[發明專利]一種混沌單螺桿擠出注射裝置

在審

• 申請號: 202210879831.5
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115320043A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 徐百平;邱康;喻慧文;肖書平;談靈操;黃嘉榮;徐文華
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: B29C45/60
• 分類號: B29C45/60;B29C45/47
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馮健良

本申請實施例提供了一種混沌單螺桿擠出注射裝置，包括機筒和螺桿，螺桿設置于機筒內，螺桿的外表面設有螺棱、第一擾動件和第二擾動件，螺棱沿螺桿的軸向方向螺旋延伸，第一擾動件的一端與螺棱的推力面連接，第一擾動件的另一端向螺棱的拖曳面方向延伸，第二擾動件的一端與螺棱的拖曳面連接，第二擾動件的另一端向螺棱的推力面方向延伸；能夠產生縱向擠壓拉伸流場，疊加螺槽橫截面內橫向環流作用，誘發混沌混合強化作用，在保證了流道順暢的同時，有效強化了物料的熔融塑化和混合混煉效率；第一擾動件和第二擾動件在螺桿軸向截面內產生楔形增壓強化作用，形成強化熔融混煉機制，更加有效地提升螺桿的熔融塑化效率。

技術領域

本申請實施例涉及但不限于擠出注射裝置領域，尤其涉及一種混沌單螺桿擠出注射裝置。

背景技術

單螺桿機構具有結構簡單、操作維護方便、能夠建立穩定的擠出壓力的優點，被廣泛應用于擠出成型和注射成型過程。單螺桿機構以摩擦拖曳機理為主，從螺棱法向截面來看，螺槽結構在展開后具有對稱性，可以簡化成方槽上蓋拖動物理模型，固體輸送、熔融、混煉及擠出建壓均在這樣的物理模型內完成，輸送機理主要是摩擦拖曳輸送。由于流道具有對稱性，導致控制擠出過程的熔融塑化、混合混煉的效率低下，加工過程能耗巨大。為提高熔融塑化效率、提升混合混煉效果，目前工程界普遍采用分離型螺桿、屏障型螺桿、銷釘螺桿等多種形式，主要通過分離固體床和熔池來強化傳熱，通過流體的切割分流來強化混合混煉，但強化元件尺度有限，作用不夠顯著，強化的機理仍局限在經典的層流混合；這些強化措施普遍存在加工彈性弱、固體物料容易阻塞螺槽、存在流道死區容易積料等缺陷。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本申請實施例提供了一種混沌單螺桿擠出注射裝置，能夠產生縱向擠壓拉伸流場，疊加螺槽橫截面環流作用，誘發混沌混合強化作用。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種混沌單螺桿擠出注射裝置，包括：

機筒；

螺桿，所述螺桿設置于所述機筒內，所述螺桿的外表面設有螺棱、第一擾動件和第二擾動件，所述螺棱沿所述螺桿的軸向方向螺旋延伸，所述第一擾動件的一端與所述螺棱的推力面連接，所述第一擾動件的另一端向所述螺棱的拖曳面方向延伸，所述第二擾動件的一端與所述螺棱的拖曳面連接，所述第二擾動件的另一端向所述螺棱的推力面方向延伸。

進一步，所述第一擾動件和所述第二擾動件為曲面錐形結構。

進一步，所述第一擾動件和所述第二擾動件在所述螺棱和所述機筒的內壁之間形成用于產生擠壓拉伸作用的間隙。

進一步，相鄰的兩條所述螺棱之間形成螺槽。

進一步，所述螺槽內設有折流板，所述折流板形成螺旋線的延伸走向。

進一步，所述第一擾動件的中心線偏心距離小于或等于所述螺槽的深度，所述第二擾動件的中心線偏心距離小于或等于所述螺槽的深度。

進一步，所述第一擾動件的高度滿足以下式子：h1＝aH，h1為第一擾動件的高度；所述第二擾動件的高度滿足以下式子：h2＝aH，h2為第二擾動件的高度；H為所述螺槽的深度，a為權值參數，a的取值范圍為0.01至1。

進一步，所述第一擾動件對應的圓心角的范圍為π/10≤α1≤2π，α1為第一擾動件對應的圓心角；所述第二擾動件對應的圓心角的范圍為π/10≤α2≤2π，α2為第二擾動件對應的圓心角。

進一步，所述折流板的高度小于或等于所述螺槽的深度。

進一步，所述折流板的中心線與所述螺桿的軸線呈偏心布置，所述折流板的偏心距離小于或等于所述螺槽的深度。