[发明专利]用于挤出塑化粉末状材料的方法及实施该方法的装置

说明书

技术领域

本技术方案涉及由粉末制造长的、压紧的坯料的领域，特别是涉及用于挤出塑化和塑胶粉末状材料的方法和装置。

背景技术

公知用于挤出塑化粉末状材料的方法包括：挤压起始坯料，然后强迫其通过包含一部分或多部分可变截面的变形通道，在所述部分的每一部分中被强迫的材料沿垂直于拉出方向的方向经受两个相互垂直的设定变形，并且相对于先前的设定方向，在每个接下来的部分的变形方向以30～90°的角度而改变(RU专利2272707 C2，Int.Cl.B28B 3/26，2004)。该方法主要用于由塑化陶瓷粉末制造长的制品。

公知用于实施上述方法的装置包括：挤出机、具有由一个或多个突起部分构成的工作通道的变形元件、以及成型模具，在这种情况下，位于与其轴垂直的平面的每个突起部分的通道截面的形状在通道出口方向通过复杂形状的过渡截面而被接连地改变，而得到具有与通道入口的圆形的直径相同的直径的圆形形状，所述工作通道的每个突起部分的表面由两对波状表面相对于工作通道轴以反相、对称的方式形成并且平滑地从一个过渡到另一个，对于这些表面中的每一对，从通道表面到其轴的距离的最大增量位于穿过工作通道轴的两个相互垂直的平面中(RU专利2272707 C2，Int.Cl.B28B 3/26，2004)。

公知的技术方案显示的缺陷涉及其有限的用途，由于它提供所需的用于螺旋挤压机的压紧坯料的质量具有不超过螺旋工作通道直径的0.5倍的螺旋“主体”直径。这种挤压机广泛用于由塑化进料制得的塑模制品，该塑化进料的变形不需要超过4MPa的压力。对于用于塑模制品而需要高至10～50MPa的压力的材料，这种处理压紧材料的方法不提供坯料中心区域的变形处理的充分程度，这是因为对于挤出这些材料，使用具有高至按压通道的直径的0.8倍的螺栓主体直径的挤压机。为了在坯料的中心区域压紧材料，使用这种挤压机需要从技术上来说是不容易实现的明显高程度的拉出材料，或者该公知的方案无法提供其额外变形的这种程度和工序。对于具有相同工作参数的挤压机，使用公知的技术方案不能使人们获得挤出的粉末的高质量材料(在坯料的截面观察到相当高密度的梯度和在其中心区域观察到高的残余孔隙)。另外，该公知技术方案在坯料的截面产生高各向异性的材料特性。

发明内容

因此，本发明的目的在于获得高密度、均匀变形的材料以及增加由压紧坯料制造的制品的机械特性水平。

本发明的技术效果是增加了挤出材料的密度、同质性以及机械特性，该效果归功于在挤出工序中，在材料内产生的拉出、剪切、扭转的相反符号的环形变形以及垂直于拉出轴的相反符号的环形设定变形的结合。

上述限定的目标的实现归功于这样的事实：在根据第一种变形例的用于挤出塑化粉末状材料的方法中，包括：从所述材料挤压起始坯料，强迫所述材料沿挤出轴通过具有可变截面的变形通 道；被强迫通过变形通道的材料经受相反符号的环形拉出变形并经受垂直于挤出轴且反相作用的两个相反符号的环形设定变形，根据本发明，为了在材料中产生环形的相反符号的剪切和扭转变形，这些设定变形中的一个的最大增量被分配给在穿过挤出轴的平面中的材料，并且位于形变通道的入口和出口的这些变形中的第二个垂直于所述平面，在强迫材料通过变形通道的工序中所述设定的最大增量的方向通过根据任意平滑周期函数围绕通道轴扭转而进行改变，所述平滑周期函数的周期等于变形通道的长度，并且范围为15～75°。

上述限定的目标的实现也归功于这样的事实：在根据第二种变形例的用于挤出塑化粉末状材料的方法中，包括：从所述材料挤压起始坯料，强迫所述材料沿挤出轴通过具有多个可变截面部分的变形通道；被强迫通过变形通道的材料经受相反符号的环形拉出变形并经受垂直于挤出轴且反相作用的两个相反符号的环形设定变形，根据本发明，为了在材料中产生环形的相反符号的剪切和扭转变形，这些设定变形中的一个的最大增量被分配给在穿过挤出轴的平面中的材料，并且位于形变通道的入口和出口的这些变形中的第二个垂直于所述平面，在强迫材料通过变形通道的工序中所述设定的最大增量的方向通过根据任意平滑周期函数围绕通道的轴扭转而进行改变，所述平滑周期函数的周期等于变形通道的相应部分的长度，并且范围为15～75°；在这种情况下，在变形通道的每个接下来的部分中，其中这些变形中的第一个具有最大增量的平面相对于前一部分的相似平面围绕挤出轴扭转30～90°。