[实用新型]一种碳纤维增强高温高黏热塑性塑料快速成型挤出模头及挤出成型机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及塑料机械制造技术领域，具体涉及一种碳纤维增强高温高黏热塑性塑料快速成型挤出模头及挤出成型机构。

背景技术

目前，碳纤维增强热塑性塑料的3D打印材料因具有更好的强度、刚度和耐热性越来越受到重视，针对PLA、ABS等低熔点低黏度塑料的碳纤维增强3D打印材料已走向市场，这类增强材料通过熔融挤出成型工艺技术进行3D打印成型，主要面向民用市场。

尽管碳纤维增强复合材料具有诸多优异的特性，但不同的碳纤维增强树脂应用领域具有一定的局限性，以PLA、ABS等树脂作为碳纤维复合材料的增强树脂，虽然在力学性能表现上有所提高，但对于高低温、辐射环境以及高温下持续使用性能受到限制，尤其对于空间环境，需要良好的耐高低温性、热稳定性、抗蠕变性好的热塑性树脂基材料，如短碳纤维增强聚醚醚酮树脂基复合材料，因具有优异的耐疲劳、耐摩擦性能和优异的力学特性，被广泛应用在航空航天领域。该类树脂基往往具有很高的熔点和黏度，须采用相适应的成型工艺和设备，现有挤出模头无法解决熔融挤出成型所用的普通材质高温下力学性能下降严重、碳纤维增强塑料均化度不足、加热温度达不到要求等问题。

实用新型内容

针对背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种碳纤维增强高温高黏热塑性塑料快速成型挤出模头，包括顺序同轴连接的模座、模体和喷嘴，且所述模座、模体和喷嘴的中心处轴向设置分别有供塑料熔体流经的模座流道、模体流道、喷嘴流道；所述模座流道内还设置有分流结构，模座流道内的塑料熔体经由所述分流结构分流后流进所述模体流道内；所述模体流道内设置有过滤网，模体流道内的塑料熔体流经所述过滤网进入到所述喷嘴内，塑料熔体最后从所述喷嘴的嘴部挤出。

较佳地，所述分流结构的上端位于模座流道内，下端位于模座流道与模体流道的分界处；所述分流结构的上端呈一锥状结构，所述分流结构的下端呈一半球状结构，所述球状结构周向上均布有多个通孔，所述通孔连通模座流道和模体流道。

较佳地，所述模座的外侧一圈上设置有电加热圈。

较佳地，所述模座朝向所述喷嘴的一端上设置有一安装孔，所述安装孔内设置有热电偶。

较佳地，所述热电偶连接有一PID控制器，所述PID控制器还连接所述电加热圈。

较佳地，所述喷嘴与所述模体螺纹连接。

较佳地，快速成型挤出模头采用DC53模具钢制成。

本实用新型还提供了一种快速成型挤出机构，包括以上所述的快速成型挤出模头。

较佳地，还包括有螺筒和螺杆，所述螺筒与所述模座的连接，且内部连通；所述螺杆设置在所述螺筒内，所述螺杆用于推动塑料熔体流进所述模座的流道内。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

(1)在本实用新型中，通过分流结构和过滤网的设置，对由螺杆推动下来的未充分均化塑料熔体进行分流再均化，防止塑料在之前塑化不均造成喷嘴堵塞，保证了塑料熔体顺利挤出以及出丝的质量；

(2)在本实用新型中，通过电加热圈、热电偶和PID控制器的设置，时刻满足了高熔点热塑性塑料的熔融要求，采用PID控制方式可使加热温度稳定在目标温度；

(3)在本实用新型中，快速成型挤出模头采用DC53模具钢制成，具有高韧性，能很好的解决熔融挤出成型所用普通材质喷头在高温下力学性能下降严重、容易碎裂的缺点。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：

图1是本实用新型提供的快速成型挤出模头原理图；

图2是本实用新型提供的快速成型挤出模头安装分离示意图；

图3是本实用新型提供的快速成型挤出机构原理图。

具体实施方式

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。