[实用新型]一种高聚物真空压片设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种高聚物真空压片设备，在一定温度和一定压力的真空环境中，制备一定厚度的高聚物片状结构。

背景技术

高聚物片主要用于生物、材料和化学实验室的科学研究，高聚物真空压片装置是制备此片的必要设备。

现有的真空压片设备，高度约2m，体积约3m³，占用空间大。现有设备利用简单的液压作为动力源，因没有配合油马达等伺服机构，所以自动化程度低，控制精度不高。同时此油路系统设计因密封技术差，易发生油泄漏，易污染环境。现有设备在压力测量环节中，在下部液压部分安装压力表，其测量压力由于是通过液压油的测量压强经过简单换算生成，因此在上下模板的压力传递过程中，损失的力无法统计，所以造成最终的测量的压力与作用在样品上的真实压力存在偏差。因设备施加压力较大，而样品面积较小，根据公式P=F/S，F偏差较大，S较小，因此偏差压力对最终作用在试样上的压强会产生较大影响，从而导致最终显示压强不准确。同时在保压阶段，因设定保压压强非实际作用在样品上的压强，所以导致整个保压过程出现失真，此现象影响了实验精度。

现有设备在加热冷却环节中，腔体的大结构设计造成了升温和冷却速率低，从而导致在试验环节不能有效调节变量，实验无法及时达到设定温度。由于设备在工作过程中需要真空环境，因此需要安装密封元件以形成密闭容腔。目前市场上密封元件的最高耐热温度为200℃，而腔体加热部分温度一般高于220℃，所以需要在设备上设计冷却结构对密封件进行冷却。现有设备在密封组件结构设计上，密封元件冷却设计不合理，导致密封元件周围温度不能有效降低，容易造成密封件（O圈等）热疲劳损坏，从而造成密封元件损耗严重，更换频繁，维护成本高。因热辐射对设备测量传感器（非热电偶）影响较大，部分钢结构长时间在高温环境中容易产生热疲劳，从而导致力学性能下降，因此，需要在设备上设计隔热结构，以定向阻止热量的传递。由于现有设备体积大，加热组件多，无效热辐射大，而设备隔热结构设计较繁琐，科技含量较低，从而导致隔热组件效率低，同时增加了设备重量。

因此，就整体而言，现有设备占用空间大，控制精度低，核心参数测量不精准，易耗件消耗大，维护成本高。

要解决以往此类设备存在的问题，必须对目前所使用的设备进行改进，改进之后的设备应该具有以下功能：第一，在满足科研所需基本功能外，应尽量缩小设备的体积，提高空间利用率，摆脱压力设备一贯体积庞大、制造粗糙的形象。第二，由于设备不需要复杂的多路动力，因此应尽量简化动力结构，使动力系统达到简洁、易用、稳定、精度高的特点。第三，在核心数据的测量和控制部分，应力求数据准确、反馈迅速，传感器和显示系统应能有效的统计数据，从而为后期数据分析提供保证，动力系统应和控制系统密切配合，根据指令及时调整。具体而言，力传感器应能准确反馈制品表面的压强，动力系统应能根据设定压强和当前压强做出调整，传感器和动力系统间应形成闭环。第四，加热和冷却系统应更加科学的分布于制品周围，应能根据控制需求，做出及时调整，达到高效率、高精度的特点。第五，在密封元件的位置设计上，应尽量避开高温辐射，密封元件的冷却结构设计上，应选用合适的冷却方式和冷却通道，使冷却高效，减少密封元件的损耗，延长密封元件使用寿命。第六，在隔热板的材料选择时，在保证隔热材料使用环境的同时尽量降低导热系数，力求隔热高效。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型制片设备，达到高度在1.2m以内、体积在1m3以内、占用空间小的特点，同时具备控制精度高、测量数据准确、易耗元件损耗慢、维护成本低的特点。

该设备包括四根支撑柱、顶板、动模部分、定模部分、动力源部分、动力执行部分、丝杠固定板、底板，四根支撑柱通过螺母，固定在顶板和底板上，顶板的孔和底板的孔，分别同支撑柱通过间隙配合连接固定，动模部分通过动模固定板以及动模固定板上镶嵌的轴套活动固定在支撑柱上，其中所述轴套和动模固定板间隙配合定位，动模部分下方固定在丝杠固定板上，丝杠固定板通过间隙配合和支撑柱结合，定模部分通过定模固定板与顶板相固定；动模部分和定模部分分别连接在支撑柱上，动力执行部分借助动力源部分提供的动力控制动模部分以支撑柱为导向并在支撑柱上上下往复移动，动模部分向上移动和定模部分共同形成封闭的腔体，动模部分和定模部分设置有用于腔体中聚合物加工的加热和冷却的热循环系统，定模部分和抽真空装置连接。