CN104401015A - 感应式玻纤型材挤压成型装置 - Google Patents

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Abstract

一种感应式玻纤型材挤压成型装置，包括预成型装置，预成型装置与金属材质的模具的进口连接，模具的出口设有挤压头，在模具外设有至少一组线圈，线圈与产生高频交流电的控制装置电连接。在模具与线圈之间设有保温层。本发明提供的一种感应式玻纤型材挤压成型装置，通过采用以上的结构，可以利用线圈实现感应加热，与现有技术中的加热圈不同，加热圈加热时，热量集中在整个模具上，热量分布是从外到内逐步增加。而在本发明中，热量集中的模具的内表面和外表面，从而大幅降低了能耗。

Description

感应式玻纤型材挤压成型装置
技术领域
本发明涉及玻纤型材挤压成型领域，特别是一种感应式玻纤型材挤压成型装置。
背景技术
拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具加热挤拉成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻纤型材。玻纤型材被广泛应用于化工、防腐领域、电气领域、建筑领域、道路交通领域。
现有技术中的模具加热采用电热圈加热，存在的问题是：
1、电热圈损坏率高，寿命短，需定期更换，检修维护工作量大，成本高。
2、电热圈外表温度高，需要高温护罩，易发生烫伤事故。
3、超过1/3以上的热能通过电热圈散失，效率低，耗能大。
4、工作环境高温闷热，温度高至40～50度，需散热降温。
5、电热转换利用率低，一般不超过30％～50％。电热圈使用功率一般为生产所需的两倍以上，电能浪费严重。
6、热惯性高，温度控制精确度差，影响成形质量，生产效率低。
7、开机预热所需时间长影响生产率。
8、接触器触点高压大，电流工作易烧坏，更换成本高，维护量大，影响正常生产运行。
9、电热圈的电源连接端外露，安全性低，易产生漏电，短路等故障和触电事故。
10、加热水或油时容器表面容易形成水垢和油污，是容器增加壁厚降低加热效率甚至堵塞油管。
现有的玻纤型材表面通常为单一的颜色，不够美观，因为拉挤成型工艺中在玻纤型材的表面覆盖蒙皮是非常困难的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种感应式玻纤型材挤压成型装置，可以降低生产中的能耗，降低生产现场的温度，提高产品质量。优选的方案中，可以在玻纤型材表面覆盖一层精美的蒙皮，提高产品的外观质量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种感应式玻纤型材挤压成型装置，包括预成型装置，预成型装置与金属材质的模具的进口连接，模具的出口设有挤压头，在模具外设有至少一组线圈，线圈与产生高频交流电的控制装置电连接。
在模具与线圈之间设有保温层。
成品出挤压头后，端头与牵引装置连接。
成品下方设有轨道。
在预成型装置的进口设有胶槽，胶槽上方设有胶辊。
胶槽内设有加热装置。
长玻纤通过胶槽内浸胶后进入预成型装置，片料辊上卷绕的片料经过导辊进入预成型装置，面料辊上卷绕的蒙皮，经过多个成型板进入预成型装置。
所述的蒙皮位于玻纤型材的最外层，蒙皮之下是片料层，片料层之下是长玻纤层，内层是片料层。
所述的多个成型板上设有成型孔，所述的成型孔依次从平直的形状过渡到与玻纤型材外表面相应的弯折形状。
在线圈之外设有电磁防护罩。
本发明提供的一种感应式玻纤型材挤压成型装置，通过采用以上的结构，可以利用线圈实现感应加热，与现有技术中的加热圈不同，加热圈加热时，热量集中在整个模具上，热量分布是从外到内逐步增加。而在本发明中，热量集中的模具的内表面和外表面，从而大幅降低了能耗。具体有益效果如下：
1、线圈本身不会产生热量，寿命长，无需检修，无维护更换成本。
2、线圈表面温度略高于室温，可以安全触摸，无需高温防护，安全可靠。
3、模具的外壁和内壁经高频电磁作用发热，热量利用充分，基本无散失。
4、工作环境保持室温，车间无需降温措施，员工不用忍受高温不适。
5、电热转换效率高达95％。
6、线圈本身不发热，热惯性低料筒外壁温度一致，温度控制实时准确，明显改善产品质量，生产效率高。
7、所用功率与生产需求匹配，热关系小，节能效果显著，节能率一般在30％～80％左右，大大降低生产成本。
8、预热时间短，只需原时间的1/3～2/3，大大提高了生产的效率。
9、接触器触点仅用于直流低电压软开关控制，寿命长，无须更换维护：如改为小功率继电器，还可拆除接触器，达到节能降噪的效果。
10、电磁线圈为专用耐高温高压线，绝缘性能好，无须于料筒外壁直接接触，绝无漏电，短路故障。
11、电磁加热高频加热，容器表面光滑不宜形成水垢和油污。
12、在优化的方案中，设置的蒙皮，可以使玻纤型材表面具有漂亮的外观，例如可以增加皮质、木质的纹理，提高产品的附加值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中成型板的结构示意图。
图3为本发明中成型板的另一种结构示意图。
图中：面料辊1，第一成型板101，第二成型板102，第三成型板103，成型孔104，片料辊2，片料3，长玻纤4，胶辊5，胶槽6，加热装置7，预成型装置8，线圈9，控制装置10，电磁防护罩11，挤压头12，成品13，轨道14，牵引装置15，蒙皮16，保温层17，模具18。
具体实施方式
如图1～3中，一种感应式玻纤型材挤压成型装置，包括预成型装置8，预成型装置8与金属材质的模具18的进口连接，模具18的出口设有挤压头12，在模具18外设有至少一组线圈9，线圈9与产生高频交流电的控制装置10电连接。在本例中，采用了三组线圈，分别对模具18的各段进行加热，本例中模具18的长度在0.6-1.2m。所述的控制装置10将工频电源经整流、滤波、逆变成18-20kHz的高频交流电，从而使线圈9产生高频交变磁场，以使模具18内的物料加热。优选的，在线圈9之外设有电磁防护罩11。
本例中的额定功率：7.5Kw；2.5Kw×3。
额定电压：3路380V；
额定频率：50Hz；
采用全桥式串联谐振；
工作频率：18-20kHz；
热效率利用率：≥90％；
具有软起动加热/停止模式；
具有加热线圈短路保护功能；
具有三位半温度检测口，检测温度范围0-150℃；
电感量～3×110uh。
优选的结构如图1中，在模具18与线圈9之间设有保温层17。设置的保温层不影响磁场的通过，但是可以防止热量的散失，起到了降低能耗的作用。
成品13出挤压头12后，端头与牵引装置15连接。成品13下方设有轨道14。通过牵引装置15的牵引，实现拉挤操作。
在预成型装置8的进口设有胶槽6，胶槽6上方设有胶辊5。设置的胶槽6用于将长玻纤4浸没在胶中，确保胶水浸透长玻纤4，然后在挤压过程中，胶水渗入到其他层。本例中的胶水采用的树脂基体，通常为不饱和聚酯树脂，还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。根据不同工况选用。
胶槽6内设有加热装置7。本例中的胶槽6设有圆润凸起的底部，加热装置7位于该凸起内，在确保加热效果的同时，也避免污染加热装置，杂质也可以沉淀到凹槽内。
如图1中所示，长玻纤4通过胶槽6内浸胶后进入预成型装置8，片料辊2上卷绕的片料3经过导辊进入预成型装置8，面料辊1上卷绕的蒙皮16，经过多个成型板进入预成型装置8。为便于观察，图1中采用了省略的画法，通常在另一侧还设有片料辊2和面料辊1。
所述的蒙皮16位于玻纤型材的最外层，蒙皮16之下是片料层，片料层之下是长玻纤层，内层是片料层。本例中的蒙皮16采用印刷有精美纹理的PVC材质蒙皮。包覆蒙皮16的难点在于拉挤过程中容易起皱，且接缝处不易平整。在本发明中为克服该难题，采用了多个成型板的结构。
优选的方案如图2、3中所示，所述的多个成型板上设有成型孔104，所述的多个成型板上的成型孔104依次从平直的形状过渡到与玻纤型材外表面相应的弯折形状。如图2中，通过成型孔104逐步将蒙皮16弯折成圆角矩形，从而确保蒙皮平整，且可以减少接缝。例如在图2中，用于制作圆角矩形的玻纤型材，通过成型孔104，使一张蒙皮包覆住玻纤型材的圆角矩形三个面，而另外一个面的蒙皮则从圆角矩形的相对侧包覆，这样仅留下两条接缝，且接缝位于不常见到的位置，以提升外观效果。
图3中，则通过成型孔104逐步将蒙皮16弯折成圆弧形。通过上述的成型板，再配合后继的预成型装置8和模具18，使蒙皮16与其下的片料平整紧密贴合，提高成品的外观效果。本例中采用了第一成型板101、第二成型板102和第三成型板103的结构，但是根据工况，采用更多或更少的成型板也是可行的。本例中的成型板优选采用低摩擦力的材质，例如聚四氟乙烯。
长玻纤4浸胶后与玻纤片料，例如玻纤粘以及PVC材质的蒙皮，在牵引装置15的拉力作用下，经过预成型装置8整理成与模具大致相似的形状后，进入到金属模具内被线圈9通过高频磁场使模具加热至工作温度，一般将连续拉挤过程分为预热区、胶凝区和固化区，分别对应本例中的三个线圈9，通过提供不同的频率，也可以使该区域达到不同的温度。树脂在加热过程中，温度逐渐升高，粘度降低。通过预热区后，树脂体系开始胶凝、固化，在固化区内产品受热继续固化，以保证出模时有足够的固化度。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种感应式玻纤型材挤压成型装置，包括预成型装置(8)，预成型装置(8)与金属材质的模具(18)的进口连接，模具(18)的出口设有挤压头(12)，其特征是：在模具(18)外设有至少一组线圈(9)，线圈(9)与产生高频交流电的控制装置(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：在模具(18)与线圈(9)之间设有保温层(17)。
3.根据权利要求2所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：成品(13)出挤压头(12)后，端头与牵引装置(15)连接。
4.根据权利要求3所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：成品(13)下方设有轨道(14)。
5.根据权利要求1所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：在预成型装置(8)的进口设有胶槽(6)，胶槽(6)上方设有胶辊(5)。
6.根据权利要求5所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：胶槽(6)内设有加热装置(7)。
7.根据权利要求1所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：长玻纤(4)通过胶槽(6)内浸胶后进入预成型装置(8)，片料辊(2)上卷绕的片料(3)经过导辊进入预成型装置(8)，面料辊(1)上卷绕的蒙皮(16)，经过多个成型板进入预成型装置(8)。
8.根据权利要求7所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：所述的蒙皮(16)位于玻纤型材的最外层，蒙皮(16)之下是片料层，片料层之下是长玻纤层，内层是片料层。
9.根据权利要求7所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：所述的多个成型板上设有成型孔(104)，所述的成型孔(104)依次从平直的形状过渡到与玻纤型材外表面相应的弯折形状。
10.根据权利要求1所述的一种感应式玻纤型材挤压成型装置,其特征是：在线圈(9)之外设有电磁防护罩(11)。
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