CN218020051U - 一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高分子材料加工应用的技术领域，具体的涉及一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头。所提供的聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头一改传统，不再将挤出工艺中的推压头设计成一个整体结构，而是创新性地将推压头设计成由若干个同心相套的推压轴及其相连的推压模头构成，通过推压轴带动推压模头，使同心相套的内外多层推压头在推挤过程中由外到内逐层停止，最终形成圆锥状结构，此圆锥状结构与口模锥形区相适应。这样解决了因传统推压头无法进入口模锥形区而导致物料残存的问题，可以尽可能地将物料从挤出口挤出，减少了原料的浪费，节约了生产成本，具有显著的经济效益。

Description

一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头

技术领域

本实用新型属于高分子材料加工应用的技术领域，具体的涉及一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)，俗称“塑料王”，具有卓越的耐化学性、耐高温性、低介电常数、不燃性、耐候性、低摩擦系数、不粘性以及自润滑性等特点，可以用作工程塑料，制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等产品。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及生产制造雷达、高频通讯器材和无线电器材的原材料等。但聚四氟乙烯熔融后难以流动，无法通过熔融挤出，通常采用模压烧结成型或糊料挤出成型的加工方法。

糊状挤出成型作为常用的分散PTFE加工成型方法，包括如下步骤：首先将20～30目过筛的分散树脂与有机液体混合，配制成一定比例的糊状混合物；然后预压成圆柱状胚料，放入推压机料筒内，加热，用柱塞推压成型；再经压延、脱油、拉伸后制备成各种板、带、薄膜、纤维等。

由于分散PTFE容易纤维化，挤出时推压头作为一个整体结构，一般将推压面(物料接触面)设计为具有一定弧度的整体球面状，该球面的弧度与推压机料筒的缸筒部分内径相贴合，如图1所示。虽然可以有效避免分散PTFE的提前纤维化，但是上述弧度球面状的推压头在糊状聚四氟乙烯挤出的最后阶段，是无法完全进入至推压机料筒内的口模锥形区，从而使得一部分物料残存在料桶内而无法挤出，只能废弃，这无疑造成了原料的严重浪费，因而亟需解决目前柱塞推压成型过程中物料的残存问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对目前柱塞推压成型过程中物料的残存问题，对挤出工艺中的推压头进行改进，一改传统，不再将挤出工艺中的推压头设计成一个整体结构，而是创新性地将推压头设计成由若干个同心相套的推压轴及其相连的推压模头构成，通过推压轴带动推压模头，使同心相套的内外多层推压头在推挤过程中由外到内逐层停止，最终形成圆锥状结构，此圆锥状结构与口模锥形区相适应。这样解决了因传统推压头无法进入口模锥形区而导致物料残存的问题，可以尽可能地将物料从挤出口挤出，减少了原料的浪费，节约了生产成本，具有显著的经济效益。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，包括同心相套的至少两个推压轴，推压轴的一端均连接有推压模头，推压模头同样为对应的同心相套；位于中心处的推压轴及该推压轴所连接的推压模头均呈圆柱状，而相套于中心推压轴外的层层外层推压轴及外层推压轴所连接的推压模头则均呈圆环柱状，其中每个推压模头的外径均大于与其相连的推压轴的外径；所述位于中心处的推压模头外径大于口模挤出孔内径，位于最外层的推压模头外径等于推压机缸筒的内径；所述的同心相套的相邻两层推压模头中，处于外层的推压模头的内径等于处于内层的推压模头的外径；所述每个推压模头均连接有压力传感器，该压力传感器连接压力控制器，压力控制器与对应的推压轴相连。

进一步的，所述推压轴与推压模头螺纹连接。

进一步的，所述位于中心的推压模头设有排气装置。比如在推压模头的上端面设置排气孔。

进一步的，所述的所有同心相套的推压模头在初始状态下其所有物料接触面共同构成弧度为40°～70°的平滑球面。该设计可以方便推压头更好的进入缸筒，也可以多挤出一部分物料。该弧度范围可以有效避免因弧度过大而导致边缘部分物料受到更多的剪切力作用，影响产品性能。

进一步的，所述位于中心处的推压模头外径等于口模锥形区下端口与口模挤出孔相接处的内径。

进一步的，所述位于中心处的推压模头外径比口模挤出孔内径大10～15mm。

进一步的，所述推压模头的半径比与其相连的推压轴的半径大1～2mm。

进一步的，所述的压力控制器所设定的停止压力比挤出物料的屈服点压力高3％～5％。

进一步的，所述推压轴为不锈钢材质。

进一步的，所述推压模头为聚四氟乙烯材质。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头在进行物料挤出时，通过推压轴的带动，所有同心相套的推压模头以同一恒定速率前进，进入锥形区后，最外层推压模头先与口模锥形区内壁接触，因其外径等于推压机缸筒的内径，因此最早受到限位作用，即停止前进。与此同时内层推压模头继续前进，直到达到各自所设定位置，即刚好与锥形区内壁接触后停止。如此推压模头由外到内实现逐层停止，最终形成圆锥状结构，此圆锥状结构与口模锥形区相适应，实现尽可能的把物料从挤出口挤出，尽力避免物料的残存。当最中心推压模头达到刚好与锥形区内壁相接触而停止推压时，所有推压头一起返回起始位置，合拢并恢复成接触面呈球面状。

所述每个推压模头均连接有压力传感器，该压力传感器连接压力控制器，压力控制器与对应推压轴相连。如此实现了每一层的推压轴均可以单独控制其相连接的推压模头前进、在设定位置停止以及后退。

所述的同心相套的相邻两层推压模头中，处于外层的推压模头的内径等于处于内层的推压模头的外径，保证相套的两层推压模头可以紧密贴合，避免出现物料从推压模头缝隙中存留的问题。

采用上述技术方案后，在达到同样的工艺条件下使锥形区内的原料尽可能多的被挤出，减少了原料的浪费。并且所挤出的物料与传统模具挤出的物料性能几乎没有差别，完全不影响后续加工，显著降低了生产成本，有显著的经济效益。

附图说明

图1为传统PTFE糊料挤出推压头的剖面示意图。

图2为本实用新型所述的聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头的剖面示意图。

图3为本实用新型所述的聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头中各层推压头的主视图。

图4为本实用新型所述的聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头的俯视图。

其中，1为位于中心的推压头，1-1为位于中心处的推压轴，1-2为位于中心处的推压模头，2为由内向外的第一外层推压头，2-1为由内向外的第一外层推压轴，2-2为由内向外的第一外层推压模头，3为由内向外的第二外层推压头，3-1为由内向外的第二外层推压轴，3-2为由内向外的第二外层推压模头，4为由内向外的第三外层推压头，4-1为由内向外的第三外层推压轴，4-2为由内向外的第三外层推压模头，5为缸筒，6为口模锥形区，7为口模挤出孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

以缸筒直径为100mm、口模出口处直径为10mm、模具压缩比为100的挤出机设备为例。如图2所示，包括4组同心推压轴，由内向外依次为中心处推压轴1-1，第一外层推压轴2-1，第二外层推压轴3-1以及第三外层推压轴4-1；还包括与对应推压轴相连的推压模头，由内向外依次为中心处推压模头1-2，第一外层推压模头2-2，第二外层推压模头3-2，第三外层推压模头4-2。

所述的推压轴中，中心处的推压轴1-1为实心圆柱状结构，而第一外层推压轴2-1、第二外层推压轴3-1以及第三外层推压轴4-1为层层相套的圆环柱状结构。所述中心处推压模头1-2为与其相连的推压头对应的实心圆柱体结构，而第一外层推压模头2-2，第二外层推压模头3-2，第三外层推压模头4-2为与其各种相连的推压头对应的圆环柱状结构。在推挤过程中，通过推压轴带动推压模头由外到内的逐层停止，尽可能的把物料从挤出口挤出。

所述推压轴为不锈钢材质，并且每一层的推压轴都可以单独控制。

所述中心处的推压轴1-1的直径为21mm，第二外层推压轴2-1内外径为25mm和46mm，第三外层推压轴3-1内外径为50mm和71mm，最外层推压轴4-1内外径为75mm和90mm，相邻两层推压轴之间的间隙为2mm。

所述推压模头为白色PTFE材质，与物料接触面整体弧度为66°，并各自连接有压力传感器，可以通过压力大小反馈给压力控制器来控制推压头的前进和停止。

所述中心处的推压模头1-2直径为25mm，第二层推压模头2-2内外径为25mm和50mm，第三层推压模头3-2内外径为50mm和75mm，最外层推压模头4-2内外径为75mm和100mm，缸筒直径为100mm。

所述的所有推压头压力控制器设定的停止压力统一设定为高于传统模具挤出物料屈服点压力的3％-5％。

具体工作原理如下：将预成型的聚四氟乙烯坯料放入模具缸体的缸筒5中，启动柱塞挤出机，所有推压轴带动推压头以同一恒定速率下降，施压于聚四氟乙烯坯料，经施压的物料通过口模锥形区6后从口模挤出孔7挤出。推压模头进入口模锥形区6后，最外层推压模头4-2先与口模锥形区6内壁接触，受到限位的作用，最外层推压模头4-2停止前进。与此同时内层推压头继续前进，直到达到各自所设定位置(与口模锥形区6内壁刚接触)后停止。当最中心推压模头1-2与口模锥形区6内壁刚接触而停止推压时，所有推压头一起返回起始位置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，包括同心相套的至少两个推压轴，推压轴的一端均连接有推压模头，推压模头同样为对应的同心相套；位于中心处的推压轴及该推压轴所连接的推压模头均呈圆柱状，而相套于中心推压轴外的层层外层推压轴及外层推压轴所连接的推压模头则均呈圆环柱状，其中每个推压模头的外径均大于与其相连的推压轴的外径；所述位于中心处的推压模头外径大于口模挤出孔内径，位于最外层的推压模头外径等于推压机缸筒的内径；所述的同心相套的相邻两层推压模头中，处于外层的推压模头的内径等于处于内层的推压模头的外径；所述每个推压模头均连接有压力传感器，该压力传感器连接压力控制器，压力控制器与对应的推压轴相连。

2.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述推压轴与推压模头螺纹连接。

3.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述位于中心的推压模头设有排气装置。

4.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述的所有同心相套的推压模头在初始状态下其所有物料接触面共同构成弧度为40°～70°的平滑球面。

5.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述位于中心处的推压模头外径等于口模锥形区下端口与口模挤出孔相接处的内径。

6.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述位于中心处的推压模头外径比口模挤出孔内径大10～15mm。

7.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述推压模头的半径比与其相连的推压轴的半径大1～2mm。

8.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述的压力控制器所设定的停止压力比挤出物料的屈服点压力高3％～5％。

9.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述推压轴为不锈钢材质。

10.如权利要求1所述聚四氟乙烯糊状挤出成型用推压头，其特征在于，所述推压模头为聚四氟乙烯材质。

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