[发明专利]特种高分子材料真空锻压模塑成型机

说明书

本发明涉及一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其成型机主要由加料装置、塑化装置、真空锻压装置、加热装置、注射装置和注射模具组成。其中，在塑化装置上安装真空锻压装置和超声波加热装置。通过真空锻压装置和超声波加热装置使物料不断的熔融塑化；物料塑化完成后，打开塑化料筒开关阀，熔融物料从塑化装置经过渡通道进入注射装置，由注射装置注入注射模具。本发明将特种高分子材料在塑化装置中通过真空锻压方式，将传统的剪切塑化改变为拉伸塑化，同时使用超声波加热，提高塑化效率，解决了塑化困难的问题，同时还有效避免了纤维增强材料中纤维被剪切断裂，提高了制品强度。

技术领域

本发明属于先进材料加工技术领域，涉及一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机。

背景技术

特种高分子材料是除了具有一般力学性能之外，还具有其他特定功能或突出性能的高分子材料，一般这些高分子材料塑化较难。例如超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种应用前景良好的热塑性工程塑料，特别是超高分子量聚乙烯管材具有耐磨性、耐冲击、自润滑、抗内压强度高、轻便等优点，而被广泛应用矿山、冶金行业、煤炭行业、石油化工行业、钢铁行业、海洋工程领域等方面。而超高分子量聚乙烯成型时，由于分子量大、粘度高、流动性差，使得塑化时间长、塑化困难，生产效率低。

在专利“锥形行星螺杆挤出机”（专利号：CN202162989U)中提出在挤压系统某一区域的若干螺杆之间的相对运动如同行星轮系。行星螺杆中心一根直径大的螺杆为主螺杆，在其周围安装与之啮合的小行星螺杆。行星螺杆除与主螺杆啮合外，同时与机筒内壁加工的内螺旋齿啮合。物料进入啮合的齿间，在齿间受到摩擦和挤压，发生塑性变形，因摩擦能耗散热和剪切、拉伸而塑化熔融。该专利虽然解决了塑化困难的问题，提高了塑化效率，但是其锥形螺杆加工和安装比较困难。

发明内容

为解决特种高分子材料在加工过程中加工困难，不易塑化等问题，本发明提出一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机。

为实现上述目的，本发明提出特种高分子材料真空锻压模塑成型机，通过真空锻压装置将高分子材料塑化方式由剪切塑化变为拉伸塑化，同时采用超声波加热装置不断加热，提高了塑化效率。

为实现上述技术方案，特种高分子材料真空锻压模塑成型机，主要由加料装置、塑化装置、真空锻压装置、加热装置、注射装置和合模装置等组成。其加料装置主要包括料筒开关阀和料筒；塑化装置包括塑化机筒开关阀和塑化机筒；真空锻压装置主要包括液压缸、活塞杆；注射装置主要包括喷嘴、注射机筒、柱塞和电机；合模装置主要包括模架和模具。其中料筒通过螺栓垂直安装在塑化机筒上，真空锻压装置通过螺栓固定在塑化机筒表面，加热装置通过螺栓安装在塑化机筒表面，塑化机筒通过螺栓垂直安装在注射机筒上，喷嘴通过螺栓安装在注射机筒前端，柱塞安装在注射机筒内。

本发明涉及的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置可以为液压缸或者空气锤等。

本发明特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置可以均匀分布在塑化机筒周围，数目至少为4个。

本发明特种高分子材料真空锻压模塑成型机，加热装置均匀分布在塑化机筒周围，可以为超声波加热、电磁感应加热、电加热器加热或其它适合本装置的加热方式。

本发明通过控制系统控制真空锻压装置活塞杆的位移行程，实现对聚合物的锻压；在运动不干涉的情况下，不同活塞杆的位移行程可以相同、随机或有规律变化。

具体实施步骤如下：

第一步，将物料通过料筒送入塑化机筒，然后对塑化机筒进行抽真空处理；

第二步，安装在塑化机筒上的真空锻压装置对特种高分子材料进行锻压，同时超声波加热装置不断地进行加热，塑化物料；

第三步，物料塑化结束，打开塑化料筒开关阀，物料在重力的作用下从过渡通道进入注射装置；

第四步，注射成型。