[发明专利]控制并优化塑料板材微波加热的方法

权利要求书

1.一种处理热塑性材料的方法，所述方法包括：

让热塑性材料以选定的馈送速率通过微波加热装置；

其中所述微波加热装置包括：

用于向谐振腔提供微波能量的微波发射器；

所述谐振腔包括至少一个入口和至少一个出口，所述入口和出口集体形成用于所述热塑性材料通过所述诸振腔的通道；和

配置成调节所述谐振腔长度的移动活塞；

在所述谐振腔中，将所述热塑性材料暴露于微波，其中所述暴露过程导致所述热塑性材料至少一部分温度升高；

测量由所述微波发射器产生的电场；和

根据测量的电场调节所述移动活塞的位置；和

处理所述热塑性材料。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

测量所述热塑性材料的温度；和

根据测量的温度调节所述移动活塞的位置、所述微波发生器的电力输入和所述热塑性材料的馈送速率至少其中一项。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：利用可编程逻辑控制器实现根据所述测量电场进行调节。

4.如权利要求2所述的方法，进一步包括：利用可编程逻辑控制器实现根据所述测量温度进行调节。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动活塞进一步包括颤动活塞，所述方法进一步包括颤动所述颤动活塞。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波加热装置进一步包括可变电源，所述可变电源可操作地耦接到所述微波发射器，所述方法进一步包括控制来自所述可变电源的所述微波发射器的电力输入。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波加热装置进一步包括至少一个额外的调谐设备，所述额外的调谐设备包括：虹膜板、移相器、EH调谐器、双短线调谐器、四短线调谐器、和调节谐振腔长度的移动活塞至少其中之一，并且所述方法进一步包括利用所述至少一个额外的调谐设备调谐所述微波能量的频率。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括，冷却所述热塑性材料。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定的馈送速率处于从1到75mm/sec的范围内。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理包括板材挤压、共挤压、泡沫挤压、注射模制、泡沫模制、吹气模制、注射拉拔吹气模制和热成型至少其中一种。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括，调节所述谐振腔内的所述热塑性材料的位置。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括，确定所述谐振腔内的电场最大值的位置。

13.如权利要求1所述的方法，进一步包括，根据所述测量电场和所述测量温度至少其中之一来调节所述热塑性材料的成分。

14.一种用来加热热塑性材料的装置，其中所述热塑性材料具有微波敏感的聚合区域，所述装置包括：

用于向谐振腔提供微波能量的微波发射器；

所述谐振腔包括至少一个入口和至少一个出口，所述入口和出口集体形成用于热塑性材料通过所述谐振腔的通道；

配置成调节所述谐振腔长度的移动活塞；

用来测量由所述微波发射器产生的电场的电场传感器；和

根据从所述电场传感器接收的数据调节所述移动活塞的位置的控制系统。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述移动活塞包括颤动活塞。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制系统是闭环控制系统。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述控制系统是闭环控制系统，从而在加热所述热塑性材料的同时，将每个腔的谐振频率实时调谐到所产生的微波能量的频率。

18.如权利要求14所述的装置，进一步包括，可操作地耦接到所述至少一个微波发射器的可变电源。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述控制系统配置成调节所述微波发射器的电力输入。

20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述微波发射器包括从下述中选择的微波发生器：磁控管、速调管、旋管、行波管、微波发射器或者它们的组合。