[发明专利]一种搅拌桨及使用该搅拌桨的真空注型机

说明书

本发明涉及一种搅拌桨及使用该搅拌桨的真空注型机。搅拌桨采用中心非对称结构设计，分别为框式结构和锚式结构，框式结构配合通流孔可使流体上下翻腾引发混沌，锚式结构贴近搅拌槽的侧壁，可对搅拌槽的近侧壁处的流体产生较大的剪切力，驱使近侧壁处的流体环向流动，桨叶的下部贴近搅拌槽的底壁，可对近底壁处的流体产生较大剪切力，通过中心非对称结构的框式、锚式及近底壁的底壁贴合面结构，使得搅拌槽中的流体组分可以充分、有效混合，确保在不提高搅拌转速的前提下提高搅拌效率和搅拌质量，同时，搅拌槽中的流体还会在搅拌槽的中、上部形成低压区，使得作为气泡主要产生区域的中、上部的气泡轻易排出，提高流体组分质量。

技术领域

本发明涉及一种搅拌桨及使用该搅拌桨的真空注型机。

背景技术

真空注型(Vacuum Casting，VC)技术作为快速模具(Rapid Tooling，RT)技术中应用最为广泛的工艺方法，与传统模具制造相比，其制造周期仅为后者的30%-50%，制造成本仅为后者的20%-30%，而且在制造复现度、梯度功能材料和不同材质表面模具方面，具有机加工无可比拟的优势。因此，被广泛应用于航空航天、汽车、家电、医疗等行业中。目前VC技术主要成形材料为聚氨酯树脂材料，属于高分子材料反应成形领域，聚氨酯树脂材料通常由A、B两组分构成，多采用一步法工艺或两步法工艺制备。A组分一般为异氰酸酯，B组分为多元醇(含扩链剂)，A、B组分材料经混合均匀后，异氰酸酯与多元醇反应，生成聚氨醋类聚合物，反应使得材料在短时间内完成从液体向固体的转变，借助聚合物的交联和相分离作用实现产品的快速成型。因此工艺过程中的种种化学变化是以参加反应的双组分材料充分混合为前提，材料的混合质量直接决定了成型后产品的质量。

目前真空注型机使用的搅拌桨多为斜叶式、直叶式和涡轮式等，对于介质较为黏稠的双组分材料，单纯的提高搅拌桨转速来提高混合质量及效果，会使高分子材料遭到破坏，因此搅拌桨的转速一般控制在（80-150r/min）,材料通常处于低雷诺数的层流状态，混合过程中搅拌槽内形成环状混合隔离区，隔离区内的材料混合只能依靠分子扩散运动来实现，使得混合质量及效率普遍偏低，已不能满足产品质量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不用提高搅拌桨转速、仅通过搅拌桨本身结构提高高分子材料的混合质量和混合效率的搅拌桨；本发明的目的还在于提供一种使用本发明的搅拌桨的真空注型机。

为实现上述目的，本发明的搅拌桨采用如下的技术方案：

技术方案1：搅拌桨包括搅拌轴和安装在搅拌轴上的桨叶，桨叶包括位于搅拌轴两侧的左右两半部分，左半部分为框式结构、右半部分为锚式结构，框式结构包括横向框边和通流孔，横向框边的上下两侧用于供流体通过；锚式结构具有用于与搅拌槽侧壁面贴近以便为搅拌槽侧壁面处的流体提供环向剪切力的侧壁贴合面，左半部分和右半部分的下部还设有用于与搅拌槽的底壁贴近以使搅拌槽底壁处的流体向上翻腾的底壁贴合面。

有益效果：本发明的搅拌桨采用中心非对称结构设计，分别为位于搅拌轴两侧的框式结构和锚式结构，框式结构配合通流孔可使流体上下翻腾引发混沌，实现流体的轴向流动，锚式结构贴近搅拌槽的侧壁，可对搅拌槽的近侧壁处的流体产生较大的剪切力，驱使近侧壁处的流体环向流动，桨叶的下部贴近搅拌槽的底壁，可对近底壁处的流体产生较大剪切力，使流体上下并环向翻腾流动，通过中心非对称结构的框式、锚式及近底壁的底壁贴合面结构，使得搅拌槽中的流体组分可以充分、有效混合，确保不提高搅拌转速的前提下提高搅拌效率和搅拌质量，同时，搅拌槽中的流体还会在搅拌槽内形成自上而下依次增大的压力，并在搅拌槽的中、上部形成低压区，使得作为气泡主要产生区域的中、上部的气泡轻易排出，提高流体组分质量。

技术方案2：在技术方案1的基础上，锚式结构上设有通流孔。锚式结构上通流孔的设置可促使流体可以更好的上下翻腾，使组分混合更加均匀。

技术方案3：在技术方案2的基础上，锚式结构上的通流孔有两个，两个通流孔横向并排布置。

技术方案4：在技术方案3的基础上，锚式结构呈挂钩形。