CN107088999B - Tpu与abs复合板材设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TPU与ABS复合板材设备，包括表层TPU挤出单元、底层ABS挤出单元、模内复合模具、三辊成型机、纵向裁切单元、横向裁切单元及板材输送单元。针对两种物料特性差异，该模具创新采用模内复合方式，可实现表层及底层一次性挤出成型；该模内复合模具也创新性的设计调节方式，可在模具单侧进行阻流棒调节，确保两层熔体出料均匀，并可在模唇出口处进行制品总厚度微调，调节方式相对传统模具简单方便；可实现出料均匀，确保片材分层均匀，并保证板面的平整度，板材表面的光泽性；产量高，能够提高生产率，节约电源，有利于市场的发展。

Description

TPU与ABS复合板材设备
技术领域
本发明涉及复合板材加工设备领域，特别是涉及一种TPU与ABS复合板材设备。
背景技术
TPU与ABS复合板广泛应用于各类机车、拉杆箱等诸多领域 目前市场上的汽车仪表板，大多采用PVC/ABS片材真空吸塑成型，其中PVC树脂为增加柔软性，在加工过程中加入大量增塑剂，使塑料的可塑性及柔软性增加，但却使力学性能下降，同时软质PVC对应力敏感，变形后不能完全复原，其热稳定性差，受热后会引起不同程度的降解。针对以上产品缺陷，我公司研发更为环保，舒适性更优的TPU/ABS复合板材设备，与PVC相比，TPU材质抗紫外线和长期热老化性能好，而且密度比PVC低15%，耐磨性更优，符合现代汽车轻量化及高环保的需求；另外，TPU/ABS采用模内复合工艺，区别于传统胶粘的复合方式，制品不散发甲醛、无异味，不会造成车内二次污染，同时制造成本大大下降，符合现代工业低能耗、低加工成本的市场需求，随着制品的大量推广，该设备也会有较好的市场前景。
发明内容
本发明实施例提供一种TPU与ABS复合板材设备，将两种差异很大的物料复合在一起，通过设备结构及过程中的温度等控制，得到平整度好、光泽性好的板材。
TPU与ABS复合板材设备，包括表层TPU挤出单元、底层ABS挤出单元、模内复合模具、三辊成型机、纵向裁切单元、横向裁切单元及板材输送单元；所述的表层TPU挤出单元包括表层TPU挤出机、表层换网器及表层计量泵；所述的底层ABS挤出单元包括底层ABS挤出机、底层换网器及底层计量泵；所述的模内复合模具包括前本体、上本体和下本体，所述的前本体与所述的上本体之间形成表层TPU进料通道，所述的上本体与所述的下本体之间形成底层ABS进料通道，所述的前本体上设置有用于调节所述的表层TPU进料通道的横截面的大小的TPU调节阻流棒，所述的上本体上设置有用于调节所述的底层ABS进料通道的横截面的大小的ABS调节阻流棒，所述的前本体与所述的下本体之间形成出料口，所述的三辊成型机包括依次设置的上辊、中辊和下辊，所述的出料口指向所述的中辊与所述的下辊之间，从所述的中辊与所述的下辊之间、所述的上辊与所述的中辊之间、所述的纵向裁切单元至所述的横向裁切单元形成板材的成型路径。
优选地，所述的纵向裁切单元与所述的横向裁切单元之间设置有用于对板材进行自然冷却的冷却托架，所述的冷却托架上设置若干根托辊。
优选地，所述的冷却托架沿板材移动方向上的长度为12m。
优选地，所述的上辊和所述的下辊为镜面辊，所述的上辊和所述的下辊内均充满热水；所述的中辊为磨砂辊，所述的中辊内充满冷却水。
优选地，所述的前本体上开设有一个U型缺口，所述的U型缺口的两侧之间设置有用于调节所述的出料口的厚度的拉紧机构。
优选地，所述的前本体上位于所述的U型缺口与所述的出料口之间的位置开设有一个凹槽，所述的前本体上位于所述的U型缺口的另一侧开设有限位孔，所述的拉紧机构包括穿在所述的限位孔内的拉紧栓、固定在所述的拉紧刷的端部上的拉紧钩以及钩紧在所述的拉紧钩与所述的凹槽之间的过渡拉钩，所述的拉紧栓的另一端同轴设置有能够转动的旋转部，所述的旋转部具有外螺纹，所述的前本体上设置有拉紧螺母，所述的拉紧螺母螺纹装配在所述的旋转部上。
优选地，所述的三辊成型机上对应所述的上辊、所述的中辊和所述的下辊分别设置有前后移动机构。
优选地，所述的纵向裁切单元包括垂直于板材移动方向设置的横梁、能够移动地设置在所述的横梁上的两个裁切机构，两个所述的裁切机构分别位于板材的两侧。
优选地，所述的纵向裁切单元与所述的横向裁切单元之间设置有牵引机，所述的牵引机包括能够夹持板材移动的上牵引辊和下牵引辊。
优选地，所述的前本体与所述的下本体之间形成复合出料通道，所述的复合出料通道包括横截面增大的松弛段。
本发明的复合板材设备，针对两种物料特性差异，该模具创新采用模内复合方式，可实现表层及底层一次性挤出成型，为减弱两种物料之间的彼此影响，模体过渡层采用隔热设计，并配有独立油温控系统；该模内复合模具也创新性的设计调节方式，可在模具单侧进行阻流棒调节，确保两层熔体出料均匀，并可在模唇出口处进行制品总厚度微调，调节方式相对传统模具简单方便；TPU熔体粘度较大，在挤出过程需要对接触TPU的中辊进行强制冷却，上辊及下辊需进行加热，本设备配备单独冷水机及水加热器，通过PID实现自动调节，确保辊筒表面温度处于恒温状态；两台挤出机分别配备一台齿轮泵，通过PLC实现压力闭环控制，确保熔体进入模腔后压力稳定，可实现出料均匀，确保片材厚薄一致，并保证板面的平整度，板材表面的光泽性；产量高，能够提高生产率，节约电源，有利于市场的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的TPU与ABS复合板材设备中的表层TPU挤出单元的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的TPU与ABS复合板材设备中的底层ABS挤出单元的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的TPU与ABS复合板材设备中的模内复合模具的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的TPU与ABS复合板材设备中三辊成型机、纵向裁切单元、牵引机、横向裁切单元、冷却托架及板材输送单元的结构示意图。
附图标记说明：
1-表层TPU挤出单元，101-表层TPU挤出机，102-表层换网器，103-表层计量泵，2-底层ABS挤出单元，201-底层ABS挤出机，202-底层换网器，203-底层计量泵，3-模内复合模具，301-前本体，302-上本体，303-下本体，304-TPU调节阻流棒，305-ABS调节阻流棒，306-拉紧栓，307-拉紧钩，308-过渡拉钩，309-旋转部，310-拉紧螺母，4-三辊成型机，401-上辊，402-中辊，403-下辊，5-纵向裁切单元，6-牵引机，7-横向裁切单元，8-冷却托架，9-板材输送单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，一种TPU与ABS复合板材设备，包括表层TPU挤出单元1、底层ABS挤出单元2、模内复合模具3、三辊成型机4、纵向裁切单元5、横向裁切单元7及板材输送单元9；所述的表层TPU挤出单元1包括表层TPU挤出机101、与TPU挤出机的物料出口相连通的表层换网器102及与所述的表层换网器102的出料口相连通的表层计量泵103；所述的底层ABS挤出单元2包括底层ABS挤出机201、与ABS挤出机的物料出口相连通的底层换网器202及与所述的底层换网器202的出料口相连通的底层计量泵203；所述的模内复合模具3包括前本体301、上本体302和下本体303，所述的前本体301与所述的上本体302之间形成表层TPU进料通道，所述的上本体302与所述的下本体303之间形成底层ABS进料通道，所述的前本体301上设置有用于调节所述的表层TPU进料通道的横截面的大小的TPU调节阻流棒304，具体地，当TPU调节阻流棒304向上本体302靠近时，TPU进料通道变薄，减少进料；当TPU调节阻流棒304远离上本体302时，TPU进料通道变厚，增加进料；所述的上本体302上设置有用于调节所述的底层ABS进料通道的横截面的大小的ABS调节阻流棒305，具体地，当ABS调节阻流棒305向下本体303靠近时，ABS进料通道变薄，减少进料；当ABS调节阻流棒305远离下本体303时，ABS进料通道变厚，增加进料；所述的前本体301与所述的下本体303之间形成出料口，所述的三辊成型机4包括依次设置的上辊401、中辊402和下辊403，所述的出料口指向所述的中辊402与所述的下辊403之间，从所述的中辊402与所述的下辊403之间、所述的上辊401与所述的中辊402之间、所述的纵向裁切单元5至所述的横向裁切单元7形成板材的成型路径，所述的纵向裁切单元5与所述的横向裁切单元7之间设置有用于对板材进行自然冷却的冷却托架8，所述的冷却托架8上设置若干根托辊，所述的冷却托架8沿板材移动方向上的长度为12m，所述的上辊401和所述的下辊403为镜面辊，所述的上辊401和所述的下辊403内均充满热水；所述的中辊402为磨砂辊，所述的中辊402内充满冷却水，所述的前本体301上开设有一个U型缺口，所述的U型缺口的两侧之间设置有用于调节所述的出料口的厚度的拉紧机构，所述的前本体301上位于所述的U型缺口与所述的出料口之间的位置开设有一个凹槽，所述的前本体301上位于所述的U型缺口的另一侧开设有限位孔，所述的拉紧机构包括穿在所述的限位孔内的拉紧栓306、固定在所述的拉紧刷的端部上的拉紧钩307以及钩紧在所述的拉紧钩307与所述的凹槽之间的过渡拉钩308，所述的拉紧栓306的另一端同轴设置有能够转动的旋转部309，所述的旋转部309具有外螺纹，所述的前本体301上设置有拉紧螺母310，所述的拉紧螺母310螺纹装配在所述的旋转部309上，所述的三辊成型机4上对应所述的上辊401、所述的中辊402和所述的下辊403分别设置有前后移动机构，所述的纵向裁切单元5包括垂直于板材移动方向设置的横梁、能够移动地设置在所述的横梁上的两个裁切机构，两个所述的裁切机构分别位于板材的两侧，两个裁切机构之间的距离即为所需的板材的宽度，所述的纵向裁切单元5与所述的横向裁切单元7之间设置有牵引机6，横向裁切单元7根据所需的板材的长度进行定长裁切，所述的牵引机6包括能够夹持板材移动的上牵引辊和下牵引辊，所述的前本体301与所述的下本体303之间形成复合出料通道，分层复合后的TPU和ABS从复合出料通道排出，所述的复合出料通道包括横截面增大的松弛段，物料经过压紧-蓬松-压紧的过程，提高韧性，增强性能。
综上，该复合板材设备针对两种物料特性差异，该模具创新采用模内复合方式，可实现表层及底层一次性挤出成型，为减弱两种物料之间的彼此影响，模体过渡层采用隔热设计，并配有独立油温控系统；该模内复合模具也创新性的设计调节方式，可在模具单侧进行阻流棒调节，确保两层熔体出料均匀，并可在模唇出口处进行制品总厚度微调，调节方式相对传统模具简单方便；TPU熔体粘度较大，在挤出过程需要对接触TPU的中辊进行强制冷却，上辊及下辊需进行加热，本设备配备单独冷水机及水加热器，通过PID实现自动调节，确保辊筒表面温度处于恒温状态；两台挤出机分别配备一台齿轮泵，通过PLC实现压力闭环控制，确保熔体进入模腔后压力稳定，可实现出料均匀，确保片材厚薄一致，并保证板面的平整度，板材表面的光泽性；产量高，能够提高生产率，节约电源，有利于市场的发展。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，包括表层TPU挤出单元、底层ABS挤出单元、模内复合模具、三辊成型机、纵向裁切单元、横向裁切单元及板材输送单元；所述的表层TPU挤出单元包括表层TPU挤出机、表层换网器及表层计量泵；所述的底层ABS挤出单元包括底层ABS挤出机、底层换网器及底层计量泵；所述的模内复合模具包括前本体、上本体和下本体，所述的前本体与所述的上本体之间形成表层TPU进料通道，所述的上本体与所述的下本体之间形成底层ABS进料通道，所述的表层TPU进料通道位于所述的底层ABS进料通道的前上方，所述的前本体上设置有用于调节所述的表层TPU进料通道的横截面的大小的TPU调节阻流棒，所述的上本体上设置有用于调节所述的底层ABS进料通道的横截面的大小的ABS调节阻流棒，所述的前本体与所述的下本体之间形成出料口，所述的前本体与所述的下本体之间形成复合出料通道，所述的复合出料通道包括多段横截面增大的松弛段，且所述的出料口的横截面积小于所述的复合出料通道的横截面积，所述的三辊成型机包括依次设置的上辊、中辊和下辊，所述的出料口指向所述的中辊与所述的下辊之间，从所述的中辊与所述的下辊之间、所述的上辊与所述的中辊之间、所述的纵向裁切单元至所述的横向裁切单元形成板材的成型路径。
2.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的纵向裁切单元与所述的横向裁切单元之间设置有用于对板材进行自然冷却的冷却托架，所述的冷却托架上设置若干根托辊。
3.如权利要求2所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的冷却托架沿板材移动方向上的长度为12m。
4.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的上辊和所述的下辊为镜面辊，所述的上辊和所述的下辊内均充满热水；所述的中辊为磨砂辊，所述的中辊内充满冷却水。
5.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的前本体上开设有一个U型缺口，所述的U型缺口的两侧之间设置有用于调节所述的出料口的厚度的拉紧机构。
6.如权利要求5所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的前本体上位于所述的U型缺口与所述的出料口之间的位置开设有一个凹槽，所述的前本体上位于所述的U型缺口的另一侧开设有限位孔，所述的拉紧机构包括穿在所述的限位孔内的拉紧栓、固定在所述的拉紧刷的端部上的拉紧钩以及钩紧在所述的拉紧钩与所述的凹槽之间的过渡拉钩，所述的拉紧栓的另一端同轴设置有能够转动的旋转部，所述的旋转部具有外螺纹，所述的前本体上设置有拉紧螺母，所述的拉紧螺母螺纹装配在所述的旋转部上。
7.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的三辊成型机上对应所述的上辊、所述的中辊和所述的下辊分别设置有前后移动机构。
8.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的纵向裁切单元包括垂直于板材移动方向设置的横梁、能够移动地设置在所述的横梁上的两个裁切机构，两个所述的裁切机构分别位于板材的两侧。
9.如权利要求1所述的TPU与ABS复合板材设备，其特征在于，所述的纵向裁切单元与所述的横向裁切单元之间设置有牵引机，所述的牵引机包括能够夹持板材移动的上牵引辊和下牵引辊。
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