CN217597647U - 混合杆段、发泡成型螺杆、发泡成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种混合杆段、发泡成型螺杆、发泡成型设备。混合杆段上设有混匀结构和打散结构，混匀结构包括混匀凸起；打散结构包括螺棱组，螺棱组沿杆体的周向方向排列设置；螺棱组包括沿杆体的周向方向间隔设置的第一螺旋棱和第二螺旋棱，第二螺旋棱的高度小于第一螺旋棱的高度。打散结构能够将发泡剂和聚合物熔体强力剪切、打散，具有高度差的第一螺旋棱、第二螺旋棱能够随着杆体的转动不断交替对发泡剂和聚合物熔体的剪切力度，更有利于形成细密的微观组织形态；打散后的细密的微观组织形态能够进一步更快速、更均匀地与聚合物熔体进行混炼、混合，形成更稳定的均相体系，提高对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率，缩短了塑化时间。

Description

混合杆段、发泡成型螺杆、发泡成型设备

技术领域

本实用新型涉及塑料成型技术领域，特别涉及一种混合杆段、发泡成型螺杆、发泡成型设备。

背景技术

螺杆是注塑机和挤出机等机器的一个重要部件。普通注射螺杆螺纹(或称为螺棱)的有效长度通常分成加料段(输送段)、压缩段(塑化段)、均化段(计量段)。根据塑料性质不同，可分为渐变型螺杆、突变型螺杆、通用型螺杆。

发泡注塑成型是指以热塑性材料为基体(LCP材料除外。LCP材料，LIQUID CRYSTALPOLYMER，又称液晶聚合物。它是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性)，以化学发泡剂或物理发泡剂为气源，经过螺杆混炼均匀后，注入模具的模腔，泡孔长大，在制品中形成十几到几十微米的封闭微孔结构。挤出发泡成型原理类似。物理发泡剂通常采用超临界流体，超临界流体是指当气体处于临界温度和临界压力之上时所形成的流体，其密度接近于液体而粘度和扩散性与气体更近似。超临界流体通常采用的气体源包括氮气和二氧化碳。

普通螺杆不能用于微孔发泡注塑或者挤出工艺。为了使用和推广微孔发泡工艺，做出符合要求的微发泡产品，注塑机厂家和挤出机厂家需要设计和制备专用螺杆。发泡成型螺杆通常包括沿物料整体输送方向依次排列设置的加料段、压缩段、均化段、止逆环和混合头，混合头将聚合物熔体与发泡剂混合，混合头通常采用与普通螺杆相似的结构(即混合头上设有加料段、压缩段、均化段)，或混合头的螺棱的导程、槽深设计为渐变，但现有的混合头对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率有待提升。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种混合杆段，旨在提高对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的混合杆段，用于混合聚合物熔体和发泡剂，包括杆体，所述杆体上设有混匀结构和打散结构，所述打散结构用于将所述发泡剂和所述聚合物熔体混炼、打散，所述混匀结构用于将打散后的所述发泡剂与所述聚合物熔体进一步混炼、混合，所述混匀结构包括至少一个设置在所述杆体上的混匀凸起；所述打散结构包括设置在所述杆体上的至少一组螺棱组，所述至少一组螺棱组沿所述杆体的周向方向排列设置；所述螺棱组包括沿所述杆体的周向方向间隔设置的第一螺旋棱和第二螺旋棱，所述第二螺旋棱的高度小于所述第一螺旋棱的高度。

可选地，所述螺棱组还包括第一连接棱和/或第二连接棱；所述第一连接棱设置在所述螺棱组的一端上，所述第一连接棱的一端与所述第一螺旋棱的端部连接，所述第一连接棱的另一端与所述第二螺旋棱的端部连接；所述第二连接棱设置在所述螺棱组的另一端上，所述第二连接棱的一端与所述第一螺旋棱的端部连接，所述第二连接棱的另一端与所述第二螺旋棱的端部连接；或，所述打散结构包括至少两组所述螺棱组，所述第二连接棱的一端与所述第二螺旋棱的端部连接，所述第二连接棱的另一端与相邻的另一所述螺棱组的所述第一螺旋棱的端部连接。通过设置第一连接棱和/或第二连接棱，使第一螺旋棱、第二螺旋棱能够加工到更高的高度，进一步提高了螺棱组对超临界流体等发泡剂和聚合物熔体的打散能力。第一连接棱、第二连接棱的不同连接方式，能够对超临界流体等发泡剂和聚合物熔体提供的不同分布状况的剪切力，使螺棱组能够适用于更多种类的发泡剂和聚合物熔体，提高了混合杆段的适用性。

可选地，所述第一螺旋棱和所述第二螺旋棱的旋向均设置为右旋，当所述混匀结构位于上侧且所述打散结构位于下侧时，所述第二螺旋棱位于所述第一螺旋棱的右侧；或，所述第一螺旋棱和所述第二螺旋棱的旋向均设置为左旋，当所述混匀结构位于上侧且所述打散结构位于下侧时，所述第二螺旋棱位于所述第一螺旋棱的左侧；上述结构均使得打散结构能够以更大的速度或更大的力度将超临界流体等发泡剂和聚合物熔体进行打散，进一步提高了打散结构的混炼、打散能力，在同等打散强度下螺棱组的使用寿命得到提升。

可选地，所述第一螺旋棱的末端包括增宽段，所述增宽段与所述第二螺旋棱的间距沿朝向末端的方向逐渐减小。增宽段进一步提高了高度较高的第一螺旋棱的打散能力，在同等打散强度下第一螺旋棱的使用寿命得到提升。

可选地，所述混匀结构包括至少一个混匀组，所述混匀组包括至少两个所述混匀凸起；同一所述混匀组中的所述混匀凸起沿预设螺旋方向间隔设置，所述混匀组沿所述杆体的周向方向间隔设置；或同一所述混匀组中的所述混匀凸起沿所述杆体的周向方向间隔设置，所述混匀组沿所述杆体的轴向间隔设置。上述混匀结构均提高了发泡剂和聚合物熔体打散后的细密的微观组织形态以及与聚合物熔体的混匀效率，进一步缩短了塑化时间，进一步缩短了塑料产品的生产制造周期。

可选地，所述第一螺旋棱与所述第二螺旋棱的高度差小于5毫米。这一高度差范围使得螺棱组进一步提高了螺棱组的打散能力，进一步提高了对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率。

可选地，所述第一螺旋棱与所述第二螺旋棱的高度差小于4毫米且大于0.5毫米。这一高度差范围的螺棱组，能够具备更好的剪切力，更进一步地提高了螺棱组的打散能力。

可选地，所述杆体上共设有2至10组所述螺棱组，使打散结构的打散能力更均匀稳定，缩短了打散时间，进一步提高了塑化效率。

本实用新型还提出一种发泡成型螺杆，包括加料段、压缩段、均化段、止逆环，所述发泡成型螺杆还包括上述混合杆段，所述加料段、所述压缩段、所述均化段、所述止逆环、所述打散结构、所述混匀结构依次排列设置。

本实用新型还提出一种发泡成型设备，包括上述发泡成型螺杆。

本实用新型的技术方案通过将混合杆段设置为包括杆体，杆体上设有混匀结构和打散结构，打散结构用于将发泡剂和聚合物熔体混炼、打散，混匀结构用于将打散后的发泡剂与聚合物熔体进一步混炼、混合，混匀结构包括至少一个设置在杆体上的混匀凸起；打散结构包括设置在杆体上的至少一组螺棱组，至少一组螺棱组沿杆体的周向方向排列设置；螺棱组包括沿杆体的周向方向间隔设置的第一螺旋棱和第二螺旋棱，第二螺旋棱的高度小于第一螺旋棱的高度；随着杆体的转动，打散结构能够将注入的超临界流体等发泡剂和聚合物熔体强力剪切、打散，具有高度差的第一螺旋棱、第二螺旋棱能够随着杆体的转动不断交替对发泡剂和聚合物熔体的剪切力度，更有利于形成细密的微观组织形态；打散后的细密的微观组织形态能够在混匀结构上进一步更快速、更均匀地与聚合物熔体进行混炼、混合，形成更稳定的均相体系，提高对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率，缩短了塑化时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型混合杆段一实施例的立体结构示意图。

图2为本实用新型混合杆段一实施例的主视图。

图3为图2中A-A位置的截面图。

图4为本实用新型混合杆段另一实施例的主视图。

图5为本实用新型混合杆段又一实施例的主视图。

图6为本实用新型发泡成型螺杆一实施例的主视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				11	混匀结构	111	混匀凸起
12	打散结构	121	第一螺旋棱
				1211	增宽段	122	第二螺旋棱
123	第一连接棱	124	第二连接棱
				21	加料段	22	压缩段
23	均化段	24	止逆环

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种混合杆段。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该混合杆段用于混合聚合物熔体和以氮气或二氧化碳为气源的超临界流体等发泡剂。混合杆段包括杆体，杆体上设有混匀结构11和打散结构12，打散结构12用于将发泡剂和上述聚合物熔体混炼、打散，混匀结构11用于将打散后的发泡剂与聚合物熔体进一步混炼、混合，这里所说的进一步混炼、混合，是指将打散结构12混炼、打散后的物质继续进行混炼、混合，混匀结构11包括至少一个设置在杆体上的混匀凸起111；打散结构12包括设置在杆体上的至少一组螺棱组，至少一组螺棱组沿杆体的周向方向排列设置；螺棱组包括沿杆体的周向方向间隔设置的第一螺旋棱121和第二螺旋棱122，第二螺旋棱122的高度小于第一螺旋棱121的高度，从而形成如附图所示的高度差H。需要说明的是，第一螺旋棱121的高度、第二螺旋棱122的高度相对于同一测量基准而言，该测量基准可以是杆体的轴心或杆体的圆周表面。换言之，第二螺旋棱122的高度小于第一螺旋棱121的高度，即第二螺旋棱122的外径小于第一螺旋棱121的外径。

这一混合杆段可采用机械加工的方式，将一轴类零件进行机械加工切削后剩下杆体、混匀结构11和打散结构12。此时具有高度差的第一螺旋棱121、第二螺旋棱122的结构，相对于导程变化、槽深变化等结构更利于机械加工，降低了混合杆段的加工制造成本。随着杆体的转动，打散结构12能够将注入的超临界流体等发泡剂和聚合物熔体强力剪切、打散，具有高度差的第一螺旋棱121、第二螺旋棱122能够随着杆体的转动不断交替对发泡剂和聚合物熔体的剪切力度，更有利于形成细密的微观组织形态；打散后的细密的微观组织形态能够在混匀结构11上进一步更快速、更均匀地与聚合物熔体进行混炼、混合，形成更稳定的均相体系，提高对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率，缩短了塑化时间。

进一步作为可选的实施方式，螺棱组还包括第一连接棱123和第二连接棱124；第一连接棱123设置在螺棱组的一端上(如图1、图2所示的上端)，第一连接棱123的一端与第一螺旋棱121的端部连接，第一连接棱123的另一端与第二螺旋棱122的端部连接；第二连接棱124设置在螺棱组的另一端上(如图1、图2所示的下端)，打散结构12包括至少两组螺棱组，第二连接棱124的一端与第二螺旋棱122的端部连接，第二连接棱124的另一端与相邻的另一螺棱组的第一螺旋棱121的端部连接。作为另选的实施方式，与图示实施例有所不同的是，第二连接棱124的一端与第一螺旋棱121的端部连接，第二连接棱124的另一端与第二螺旋棱122的端部连接，即第一螺旋棱121首尾均设置为与同一螺棱组的第二螺旋棱122连接。第一连接棱123、第二连接棱124与第一螺旋棱121、第二螺旋棱122一体成型，如在机械加工的时候加工成相连接的结构。通过设置第一连接棱123和第二连接棱124，使第一螺旋棱121、第二螺旋棱122能够加工到更高的高度，进一步提高了螺棱组对超临界流体等发泡剂和聚合物熔体的打散能力。第一连接棱123、第二连接棱124的不同连接方式，能够对超临界流体等发泡剂和聚合物熔体提供的不同分布状况的剪切力，使螺棱组能够适用于更多种类的发泡剂和聚合物熔体，提高了混合杆段的适用性。

进一步作为可选的实施方式，第一螺旋棱121和第二螺旋棱122的旋向均设置为右旋，如图1、图2所示，当混匀结构11位于上侧且打散结构12位于下侧时，即按该方位对混合杆段进行观察时，对于同一组的第一螺旋棱121和第二螺旋棱122，第二螺旋棱122位于第一螺旋棱121的右侧。上述结构均使得打散结构12能够以更大的速度或更大的力度将超临界流体等发泡剂和聚合物熔体进行打散，进一步提高了打散结构12的打散能力，在同等打散强度下螺棱组的使用寿命得到提升。

进一步作为可选的实施方式，第一螺旋棱121的末端包括增宽段1211，增宽段1211即宽度逐渐增加，增宽段1211与第二螺旋棱122的间距沿朝向末端的方向逐渐减小。增宽段1211进一步提高了高度较高的第一螺旋棱121的打散能力，在同等打散强度下第一螺旋棱121的使用寿命得到提升。本实施例中，增宽段1211连接在第一连接棱123与第一螺旋棱121的围设区域内，即增宽段1211、第一连接棱123和第一螺旋棱121一体成型，更进一步地提高了高度较高的第一螺旋棱121的打散能力。

进一步作为可选的实施方式，混匀结构11包括至少一个混匀组，本实施例中共设置三组混匀组，混匀组包括至少两个混匀凸起111，如图3所示本实施例中每个混匀组包括四个混匀凸起111。如图2、图3所示，同一混匀组中的混匀凸起111沿杆体的周向方向间隔设置。如图2所示，混匀组沿杆体的轴向(即图2中的上下方向)间隔设置。上述混匀结构11均提高了发泡剂和聚合物熔体打散后的细密的微观组织形态以及与聚合物熔体的混匀效率，进一步缩短了塑化时间，进一步缩短了塑料产品的生产制造周期。

进一步作为可选的实施方式，第一螺旋棱121与第二螺旋棱122的高度差小于5毫米。这一高度差范围使得螺棱组进一步提高了螺棱组的打散能力，进一步提高了对聚合物熔体与发泡剂的混合均化效率。进一步作为可选的实施方式，第一螺旋棱121与第二螺旋棱122的高度差小于4毫米且大于0.5毫米。这一高度差范围的螺棱组，能够具备更好的剪切力，更进一步地提高了螺棱组的打散能力。

进一步作为可选的实施方式，杆体上共设有2至10组螺棱组，使打散结构12的打散能力更均匀稳定，缩短了打散时间，进一步提高了塑化效率。

参照图4，在本实用新型另一实施例中，与上述实施例有所不同的是，第一螺旋棱121和第二螺旋棱122的旋向均设置为左旋，当混匀结构11位于上侧且打散结构12位于下侧时，即按图4所示的方位观察混合杆段时，对于同一组的第一螺旋棱121和第二螺旋棱122，第二螺旋棱122位于第一螺旋棱121的左侧；上述结构均使得打散结构12能够以更大的速度或更大的力度将超临界流体等发泡剂和聚合物熔体进行打散，进一步提高了打散结构12的打散能力，在同等打散强度下螺棱组的使用寿命得到提升。

参照图5，在本实用新型又一实施例中，与上述实施例有所不同的是，同一混匀组中的混匀凸起111沿预设螺旋方向(预设螺旋方向如图5所示的右旋方向)间隔设置，混匀组沿杆体的周向方向间隔设置。上述混匀结构11均提高了发泡剂和聚合物熔体打散后的细密的微观组织形态以及与聚合物熔体的混匀效率，进一步缩短了塑化时间，进一步缩短了塑料产品的生产制造周期。

本实用新型还提出一种发泡成型螺杆，如图6所示，发泡成型螺杆包括加料段21、压缩段22、均化段23、止逆环24，发泡成型螺杆还包括上述混合杆段，加料段21、压缩段22、均化段23、止逆环24、打散结构12、混匀结构11依次排列设置，如沿图3的从下到上的方向依次设置。该混合杆段的具体结构参照上述实施例，由于本发泡成型螺杆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种发泡成型设备，发泡成型设备具体包括注塑机和挤出机，发泡成型设备包括上述发泡成型螺杆。该发泡成型螺杆的具体结构参照上述实施例，由于本发泡成型设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种混合杆段，用于混合聚合物熔体和发泡剂，其特征在于，包括杆体，所述杆体上设有混匀结构和打散结构，所述打散结构用于将所述发泡剂和所述聚合物熔体混炼、打散，所述混匀结构用于将打散后的所述发泡剂与所述聚合物熔体进一步混炼、混合，所述混匀结构包括至少一个设置在所述杆体上的混匀凸起；所述打散结构包括设置在所述杆体上的至少一组螺棱组，所述至少一组螺棱组沿所述杆体的周向方向排列设置；所述螺棱组包括沿所述杆体的周向方向间隔设置的第一螺旋棱和第二螺旋棱，所述第二螺旋棱的高度小于所述第一螺旋棱的高度；

所述螺棱组还包括第一连接棱和/或第二连接棱；所述第一连接棱设置在所述螺棱组的一端上，所述第一连接棱的一端与所述第一螺旋棱的端部连接，所述第一连接棱的另一端与所述第二螺旋棱的端部连接；所述第二连接棱设置在所述螺棱组的另一端上，所述第二连接棱的一端与所述第一螺旋棱的端部连接，所述第二连接棱的另一端与所述第二螺旋棱的端部连接。

2.如权利要求1所述的混合杆段，其特征在于，所述打散结构包括至少两组所述螺棱组，所述第二连接棱的一端与所述第二螺旋棱的端部连接，所述第二连接棱的另一端与相邻的另一所述螺棱组的所述第一螺旋棱的端部连接。

3.如权利要求1所述的混合杆段，其特征在于，所述第一螺旋棱和所述第二螺旋棱的旋向均设置为右旋，当所述混匀结构位于上侧且所述打散结构位于下侧时，所述第二螺旋棱位于所述第一螺旋棱的右侧；或，所述第一螺旋棱和所述第二螺旋棱的旋向均设置为左旋，当所述混匀结构位于上侧且所述打散结构位于下侧时，所述第二螺旋棱位于所述第一螺旋棱的左侧。

4.如权利要求3所述的混合杆段，其特征在于，所述第一螺旋棱的末端包括增宽段，所述增宽段与所述第二螺旋棱的间距沿朝向末端的方向逐渐减小。

5.如权利要求1所述的混合杆段，其特征在于，所述混匀结构包括至少一个混匀组，所述混匀组包括至少两个所述混匀凸起；

同一所述混匀组中的所述混匀凸起沿预设螺旋方向间隔设置，所述混匀组沿所述杆体的周向方向间隔设置；或同一所述混匀组中的所述混匀凸起沿所述杆体的周向方向间隔设置，所述混匀组沿所述杆体的轴向间隔设置。

6.如权利要求1至5任意一项所述的混合杆段，其特征在于，所述第一螺旋棱与所述第二螺旋棱的高度差小于5毫米。

7.如权利要求6所述的混合杆段，其特征在于，所述第一螺旋棱与所述第二螺旋棱的高度差小于4毫米且大于0.5毫米。

8.如权利要求1所述的混合杆段，其特征在于，所述杆体上共设有2至10组所述螺棱组。

9.一种发泡成型螺杆，包括加料段、压缩段、均化段、止逆环，其特征在于，所述发泡成型螺杆还包括如权利要求1至8任意一项所述的混合杆段，所述加料段、所述压缩段、所述均化段、所述止逆环、所述打散结构、所述混匀结构依次排列设置。

10.一种发泡成型设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的发泡成型螺杆。

Images