CN111113849A - 一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备 - Google Patents

一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，包括：挤压成型机构：包括原料缸、布置在原料缸内并可沿其内壁来回移动的挤压活塞、连接所述原料缸出口的挤压成型空腔，以及从挤压成型空腔出来的线材进行冷却的冷却池；传动机构：包括设置在挤压成型空腔入口侧的入口传动滑轮、位于入口传动滑轮后方并可引导待成型线材进入挤压成型空腔的引导通道、引导成型后的线材进入冷却池的出口传动滑轮，以及位于冷却池后方并可缠绕储存成型线材的缠绕转盘。与现有技术相比，本发明装置的尺寸小，工作温度不高，加热区域小，易于控制，安全性好；运行时没有三废排放，更加环保，适合在实验室等室内空间使用。

Description

一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备
技术领域
本发明涉及一种机械设备，尤其是涉及一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备。
背景技术
目前，市面上没有专门用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，只有用于无芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备。但该设备在熔融沉积成型时，面临产品机械性能差，产品智能化程度低的问题，这是由于目前的熔融沉积成型用线材仅使用了单一的塑胶材料，而本发明借助挤压成型工艺，设计了一套在熔融沉积成型线材中嵌入芯体的机械设备，可实现对原有线材的强度增强和智能化升级。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，包括：
挤压成型机构：包括原料缸、布置在原料缸内并可沿其内壁来回移动的挤压活塞、连接所述原料缸出口的挤压成型空腔，以及从挤压成型空腔出来的线材进行冷却的冷却池；
传动机构：包括设置在挤压成型空腔入口侧的入口传动滑轮、位于入口传动滑轮后方并可引导待成型线材进入挤压成型空腔的引导通道、引导成型后的线材进入冷却池的出口传动滑轮，以及位于冷却池后方并可缠绕储存成型线材的缠绕转盘。
进一步的，所述原料缸包括外层壳体和内层壳体，在外层壳体和内层壳体之间还设有加热线圈，所述内层壳体的出口连接所述挤压成型空腔。更进一步的，所述加热线圈可达到的最高温度为240℃，因此线材应当优选具有255℃以上的耐热性能，同时不能有太强的拉伸形变。
进一步的，所述原料缸底部呈锥形，锥角为40-60°。
进一步的，所述原料缸内壁涂覆耐热光滑保护层。
进一步的，所述原料缸上设置有可封闭的注料口。
进一步的，所述挤压成型空腔的出口位置可拆卸嵌入设置有可替换内芯，所述可替换内芯具有供线材穿过的成型通道。成型通道的形状优选为圆形。
进一步的，所述原料缸与挤压成型空腔的接口方向倾斜朝向挤压成型空腔的出口。这样，原料缸在挤压过程中也可以助于待成型芯材在挤压成型空腔内向其出口行进。
进一步的，所述原料缸以待成型线材行走方向为对称中心线对称布置有一对，以保证待成型线材在挤压成型过程中处于中心位置。
进一步的，所述缠绕轮盘通过电机驱动旋转。
进一步的，熔融沉积成型过程中，线材行进速率为0.1mm/s～2mm/s。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、轻便：装置的设计尺寸很小，可以在大多数实验室安装使用。
2、安全：比起其他工艺，本发明所属装置工作温度不高，同时加热区域小，加热情况易于控制，有着良好的安全性。
3、新颖：目前市面上没有同类设备，本发明是对带芯熔融沉积成型用线材制造的先行尝试。
4、环保：本装置在理想状态下运行时没有三废排放，保证了环保要求，也适合在实验室等室内空间使用。
附图说明
图1为本发明的装置结构图。
图中标号所示：
1-待成型线材，2-入口传动滑轮，3-引导通道，4-原料缸，5-挤压活塞，6-出口传动滑轮，7-冷却池，8-缠绕轮盘，9-可替换内芯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提出了一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其结构参见图1所示，包括：
挤压成型机构：包括原料缸4、布置在原料缸4内并可沿其内壁来回移动的挤压活塞5、连接所述原料缸4出口的挤压成型空腔，以及从挤压成型空腔出来的线材进行冷却的冷却池7；
传动机构：包括设置在挤压成型空腔入口侧的入口传动滑轮2、位于入口传动滑轮2后方并可引导待成型线材1进入挤压成型空腔的引导通道3、引导成型后的线材进入冷却池7的出口传动滑轮6，以及位于冷却池7后方并可缠绕储存成型线材的缠绕转盘。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4包括外层壳体和内层壳体，在外层壳体和内层壳体之间还设有加热线圈，所述内层壳体的出口连接所述挤压成型空腔。更进一步的，所述加热线圈可达到的最高温度为240℃，因此线材应当优选具有255℃以上的耐热性能，同时不能有太强的拉伸形变。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4底部呈锥形，锥角为40-60°。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4内壁涂覆耐热光滑保护层。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4上设置有可封闭的注料口。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述挤压成型空腔的出口位置可拆卸嵌入设置有可替换内芯9，所述可替换内芯9具有供线材穿过的成型通道。成型通道的形状优选为圆形。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4与挤压成型空腔的接口方向倾斜朝向挤压成型空腔的出口。这样，原料缸4在挤压过程中也可以助于待成型芯材在挤压成型空腔内向其出口行进。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述原料缸4以待成型线材1行走方向为对称中心线对称布置有一对，以保证待成型线材1在挤压成型过程中处于中心位置。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述缠绕轮盘8通过电机驱动旋转。
在本发明的一种具体的实施方式中，熔融沉积成型过程中，线材行进速率为0.1mm/s～2mm/s。
以上各实施方式中，可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多组合实施。
下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。
实施例1：
一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，如图1所示，该挤压成型设设备主要由挤压成型机构和传动机构组成。挤压成型机构包括原料缸4，挤压活塞5，可替换内芯9，冷却池；传动机构包括入口传动滑轮2、出口传动滑轮6，引导通道3，缠绕轮盘8等。
其中，原料缸分两层，外层为原料缸壳体，内层为挤压腔体，原料缸和挤压腔体之间布置有加热线圈，原料缸上有可封闭的注料口直通缸内，这三者图中未示出。
在使用时，原料缸4先预热，熔融材料在预热后由原料缸4上的注料口注入原料缸4，待成型线材1由引导通道3外的入口传动滑轮2递入引导通道3，在设备开始运行时，挤压活塞5以一定力度施加压力，同时入口传动滑轮2、出口传动滑轮6与缠绕轮盘8按照一定速度旋转，将在挤压成型空腔内包覆有熔融或半熔融材料的线材从挤压成型空腔出口(即可替换内芯9处)带出，此时按照可替换内芯9内的成型通道的形状，获得半成品线材，在半成品线材进入冷却池7冷却后，获得带芯熔融沉积成型线材，即为目的产物。
以上实施例中，设备运作时，待成型线材1由电机带动入口传动滑轮2牵引行进。入口传动滑轮2由电机控制，配合引导通道3将待成型线材1送入挤压成型腔体内。同时电机的转速可以采用传感器记录并传输至控制器(如PLC控制器等)。用于包覆的热熔性材料在预热熔化后由注射器注入已经预热完毕的原料缸4缸体中。待成型线材1和包覆材料受推拉或挤压从挤压成型腔体的出口离开，形成包裹了半熔化材料的线材，之后线材经冷却池7冷却，则获得包裹了热熔性材料的线材，可用于配套的熔融沉积成型工艺制造。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，包括：
挤压成型机构：包括原料缸(4)、布置在原料缸(4)内并可沿其内壁来回移动的挤压活塞(5)、连接所述原料缸(4)出口的挤压成型空腔，以及从挤压成型空腔出来的线材进行冷却的冷却池(7)；
传动机构：包括设置在挤压成型空腔入口侧的入口传动滑轮(2)、位于入口传动滑轮(2)后方并可引导待成型线材(1)进入挤压成型空腔的引导通道(3)、引导成型后的线材进入冷却池(7)的出口传动滑轮(6)，以及位于冷却池(7)后方并可缠绕储存成型线材的缠绕转盘(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)包括外层壳体和内层壳体，在外层壳体和内层壳体之间还设有加热线圈，所述内层壳体的出口连接所述挤压成型空腔。
3.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)底部呈锥形，锥角为40-60°。
4.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)内壁涂覆耐热光滑保护层。
5.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)上设置有可封闭的注料口。
6.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述挤压成型空腔的出口位置可拆卸嵌入设置有可替换内芯(9)，所述可替换内芯(9)具有供线材穿过的成型通道。
7.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)与挤压成型空腔的接口方向倾斜朝向挤压成型空腔的出口。
8.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述原料缸(4)以待成型线材行走方向为对称中心线对称布置有一对，以保证待成型线材(1)在挤压成型过程中处于中心位置。
9.根据权利要求1所述的一种用于带芯熔融沉积成型线材制造的挤压成型设备，其特征在于，所述缠绕轮盘(8)通过电机驱动旋转。
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