提高壓製成型產品質量的方法及其裝置的製作方法

2023-12-09 11:29:36

專利名稱：提高壓製成型產品質量的方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料成型工藝及其設備領域，涉及一種提高高分子材料或其混合物壓製成型產品質量的方法，特別涉及到實施這一方法所需的機械裝置。
背景技術：
傳統的壓製成型工藝一般是先將熱塑性或熱固性聚合物之粉末或粒料加入已預熱或待加熱的成型模具的下模或定模內腔，在繼續熱作用下模具內聚合物達到可成型溫度時，成型模具的上模或動模在外力作用下朝聚合物壓去，與聚合物表面接觸，並把聚合物壓到一個預先設定的產品厚度時停止，經模具冷卻或自然冷卻後，模具內聚合物成型。此傳統的壓製成型工藝是間歇性的、聚合物粉末或粒料須由單體開始若干生產工序後製得、粉末或粒料進入成型模具後需較長的受熱軟化甚至熔融時間，以致產品成型周期較長，生產效率較低。
中國專利CN1289287A公開了一種用於製造光學產品的擠出-壓力成型法，其中光學聚合物擠出物的熔融料被供給按順序移動的包括下模和上模的模具組的下模，然後將上模置於含熔體料的下模頂上並加壓模具組而形成光學產品。在形成光學產品後，下模和上模被分離並再循環以形成另外的光學產品。在該方法中成型模具組的下模是在模具的往返轉運器中被輸送的，然後將模具組的上模置於已被充填的下模上而在往返轉運器上形成含聚合物的模具組，然後將其置於壓機下，使其預定的壓力對聚合物的模具組加壓。所形成的光學產品的厚度一般是通過上下模之間的預先設定的腔隙來確定的，此裝置中模具組與擠出機是非機械相連的，且模具組與運轉器和壓機拆開的。
然而根據這一專利公開說明書，從擠出機出來的熔體先出於平常的空氣環境內，熔體在擠出機內外有很大的溫度差，直至熔體被切斷進入下模後壓製成型。這些溫度差會導致高分子材料內部及表面層產生較大的塑性梯度，引起壓制過程中高分子材料流動不均，使最終產品具有應力不均等不良性能。
美國專利2003/0198708A1公開了一種塑料壓製成型裝置。這種裝置包括一臺擠出機、一個裝有若干成型模具的轉盤、一個裝有傳遞接納熔體裝置的轉盤等等，其中裝有模具的轉盤與後者轉盤異向旋轉，後者轉盤接納熔體的裝置為環狀物，有若干個，起始時，其中一個貼近擠出機噴嘴接納擠出熔體，接滿後經轉盤旋轉處於前者轉盤的模具上方並將熔體卸入該模具內，接到熔體後的模具被前者轉盤旋轉離開原位，壓製成型，接著下一個環狀物重複上述動作，不斷循環。為了避免熔體在擠出機內外的溫差，該裝置的後者轉盤內裝有熱空氣保溫設施。
但是該專利所公開的裝置十分複雜，還需兩個轉盤旋轉傳動機構，擠出熔體不能一步到達成型模具內，中間需一個熔體傳遞過程。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術的問題與不足。本發明的進一步目的是同時提供一個解決高難度的或大型高分子材料或其混合物壓制產品成型的技術方案。
本發明的一方面涉及一種可以製造更優秀的高分子材料或其混合物壓製成型產品的方法，另一方面涉及實施這一成型方法的機械裝置。
本發明所涉及的成型方法按順序，包括單一高分子材料或多種材料混合物的加料、熔融、連續產生熔融料、熔融料直接從擠出機通過連接裝置進入壓製成型模具內，達到預定量後，由擠出機和壓製成型裝置之間連接裝置中的熔料流導向裝置切斷熔料供給，動模壓向熔料，至熔料達預定厚度後冷卻成型，再開模取出製品。在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料由熔料流導向裝置被依次導入另外的壓製成型模具。
本發明所涉及的另一有利方法是，僅用一個壓製成型裝置時，在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料進入擠出機的熔體蓄送段或擠出機螺桿頭與壓製成型裝置之間的熔體蓄送裝置，在壓制產品取出後，被蓄送的熔融料被導入壓製成型模具內。
本發明所涉及的加料方式是將多種材料在擠出機(1)的進料口(3)分開或事先混合後加入，或將高分子材料或多種材料混合物在進料口(3)加入，而填充材料在側面進料口(41)或上端輔進料口(61)加入。
本發明所涉及的機械裝置有一種包括一個擠出機、至少一個壓製成型裝置、將擠出機產生的熔融料導入壓製成型裝置並使二者相連通的連接裝置的配混擠出—壓製成型裝置，本發明所涉及的擠出機是單螺杆、多螺杆或雙螺杆擠出機，其中雙螺杆擠出機運轉時的螺杆同向或異向旋轉。擠出機有一個加料口(3)，或具備一個加料口(3)和一個可連接雙螺杆擠出餵料裝置(未圖示)的加料口(41)或/和一個可連接單螺杆擠出餵料裝置(未圖示)或供自然下料的上端輔加料口(61)。擠出機上設有至少一個可供真空抽氣裝置(未圖示)抽氣或可自然排氣逸氣口(7，8)。
本發明所涉及的熔料流導向裝置或開關閥件含有至少一股熔料通過的通道或能使至少一股熔料通過，以旋轉或上下移動方式將熔融料導入各壓製成型模具內。


圖1是表示實施本發明所涉及方法的僅裝備一套壓製成型模具的配混擠出一壓製成型機正面示意圖。
圖2是表示實施本發明所涉及方法的裝備多套壓製成型模具的配混擠出一壓製成型機俯視示意圖。
具體實施例方式
本發明所涉及的高分子材料配混擠出—壓製成型方法及其實施裝置的具體實施的方式，參照附圖詳細說明如下參照圖1本發明所涉及的配混擠出—壓製成型裝置主要由裝備熔體蓄送裝置(10)的塑化螺杆擠出機(1)，可裝卸合啟壓製成型模具(17，18)的壓製成型裝置(25)，連接擠出機(1)和壓製成型模具(17，18)的裝有開關閥件(13)的連接裝置(12)組成。
各裝置達到所需溫度後，成型加工開始，將多種材料分開或事先混合後加入加料口(3)或將一種高分子材料或二種以上(含二種)材料的混合物在加料口(3)加入，而填充物通過雙螺杆擠出餵料裝置(未圖示)在側面加料口(41)或通過單螺杆擠出餵料裝置(未圖示)或自然下料方式在上端輔進料口(61)加入。
在螺杆(5，9)的旋轉帶動下，物料不斷朝螺杆尖端移動，經歷被輸送、混合、熔融過程，並在逸氣口(7)或/和(8)受抽真空裝置(未圖示)或自然排氣。經過完全熔融的熔融料通過開關閥(13)敞開的連接導流管(12)進入壓製成型模具(17，18)的空間，直至熔融料量達到製品所需量，動模(18)壓向熔料，至熔料達預定厚度後停止，經冷卻固化成型，再開模取出製品。在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料進入擠出機的熔體蓄送段(10)或擠出機螺桿頭與壓製成型裝置之間的熔體蓄送裝置(未圖示)，在壓制產品取出後，被蓄送的熔融料被導入壓製成型模具內(17，18)的空間。
參照圖2各裝置達到所需溫度後，成型加工開始，將多種材料分開或事先混合後加入加料口(3)或將一種高分子材料或二種以上(含二種)材料的混合物在加料口(3)加入，而填充物通過雙螺杆擠出餵料裝置(未圖示)在側面加料口(41)或通過單螺杆擠出餵料裝置(未圖示)或自然下料方式在上端輔進料口(61)加入。
在螺杆(9)的旋轉帶動下，物料不斷朝螺杆尖端移動，經歷被輸送、混合、熔融過程，並在逸氣口(7)或/和(8)受抽真空裝置(未圖示)或自然排氣。經過完全熔融的熔融料通過熔料流導向裝置(113)敞開的連接導流管(12)進入壓製成型模具(25)的空間，直至熔融料量達到製品所需量，熔料流導向裝置(113)切斷熔料供給，動模(18)壓向熔料，至熔料達預定厚度後停止，經冷卻固化成型，再開模取出製品。在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料由熔料流導向裝置(113)被依次導入另外的壓製成型模具內(26，27，28)的空間。
權利要求
1.一種通過一種包括一個擠出機、至少一個壓製成型裝置、將擠出機產生的熔融料導入壓製成型裝置並使二者相連通的連接裝置的配混擠出—壓製成型裝置，將高分子材料或其混合物配混擠出—壓製成型的方法，其特徵在於1)將高分子材料或其混合物加入擠出機的進料口，或將沒有或混有其他材料的高分子材料物系加入擠出機的進料口，而填充物通過雙螺杆擠出餵料裝置加入擠出機的側面進料口，或通過單螺杆擠出餵料裝置或自然加入擠出機的上端輔進料口，2)物料經過連續不斷運轉的擠出機得到分散混合、塑化熔融、被或不被排氣，成為熔融料，3)熔融料直接從擠出機通過連接裝置進入壓製成型模具內，達到預定量後，由擠出機和壓製成型裝置之間連接裝置中的熔料流導向裝置切斷熔料供給，動模壓向熔料，至熔料達預定厚度後冷卻成型，再開模取出製品，4)在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料由熔料流導向裝置被依次導入另外的壓製成型模具。
2.根據權利要求1所述的的方法，其特徵在於在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料進入擠出機的熔體蓄送段或擠出機螺桿頭與壓製成型裝置之間的熔體蓄送裝置，在壓制產品取出後，被蓄送的熔融料被導入壓製成型模具內。
3.根據權利要求1所述的的方法，其特徵在於壓製成型模具被加熱。
4.根據權利要求1所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其擠出機是含有至少一根螺杆，或同向或異向旋轉的雙螺杆，一個帶有至少一個進料口，不帶或帶有至少一個排氣口機身的機器。
5.根據權利要求2所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其擠出機或擠出機螺桿頭與壓製成型裝置之間具有熔體蓄送裝置或熔體蓄送功能區段。
6.根據權利要求5所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其擠出機的熔體蓄送功能段是毗鄰熔融區段前端的機身內徑/螺杆外徑大於或等於熔融區段的機身內徑/螺杆外徑。
7.根據權利要求5所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其擠出機的熔體蓄送功能段是毗鄰熔融區段前端區段的螺杆底徑小於或等於熔融區段的螺杆底徑。
8.根據權利要求1所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其熔料流導向裝置或開關閥件含有至少一股熔料通過的通道或能使至少一股熔料通過。
9.根據權利要求8所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其熔料流導向裝置或開關閥件以旋轉和/或上下移動方式將熔融料導入各壓製成型模具內。
10.根據權利要求9所述的配混擠出—壓製成型裝置，其特徵在於其熔料流導向裝置或開關閥件通過電動、氣動或液壓驅動實行導向開關動作。
全文摘要
本發明涉及提高壓製成型產品質量的方法及其裝置，其中高分子材料或其混合物經擠出機混合和熔融後被擠入壓製成型模具內腔，再經冷卻後成型。此過程中擠出機連續工作，在壓制、製品冷卻和取出過程中，連續不斷產生的熔融料由熔料流導向裝置被依次導入另外的壓製成型模具，或進入擠出機的熔體蓄送段或擠出機螺桿頭與壓製成型裝置之間的熔體蓄送裝置，在壓制產品取出後，被蓄送的熔融料被導入壓製成型模具內。
文檔編號B29C43/14GK1559780SQ20041001866
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月17日 優先權日2004年2月17日
發明者劉津平 申請人:劉津平