CN201240047Y - 一种用于快速成型工艺的微型挤出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于快速成型工艺的微型挤出装置，该装置包括基座、柱塞式料筒、送丝机构、螺杆式料筒及螺杆，利用送丝机构推进丝料，在柱塞式料筒部分完成丝料的塑化；在螺杆式料筒部分，由螺杆对熔融料进行加压和挤出。本实用新型结合了螺杆式与柱塞式两种挤出方式的优点以达到改善微型挤出装置的挤出效果，能提供稳定的挤出压力以及连续的熔融料挤出流量，本实用新型工作稳定可靠。

Description

一种用于快速成型工艺的微型挤出装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于快速成型工艺的微型挤出装置。

背景技术

塑料的挤出方式主要有两种，即柱塞式挤出和螺杆式挤出，原料主要是粒料或粉料。对于丝料，可以采用柱塞式挤出，但不便于螺杆式挤出。目前，用于熔融堆积快速成型工艺的原料主要为塑料丝料(直径为1.8mm左右)，即采用丝料进料方式。应用的挤出装置，或称喷头，主要有两种，一种是利用未熔化且具有一定硬度的丝料段当柱塞把已经受热熔融的丝料熔体挤出。这种喷头的缺点是丝料的推进力不大，熔体挤出压力偏小，对于小直径的喷嘴挤出时容易出现孔堵塞、出料不连续(断料)的现象。另外一种是采用螺杆挤出方式，该方式能够提供足够大的挤出压力，但若采用丝料，则会由于螺杆旋转时螺棱会与丝料发生干涉，故丝料不能连续进料，影响喷头连续稳定地挤出。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于快速成型工艺的微型挤出装置，该微型挤出装置以丝料为原料(丝料长度不限)，能适用于各种微型喷头的熔体连续挤出，可提供稳定的挤出压力使得喷头的工作稳定可靠。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种用于快速成型工艺的微型挤出装置，该装置包括基座、柱塞式料筒、送丝机构、螺杆式料筒及螺杆，柱塞式料筒及螺杆式料筒上均设有加热件，在基座上设有轴承孔，所述螺杆安装在轴承孔上，螺杆式料筒与螺杆配合并在其间形成螺旋挤出料道，螺旋挤出料道的前端为喷口，螺旋挤出料道的后端与柱塞式料筒的前端相通，送丝机构朝向柱塞式料筒的后端；送丝机构及螺杆均由驱动机构驱动。

本实用新型的工作原理为：送料机构首先把丝料送往柱塞式料筒，由于柱塞式料筒外有加热器，其加热温度由温度传感器来采集与控制。送入的丝料被高温融化成熔体状态，通过未塑化的丝料本身的活塞推进作用使塑化的丝料熔体进入螺杆式料筒，再通过螺杆旋转作用，把熔体输送到靠近喷嘴一端，并把熔体连续稳定的从喷嘴挤出。熔体挤出压力和流量可由电机转速来控制。

本实用新型采用了螺杆式与柱塞式相结合的方式，利用丝料的未塑化部分当柱塞，推进丝料前进并完成丝料自身的塑化，当熔体进入螺杆式料筒后，由螺杆进行加压，由喷嘴挤出。因此，本实用新型在保证丝料能够连续稳定进料与塑化的同时，能用较低的送料推力将丝料送入料筒，并能通过微型螺杆实现对熔体的增压挤出，能适用于各种微型喷头的熔体连续挤出，使得喷头的工作稳定可靠。喷嘴孔径可为0.1～1.0mm。

本实用新型的进一步改进是：

在所述螺杆周向上开有360°的环状槽，该环状槽正对所述柱塞式料筒的前端。这是为了在熔融塑料从塑化装置的柱塞式料筒进入螺杆式料筒时能确保熔融塑料不会被螺棱干涉。

或者在所述轴承孔上设有深沟球轴承，所述螺杆通过该深沟球轴承安装于所述轴承孔上。用以对螺杆进行准确的径向定位，避免出现螺杆刮到料筒内壁的情况。

或者所述轴承孔为台阶孔，在该台阶孔上设有推力球轴承，所述螺杆通过该推力球轴承安装于所述轴承孔上并被该推力球轴承向所述喷嘴方向推压。以承受螺杆挤出时，因为喷嘴孔径直径很小，一般为0.1～1.0mm、喷嘴中的熔体所产生的强大反作用力。

或者在所述轴承孔或送丝机构与所述加热件之间设置隔热板，采用隔热板进行隔热，在隔热板以上不需要加热的空间进行吹风，实现闭环温控，令温度保持在70℃以下，这样是为保证丝料在进入柱塞式料筒前能保持一定的硬度，并且确保轴承不会在高温下被烧毁或卡死。

附图说明

图1为用于快速成型工艺的微型挤出装置的结构示意图；

图2是螺杆上环状槽的局部放大图；

图3为隔热板与罩壳形成的隔热封闭空间。

附图标记说明：

1.喷嘴；2.弹簧挡圈；3.螺杆式料筒；4.弹簧加热器；5.定位套；6.基座；7.柱塞式料筒；8.轴承定位套；9.深沟球轴承；10.推力球轴承；11.隔热板；12.螺杆；13.送丝机构；14.丝料；15.电机；16.联轴器；17.罩壳；18.环状槽。

具体实施方式

如图1所示，一种用于快速成型工艺的微型挤出装置，该装置包括基座、柱塞式料筒7、送丝机构13、螺杆式料筒3及螺杆12，柱塞式料筒7及螺杆式料筒3上均设有弹簧加热器4，在基座6上设有轴承孔，所述螺杆12安装在轴承孔上，螺杆式料筒3与螺杆12配合并在其间形成螺旋挤出料道，螺旋挤出料道的前端设有喷嘴1，螺旋挤出料道的后端与柱塞式料筒的前端相通，送丝机构13朝向柱塞式料筒7的后端；送丝机构13及螺杆12均由驱动机构驱动。

本实施例中，送丝机构13把丝料推进入柱塞式料筒7，由于柱塞式料筒外的弹簧加热器4加热而使丝料逐步熔化。丝料被继续推进，没有熔融的部分起到柱塞的作用，把熔融料推入螺杆式料筒3。螺杆式料筒外的弹簧加热器4提供可保持塑料处于熔融状态所需的热量，电机15带动螺杆12旋转，螺杆起到的是输送熔体和增压的作用，最后把进入螺杆式料筒部分的熔融塑料从喷嘴1中挤出。在设计螺杆时，其螺纹段的长度可根据丝料的性能而改变其长短，以保证熔体的热历程在许可范围之内。该装置可根据分层参数沿模型截面层移动，同时控制熔体的体积流量，实现熔融堆积快速成型工艺。

在本实施例中，为了保证熔融塑料从柱塞式料筒进入螺杆式料筒时的不会被螺棱干涉，在正对柱塞式料筒前端的螺杆上开有360°的环状槽18。

在本实施例中，螺杆式料筒3通过定位套5固定在基座6上，螺杆12通过联轴器16与电机15连接，还用一对深沟球轴承9，对螺杆12进行径向定位，避免螺杆刮伤料筒内壁的情况出现，另外设有一个推力球轴承10，以承受螺杆挤出时，因喷嘴孔径直径很小，喷嘴中的熔体产生的强大反作用力。

在本实施例中还采用了隔热板11进行隔热，对隔热板11与罩壳17之间的空间进行吹风令轴承、电机冷却，实现闭环温控，令温度保持在70℃以下，保证丝料在进入柱塞式料筒前能保持一定的硬度，并且确保轴承不会在高温下被烧毁或卡死。

本实施例中喷嘴通过螺纹与料筒主体前端连接，喷嘴是可更换拆卸的，可根据实际需要对挤出熔融料的直径作调整，即可以根据实际的需要，更换不同规格的喷嘴，比如喷嘴孔径为0.1～1.0mm等。

柱塞式料筒与螺杆式料筒可做成一体式结构，也可以设计为分体式结构，这样可以方便加工。

本实用新型相对于现有技术而言，能用较低的送料推力将丝料送入料筒，在保证丝料能够连续稳定进料与塑化的同时，能通过微型螺杆实现对熔体的增压挤出，能适用于各种微型喷头的熔体连续挤出，使得喷头的工作稳定可靠。

Claims (7)

1.一种用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：该挤出装置包括基座、柱塞式料筒、送丝机构、螺杆式料筒及螺杆，柱塞式料筒及螺杆式料筒上均设有加热件，在基座上设有轴承孔，所述螺杆安装在轴承孔上，螺杆式料筒与螺杆配合并在其间形成螺旋挤出料道，螺旋挤出料道的前端为喷口，螺旋挤出料道的后端与柱塞式料筒的前端相通，送丝机构朝向柱塞式料筒的后端；送丝机构及螺杆均由驱动机构驱动。

2.一种如权利要求1所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：所述螺杆周向上开有360°的环状槽，该环状槽正对所述柱塞式料筒前端。

3.一种如权利要求1所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：在所述轴承孔上设有深沟球轴承，所述螺杆通过该深沟球轴承安装于所述轴承孔上。

4.一种如权利要求1所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：在所述轴承孔为台阶孔，在该台阶孔上设有推力球轴承，所述螺杆通过该推力球轴承安装于所述轴承孔上。

5.一种如权利要求1所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：所述螺杆式料筒包括料筒主体及通过螺纹与料筒主体前端连接的喷嘴，所述喷口设于该喷嘴上。

6.一种如权利要求1至5中任一项所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：所述轴承孔或送丝机构与所述加热件之间设有隔热板。

7.如权利要求6所述的用于快速成型工艺的微型挤出装置，其特征在于：所述轴承孔及所述送丝机构处于罩壳与隔热板组成的封闭空间，与所述加热件隔开。

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