[发明专利]一种气体压力精密自动控制的塑料微管气辅挤出装置及方法

说明书

本发明采用测量单元将由挤出单元和口模单元气辅挤出的塑料微管的表征直径和表面凹凸度的电信号作为反馈信号，通过信号预处理单元放大和滤波后，由信号采集处理单元将直径和表面凹凸偏差信号经I/O接口传输至PLC精密调压阀，用来控制PLC精密调压阀中电磁阀的开合程度，进而控制气体辅助单元中内气辅和外气辅的气体压力，最终实现气体压力精密自动控制的塑料微管气辅挤出。与传统塑料微管挤出相比，本发明不仅可以克服挤出胀大、熔体破裂和挤出变形等问题，而且还可以实现气辅挤出中气体压力的精密自动控制，使得气辅挤出的稳定性和挤出的塑料微管质量得到提高。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术领域，尤其是一种气体压力精密自动控制的塑料微管气辅挤出装置及方法。

背景技术

塑料微管是一种尺寸微小且尺寸精度要求较高的一种塑料制品，目前主要应用在医学诊断、光纤通讯、汽车气路/油路和精密仪器设备中，其中以在医学诊断中的应用尤为突出，如：介入式医疗导管，包括：血管内造影导管、球囊扩张导管、中心静脉导管和各种气管导管等。每年我国消耗的各类塑料微管有上亿元人民币，因此塑料微管制品的生产具有很好的市场前景和价值。塑料微管制品是通过塑料在高温环境下融化成高分子熔体后，在挤出机的螺杆搅拌、压缩和输运下，从特定管材口模中挤出得到的，但是在传统塑料微管挤出过程中，由于高分子材料固有的高黏弹特性，以及熔融高分子熔体在口模流道内壁上产生的剪切和拉伸作用，容易使得被挤出的塑料微管产生挤出胀大、熔体破裂和挤出变形等一系列问题。而通过将气体引入到口模内，在口模内壁面和塑料微管熔体外壁面之间，以及在口模芯棒的外壁面与塑料微管熔体的内壁面之间，分别形成气体层，在两个气体层的辅助作用下，可以极大地减小熔体与口模壁面之间的剪切和拉伸应力，从而可以克服塑料微管的挤出胀大、熔体破裂和挤出变形等问题。但是，气辅挤出的塑料微管质量好坏与否与气辅挤出中气体的压力能否控制恰当至关重要。换句话说，辅助气体的压力能直接影响了气辅挤出的塑料微管质量，甚至直接决定了塑料微管气辅挤出能否顺利进行。对于气体压力控制，通常采用的方法是手动调节，但是这种传统方法会带来一些弊端，具体有：生产效率极其低下、控制精度达不到要求、抗干扰能力差等。因此，有必要对塑料微管气辅挤出中气体压力实现精密和自动控制。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了克服上述塑料微管气辅挤出的不足之处，本发明提出了一种气体压力精密自动控制的塑料微管气辅挤出装置及方法，本发明装置由挤出单元、口模单元、气体辅助单元、测量单元、信号预处理单元和信号采集处理单元构成。

(二)技术方案