[发明专利]一种光固化滚塑成型装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光固化滚塑成型装置与方法，属于高分子材料成型领域。

背景技术

滚塑是一种塑料中空成型方法。传统滚塑属于热成形方法,即将粉状或糊状物料注入模内，通过对模具的加热和双轴滚动旋转，使物料借自身重力作用均匀地布满模具内壁并且熔融，待冷却后脱模而得中空制品。这种方法具有模具便宜，便于生产具有中空结构的物品等优点。但是，传统滚塑需要采用烘箱加热，大量的热量被发散掉或被用来加热模具以及传动机构，只有很少一部分热量用在融化物料上，因而其热能利用率较低，比较浪费资源，与此同时漫长的加热、冷却时间也延长了生产周期；另外由于滚塑烘箱内部温度较高，无法将驱动器设置在烘箱内部，需要采用复杂的机械传送机构，传动造成的震动，影响制品精度。

发明内容

本发明提出了一种光固化滚塑成型装置与方法，本装置与方法采用液态光固化树脂作为原料，将此原料注入一个可以双轴滚动旋转的模具中，使物料借自身重力作用均匀地布满模具内壁,利用模具内部光源照射树脂，使树脂固化成型，从而得到制品，本装置无需加热，没有烘箱结构。解决了工业生产中，热能利用率低，燃料消耗量大的问题，也缩短了生产周期；同时本装置与方法采用全电传动，运行平稳，转速可调，制品精度高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种光固化滚塑成型装置，该装置主要包括翻滚驱动器、固定法兰、模具、支撑轴、光源、罩子。其中翻滚驱动器是翻滚作用的驱动部件，翻滚驱动器末端有输出轴；固定法兰焊接在翻滚驱动器的输出轴上；模具一端有法兰，法兰内侧有加料口，模具通过螺栓与固定法兰相连，且接触平面相配合密封；支撑轴是一个细长轴，上端焊接在固定法兰中心，下端伸入模具中央；光源是紫外线光源，其固定在支撑轴下端；罩子是一个透明胶套，套在光源外侧。

本发明一种光固化滚塑成型装置，其翻滚驱动器可以采用以下全电传动机构，包括底座、支架、翻滚电机、翻滚轴、L型转臂、旋转电机、输出轴。其中底座为一个稳定的支座，固定在地面；支架为一个长方形立柱，支架下端焊接在底座上，上端有孔；翻滚电机固定在支架上端圆孔处；翻滚轴是一个中间有键孔的轴，翻滚轴穿过支架上的圆孔，且与圆孔配合可以自由转动，翻滚轴与电机的轴通过键相连，L型转臂是一个L形状的支撑臂，L型转臂一端焊接在翻滚轴上，另一端有孔；旋转电机固定在L型转臂圆孔外侧，输出轴是一个中间有键孔的轴，输出轴穿过L型转臂上的孔，且互相配合，可以自由转动，输出轴与旋转电机的轴通过键连接。

本发明一种光固化滚塑成型的方法：将光固化树脂倒入滚塑模具中、将模具安装在翻滚驱动器上，启动驱动器带动模具旋转，持续旋转一段时间令物料均匀分布在模具内壁，使模具内部固化光源照射树脂令树脂固化，得到所需制品。

本发明一种光固化滚塑成型装置与方法有如下优点：

1．不需要加热，能源消耗低,节能环保；

2．光固化反应速率远大于熔融固化速率，固化速度快，生产效率高；

3．无需加热和机械传动，设备简单、可靠，制品精度高；

4．设备简单、便宜。

附图说明

图1是本发明一种光固化滚塑成型装置主视图。

图2是本发明一种光固化滚塑成型装置L型转臂旋转一定角度时左视图。

其中1-翻滚驱动器、2-固定法兰、3-模具、4-支撑轴、5-光源、6-罩子、7-底座、8-支架、9-翻滚电机、10-翻滚轴、11-L型转臂、12-旋转电机、13-输出轴。

具体实施方式

本发明提出一种光固化滚塑成型装置，该装置见图1主要包括翻滚驱动器1、固定法兰2、模具3、支撑轴4、光源5、罩子6。其中翻滚驱动器1是翻滚作用的驱动机构，翻滚驱动器13末端有输出轴13；固定法兰2焊接在翻滚驱动器1的输出轴13上；模具3一端有法兰，法兰内侧有加料口，模具3通过螺栓与固定法兰2相连，且接触平面相配合密封；支撑轴4是一个细长轴，上端焊接在固定法兰2中心，下端伸入模具3中央；光源5是紫外线光源，其固定在支撑轴4下端；罩子6是一个透明胶套，套在光源5外侧。

将液体光固化树脂倒入模具3中，翻滚驱动器1的输出轴带动固定法兰2做绕a、b轴的翻滚作用，模具3与固定法兰2相连并上随固定法兰2旋转翻滚，光固化树脂依靠自身重力作用均匀布满模具内壁，光源5发出激励光线令光固化树脂固化，得到与模具内壁形状一致的制品，罩子6可以防止光固化树脂粘附在光源5上。