、壓力傳感器、溫度控制器、氣體加熱器和進氣口依次連接，無氣輔擠出段由壓板、螺栓和機頭連接板連接，口模外套由螺釘和無氣輔擠出段連接，有氣輔擠出段由螺釘和口模外套連接，口模外套和無氣輔擠出段、有氣輔擠出段形成氣室，無氣輔擠出段和有氣輔擠出段之間有進氣縫隙。

本發明所述氣體輔助擠出成型方法具體工藝步驟如下：

1）塑料原料經料斗在擠出螺桿和加熱器的作用下塑化、熔融并輸送到氣體輔助擠出口模的無氣輔擠出段；

2）空壓機產生壓縮氣體經過閥進入儲氣罐，儲氣罐的氣體經過閥（5）、流量計、電磁比例閥、壓力表和氣體加熱器、進氣口進入氣體輔助擠出口模的氣室；

3）壓力溫度傳感器測出口模無氣輔擠出段的聚合物熔體壓力和溫度，經過A/D轉換卡輸入計算機，計算機根據測得的壓力和溫度值將控制溫度和壓力參數經D/A轉換卡輸入電磁比例閥、壓力伺服閥和溫度控制器，對進入氣體輔助擠出口模的氣體壓力和溫度進行控制；

4）氣室的氣體由進氣縫隙進入有氣輔口模段內，在口模內壁和聚合物熔體之間形成氣墊膜層，由于氣墊膜層的作用，從而將口模壁面對聚合物熔體的摩擦阻力降到最低限度，擠出方式也從無氣輔擠出段的非滑移粘著擠出轉化為有氣輔擠出段的完全滑移非粘著擠出，呈柱塞狀擠出。

本發明的有益效果是：通過氣體控制系統和氣體輔助擠出口模實現擠出過程中在口模內壁和聚合物熔體之間形成氣墊膜層，從而使口模內壁對擠出熔體的摩擦阻力降到最低限度，實現減粘降阻的作用，從而達到消除擠出過程中的擠出脹大現象、降低擠出口模壓降、防止擠出中產生的“鯊魚皮”和擠出破裂等表面質量缺陷的目標。

附圖說明

附圖1為本發明氣體輔助擠出成型的實現簡圖，

圖中：1空壓機，2閥，3儲氣罐，4進料斗，5閥，6流量計，7電磁比例閥，8D/A轉換卡，9壓力表，10計算機，11壓力伺服閥，12壓力傳感器，?13A/D轉換卡，14溫度控制器，15氣體加熱器，28加熱器，29螺桿，30動力部分。

附圖2為氣體輔助擠出成型口模放大圖。

圖中：16機頭連接板，17壓板，18螺栓，19熔體壓力溫度傳感器，20口模外套，21進氣口，22螺釘，23有氣輔口模段，24氣室，25螺釘，26進氣縫隙，27無氣輔口模段。?

具體實施方式

結合附圖對具體實施方式加以說明。