[发明专利]粉状塑料颗粒的热成球或球形化的方法和设备

说明书

本发明涉及一种使粉末状塑料颗粒的原材料(20)成形的方法，所述方法具有以下方法步骤：a)提供粉末状塑料颗粒作为原材料(20)；b)将第一处理空间中的塑料颗粒加热至低于塑料熔点的第一温度(T1)，第一温度(T1)被确定为使塑料颗粒彼此之间不再粘着；c)将经加热的塑料颗粒定向流转移到第二处理空间(42)中；d)将第二处理空间(42)中的塑料颗粒加热至高于塑料熔点的第二温度(T2)；以及e)将塑料颗粒冷却至低于第一温度(T1)的温度。

使粉状塑料成形为尽可能为球形的粉状塑料的方法和设备

本发明涉及使粉状塑料转化为尽可能为球形的粉状塑料的方法和设备。换言之，其描述了用于使粉末成球形的方法和设备。以任意形状的颗粒开始，使其成为尽可能球形的形状。因此本发明以粉状材料开始，其在下文中被称为原材料，是已经提供但并未以尽可能为球形的形状提供。对该材料进行处理，以使个体颗粒尽可能地是球形，即，比原材料的颗粒明显更圆。认为在该过程中，基本保持原材料颗粒的体积，例如保持其至少90％。基本保持颗粒的质量，例如保持其至少90％。个体颗粒仅重新成形。通过重新成形，化学组成应尽可能保持不变。

工业需要提供尽可能为球形的粉状塑料。考虑到个体颗粒的理想球形，已知产品具有特别高的密度和良好的流动度或流动性，在颗粒形状不规则的情况下，则不能以此方式提供。根据本发明进行处理的粉状塑料被认为能够用于例如粉末烧结、3D打印、3D熔融和3D烧结。

已知方法和设备用于通过喷嘴来熔化和喷涂初始形状较大(例如，条状或颗粒状)的塑料。就此而言，参考EP 945 173 B1、WO 2004/067245 A1和US 6 903 065 B2。然而，这些方法和设备需要相当大的努力。在专用研磨机或其它合适的设备中，更容易以机械方式使该塑料粉碎。然而，在该情况下，所获得的颗粒形状通常是非常不规则。例如，颗粒可以是丝状或叶状的。其可以在移动期间可以变得缠结。其不会形成光滑的材料锥。因此在许多工业领域中的实际使用变困难。

通过溶剂使作为原材料提供的塑料液化的方法和设备也是已知的。所得溶液可以喷涂；通常，形成具有良好球形形状的颗粒。然而，在该情况下，使用影响环境的化学溶剂；产生了废料。塑料可能发生化学变化。本发明意图完成其而不使用该溶解。

本发明的目的还在于不使细料含量增加。因此，认为通过该方法不会使颗粒崩解。崩解将导致细料含量，这对于期望的用途可能是不利的，因为例如其可能沉积在激光器的透镜上并因此妨碍最佳的打印结果。或需要额外步骤以从粉末中去除灰尘，这是费力的并且导致通常为10％至20％的产品损失。

目的是小于500μm、特别是小于100μm的中等粒度，例如范围为30至100μm的颗粒。可以指定的最大上限为800μm。例如，微尘含量(即，小于45、10或5μm的颗粒)也是一个目标；工业的各种应用都需要。其它客户想要的是具有粒度分布而没有该微尘含量的粉末。

因此，本发明的目的是提出一种设备和方法，其中以粉状形式提供的不规则成形的塑料颗粒原材料可以转化为尽可能为球形的。

对于所述方法，该目的通过一种将粉状塑料颗粒的原材料重新成形为尽可能球形的粉状塑料颗粒的方法来实现，该方法包括以下方法步骤：

a)提供粉状塑料颗粒作为原材料；

b)将第一处理室中的塑料颗粒加热至低于塑料熔点的第一温度T1，第一温度T1被确定为使塑料颗粒还未粘在一起；

c)将经加热的塑料颗粒定向流转移到第二处理室中；

d)将第二处理室中的塑料颗粒加热至高于塑料熔点的第二温度T2；以及

e)将塑料颗粒冷却至低于第一温度T1的温度。

关于设备，该目的通过根据权利要求13设备来实现。