[发明专利]气体辅助挤出成型装置

说明书

技术领域

本发明专利属聚合物挤出成型领域，通过一种气体控制系统和气体辅助挤出成型口模使聚合物熔体在挤出成型过程中，在挤出口模内壁和挤出熔体之间形成稳定的气垫膜层，从而降低口模壁面对挤出熔体的摩擦阻力。

背景技术

挤出成型由于其变化多、用途广、生产效率高、投资少、生产连续等优点成为聚合物加工业的基本成型方法之一，聚合物制品约40％是由挤出加工成型的，挤出成型在聚合物加工中起着举足轻重的作用。但是，传统挤出成型存在以下问题：1）挤出胀大，挤出胀大是指挤出物截面尺寸比挤出口模尺寸大的现象，挤出胀大增加了挤出口模设计难度，影响制品精度。2）挤出口模压降大，由于聚合物材料的高粘性，挤出时需要很大的口模压力来克服口模内壁对挤出物的阻力，造成口模压降大，从而使得挤出制品内应力增加，导致变形增加，同时也增加了能量消耗。3）挤出物表面质量缺陷，当挤出速度超过某一极限时，挤出物表面出现“鲨鱼皮”和挤出破裂等现象，挤出物表面质量缺陷的出现限制了挤出速度的提高，影响生产效率。以上三个问题都和口模对挤出熔体的阻力有关，口模和熔体之间的减粘降阻是关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种气体辅助挤出成型装置。其技术方案在于通过在口模壁面形成稳定的气垫膜层，口模壁面对挤出均相体的摩擦阻力降到最低限度，口模挤出过程由传统的非滑移粘着口模挤出机为完全滑移非粘着口模挤出，挤出物呈柱塞状挤出，从而实现消除挤出胀大、降低口模压降和改善挤出物表面质量的目的。

本发明包括：挤出机、气体控制系统和气体辅助挤出口模三部分；挤出机包括动力部分、进料斗、螺杆、加热器；气体控制系统包括空压机、储气罐、阀、流量计、电磁比例阀、D/A转换卡、压力表、计算机、压力伺服阀、压力传感器、A/D转换卡、温度控制器、气体加热器；气体辅助挤出口模包括机头连接板、螺栓、压板、压力温度传感器、口模外套、进气口、螺钉、有气辅挤出段和无气辅挤出段； 

空压机经过阀连接储气罐入口，储气罐出口与阀、流量计、电磁比例阀、压力表、压力传感器、温度控制器、气体加热器和进气口依次连接，无气辅挤出段由压板、螺栓和机头连接板连接，口模外套由螺钉和无气辅挤出段连接，有气辅挤出段由螺钉和口模外套连接，口模外套和无气辅挤出段、有气辅挤出段形成气室，无气辅挤出段和有气辅挤出段之间有进气缝隙。

本发明的技术优点是：通过气体控制系统和气体辅助挤出口模实现挤出过程中在口模内壁和聚合物熔体之间形成气垫膜层，从而使口模内壁对挤出熔体的摩擦阻力降到最低限度，实现减粘降阻的作用以解决聚合物挤出过程中产生的挤出胀大现象、挤出口模压降大以及挤出过程中的“鲨鱼皮”和挤出破裂等表面质量缺陷的问题。

附图说明

附图1为气体辅助挤出成型装置简图；

图中：1空压机，2阀，3储气罐，4进料斗，5阀，6流量计，7电磁比例阀，8A/D转换卡，9压力表，10计算机，11压力伺服阀，12压力传感器，13 D/A转换卡，14温度控制器，15气体加热器，28加热器，29螺杆，30动力部分。 

图2为气体辅助挤出成型口模放大图；

图中：16机头连接板，17压板，18螺栓，19温度传感器，20口模外套，21进气口，22螺钉，23有气辅口模段，24气室，25螺钉，26进气缝隙，27无气辅口模段。

具体实施方式

本发明所述的装置包括挤出机、气体控制系统和气体辅助挤出口模三部分；挤出机包括动力部分、进料斗、螺杆、加热器；气体控制系统包括空压机、储气罐、阀、流量计、电磁比例阀、D/A转换卡、压力表、计算机、压力伺服阀、压力传感器、A/D转换卡、温度控制器、气体加热器；气体辅助挤出口模包括机头连接板、螺栓、压板、压力温度传感器、口模外套、进气口、螺钉、有气辅挤出段和无气辅挤出段； 

空压机经过阀连接储气罐入口，储气罐出口与阀、流量计、电磁比例阀、压力表、压力传感器、温度控制器、气体加热器和进气口依次连接，无气辅挤出段由压板、螺栓和机头连接板连接，口模外套由螺钉和无气辅挤出段连接，有气辅挤出段由螺钉和口模外套连接，口模外套和无气辅挤出段、有气辅挤出段形成气室，无气辅挤出段和有气辅挤出段之间有进气缝隙。