[发明专利]注塑成型的筛设备与方法

说明书

本发明涉及注塑成型的筛设备与方法。注塑成型的筛元件的使用尤其提供：不同的筛选面构造；快速而相当简易的筛组件制造；以及筛组件的突出的机械性能与电性能的组合，这些性能包括韧度、耐磨性与耐化学腐蚀性。本发明的实施方式使用热塑性注塑成型材料。

本申请是申请号为201380039344.7(国际申请号PCT/US2013/030960)、国际申请日为2013年03月13日、发明名称为“注塑成型的筛设备与方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开总体涉及材料筛选。更具体地说，本公开涉及筛选构件、筛选组件、用于制作筛选构件和筛选组件的方法以及用于筛选材料的方法。

背景技术

材料筛选包括振动筛选机的使用。振动筛选机提供这样的能力：激励安放的筛，使得放置在筛上的材料能被分离至期望的水平。过大尺寸的材料与过小尺寸的材料分离开。久而久之，筛磨损并需要更换。因此，筛设计成是可更换的。

替补筛组件必需被牢固地紧固至振动筛选机，并且经受很大的振动力。替补筛组件可借助张紧构件、压缩构件或夹紧构件附接至振动筛选机。

替补筛组件通常由金属或热固性聚合物制成。对于筛选用途而言，替补筛的材料与构造是特定的。例如，金属筛因其相对的耐久性与精细筛选的能力而常在石油工业与天然气工业中用于湿用途。然而，传统的热固性聚合物型筛(例如，模制的聚氨酯筛)不像那样耐用，并且不能承受这种湿用途的恶劣条件，从而常用于诸如采矿工业中的用途之类的干用途中。

热固性聚合物筛的制作相当复杂、费时而且容易出差错。通过混合发生化学反应的分离的液体(例如聚酯、聚醚以及药品)，然后允许混合物在模具中固化一段时间而制作用于振动筛选机的传统热固型聚合物筛。当制作具有精细孔(例如约43微米至约100微米)的筛时，此过程可能极其困难并且费时。事实上，就形成筛中的精细孔而言，模具中液体经过的通道必须非常小(例如近似43微米)，并且液体时常不能达到模具中的全部腔。因此，常实施需要密切关注压力与温度的复杂程序。因为在模具中制作相当大的单个筛(例如两英尺乘三英尺或者更大)，所以一个瑕疵(例如洞，即液体未到达的位置)就会毁损整个筛。通常通过将整个筛组件结构模制成一个较大的筛选件而制作热固性聚合物筛，并且筛组件可具有尺寸在约43微米至约4000微米的范围的孔。传统热固性聚合物筛的筛选面通常具有均一的扁平构造。

热固性聚合物筛是相对柔性的，并且常利用这样的张紧构件固定至振动筛选机，这些张紧构件拉动热固性聚合物筛的侧缘以彼此远离，并且抵靠振动筛选机的表面固定热固性聚合物筛的底部。为了防止张紧时产生变形，可借助沿张紧方向延伸的聚芳基酰胺纤维来模制热固性聚合物组件(参见美国专利4,819,809号公报)。在压缩力施加至传统热固性聚合物筛的侧缘的情况下，热固性聚合物筛会扭曲或起皱，从而使筛选面相对失效。

与热固性聚合物筛相比，金属筛是刚性的，并且可被压缩或张紧至振动筛选机上。常由多个金属部件制作金属筛组件。金属筛组件的制造通常包括：制作筛选材料(通常是三层编织的网筛)；制作有孔的金属背板；并且将筛选材料结合至有孔的金属背板。筛网布层可被精细地编织成具有约30微米至约4000微米范围内的孔。传统的金属组件的整个筛选面通常是相对均一的扁平构造，或者是相对均一的波状构造。

对用于振动筛选机的筛组件(热固性聚合物组件与金属型组件)的筛选性能而言关键的是：筛选面中的孔的尺寸；结构稳定性与筛选面的耐久性；整个单元的结构稳定性；单元的组件的化学性质；以及单元在多种温度与环境下操作的能力。传统金属组件的缺陷包括由编织的网眼层形成的筛选面缺乏结构稳定性与耐久性、筛选面的筛堵(由颗粒堵塞筛选孔)、整个结构的重量、与每个部件构件的制作或购买有关的时间和费用以及装配时间和费用。因为筛网布常被筛制造者外包，并且常从织工或批发商那里购买，所以很难控制重量，从而筛网布常存在问题。有瑕疵的筛网布可导致筛的性能问题，从而需要不断地进行监测并且检测。