[发明专利]一种取向可控的超高分子量聚合物异型制件成型设备

权利要求书

1.一种取向可控的超高分子量聚合物异型制件成型设备，其特征在于，包括：动模模块(1)和定模模块(2)；所述动模模块(1)包括振动驱动机构(11)和动模(12)；所述动模(12)固定连接于所述振动驱动机构(11)的底端；所述定模模块(2)包括定模(21)、若干个定模驱动机构(22)和若干个成型机构(23)；所述定模(21)的上端设置有开口向上的成型槽(211)，且其外侧壁上设置有与所述成型机构(23)相匹配的通孔(212)；所述定模(21)位于所述动模(12)的下方；所述成型机构(23)的数量与所述定模驱动机构(22)数量相对应；

所述振动驱动机构(11)包括振动驱动装置(111)、支撑板(112)、固定板(113)和四个导向杆(114)；四个所述导向杆(114)均布于所述定模(21)的顶端；每个所述导向杆(114)的顶端均固定连接于所述支撑板(112)的底端；所述振动驱动装置(111)固定连接于所述支撑板(112)的顶端；所述固定板(113)的顶端固定连接于所述振动驱动装置(111)的输出端，且其底端与所述定模(21)的顶端固定连接；所述固定板(113)套设于四个所述导向杆(114)上；

所述成型机构(23)为一个模芯(231)；每个所述模芯(231)均对应的设置于一个所述通孔(212)内，且其远离所述成型槽(211)的一端均固定连接于一个所述定模驱动机构(22)的输出端；

所述定模(21)、所述动模(12)和每个所述模芯(231)内均设置有温控流道(3)；

当所述成型机构(23)为一个模芯(231)时，所述模芯(231)的数量为两个；两个所述模芯(231)对称设置在所述定模(21)两侧的所述通孔(212)内；两个所述模芯(231)靠近成型槽(211)的一端的端部相适配；

成型方法：a.驱动装置(221)驱动模芯(231)向定模(21)的成型槽(211)内部中心移动，直至2个模芯(231)的端部相互贴合在一起，同时，将初生粉体粒子倒入成型槽(211)内；b.向所有的温控流道(3)内通入温控流体，并维持定模(21)、动模(12)和每个模芯(231)的温度至初生粉体粒子的熔点以上，且不超过该熔点以上50℃；c.振动驱动装置(111)驱动动模(12)向下移动，直至动模(12)压在所述初生粉体粒子上，然后，振动驱动装置(111)带动动模(12)振动，初生粉体粒子在振动作用下转变为熔体；d.振动驱动装置(111)继续驱动动模(12)向下移动使动模(12)和成型槽(211)之间包围形成的型腔内产生预设熔体压力且维持该压力不变，动模(12)提供的振动压力导致型腔内产生压力差，驱使熔体在型腔内流动，熔体的流动诱导超高分子量聚合物的分子链沿流动方向取向；e.振动驱动装置(111)持续振动并调整成型槽(211)内的压力至预设值，温控流道(3)内通入温控流体以维持定模(21)、动模(12)和每个模芯(231)的温度至初生粉体粒子熔体的结晶温度以下，熔体开始冷却收缩，振动压力可有效驱使熔体补缩，直至所述熔体冷却成型，形成超高分子量聚合物异型制件；

或，所述成型机构(23)为一个限位块(231′)和一个滑块(232′)组成的机构；所述限位块(231′)和所述滑块(232′)均可滑动地设置于所述通孔(212)内；所述滑块(232′)相对于所述限位块(231′)更加靠近所述成型槽(211)；所述限位块(231′)远离所述成型槽(211)的一端固定连接于所述定模驱动机构(22)的输出端；

当所述成型机构(23)为一个限位块(231′)和一个滑块(232′)组成的机构时，所述限位块(231′)和所述滑块(232′)的数量均为两个；两个所述限位块(231′)和两个所述滑块(232′)均对称设置于所述定模(21)两侧的所述通孔(212)内；

成型方法：a.驱动装置(221)驱动限位块(231′)向成型槽(211)内部移动，从而带动滑块(232′)移动，直至滑块(232′)内侧壁与成型槽(211)的内侧壁平齐，将初生粉体粒子倒入成型槽(211)内；b.向所有的温控流道(3)内通入温控流体，并维持定模(21)和动模(12)的温度至初生粉体粒子的熔点以上，且不超过该熔点以上50℃；c.振动驱动装置(111)驱动动模(12)向下移动，直至动模(12)压在所述初生粉体粒子上，然后，振动驱动装置(111)带动动模(12)振动，初生粉体粒子在振动作用下转变为熔体；d.驱动装置(221)驱动限位块(231′)向定模(21)外侧移动至预设位置，振动驱动装置(111)继续驱动动模(12)向下移动使动模(12)和成型槽(211)之间包围形成的型腔内产生预设熔体压力，动模(12)提供的振动压力导致型腔内产生压力差；e.在压力差驱使下，熔体推动滑块(232′)沿通孔(212)内壁向外移动，诱导超高量分子聚合物分子链获得一定程度的取向，直至滑块(232′)与限位块(231′)接触；f.振动驱动装置(111)持续振动并调整成型槽(211)内的压力至预设值，温控流道(3)内通入温控流体以维持定模(21)和动模(12)的温度至初生粉体粒子熔体的结晶温度以下，熔体开始冷却收缩，振动压力可有效驱使熔体补缩，直至所述熔体冷却成型，形成超高分子量聚合物异型制件。