CN219132979U - 滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，加热模压装置包括加热筒和支撑轴，所述加热筒包括筒底、筒盖以及上下贯穿设置的筒体，所述筒体下端与筒底可拆卸连接，所述支撑轴插在筒体内，下端与筒底中部相连接，所述筒盖外径与筒体内径相配合，所述筒盖设在筒体内，所述筒盖中部开设有供支撑轴穿过的筒盖轴孔，所述筒盖经筒盖轴孔套在支撑轴上并与支撑轴滑动配合，所述筒盖经驱动机构驱动下移，所述驱动机构与控制器相连接，所述加热筒的外部或加热筒筒壁内部设有加热体，本实用新型具有结构简单、制造成本低、超高分子量聚乙烯加工效果好、加工效率高等优点。

Description

滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置

技术领域

本实用新型涉及高分子材料加工技术领域，具体的说是一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置及其加工方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是指分子量超过150万的高密度聚乙烯，是一种具有优异综合性能的热塑性工程塑料，具有其他塑料无可比拟的耐冲性、耐磨性、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于国防、机械和运输等领域。

由于滑雪板的工作原理要求其板底材质必须具有耐冲击、耐磨损、润滑性好的特性，超高分子量聚乙烯基本符合滑雪板材质要求，现有的超高分子量聚乙烯也逐渐应用于滑雪板的制作中，但由于超高分子量聚乙烯其熔体粘度异常大，几乎没有流动性，加工十分困难。

现有的应用于滑雪板制作的超高分子量聚乙烯加工方法主要以烧结模压工艺和螺杆挤出工艺为主，将超高分子量聚乙烯放在滑雪板模具上进行烧结模压，以形成符合滑雪板长度的薄膜板底，此种方法存在的不足之处为：一是生产效率颇低，易发生氧化和降解；二是烧结模压出来的超高分子量聚乙烯厚度较厚，无法满足滑雪板材料薄的要求；三是由于滑雪板长度较长，滑雪板模具长，烧结模压过程中超高分子量聚乙烯容易变形。

螺杆挤出工艺存在的不足之处为：一是由于超高分子量聚乙烯分子量大，粘度大，流动性差，不容易挤出，导致产品产量很低；二是通过螺杆挤出机挤出的超高分子量聚乙烯由于烧结时间短，加工出来的滑雪板板底耐温性差，无法满足滑雪板板底的加工要求；三是采用螺杆挤出工艺只能够挤出分子量700万以下的超高分子量聚乙烯，且挤出速度很慢，对于分子量更大的超高分子量聚乙烯不适用，使用受限。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、制造成本低、超高分子量聚乙烯加工效果好、加工效率高的滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：包括加热筒和支撑轴，所述加热筒包括筒底、筒盖以及上下贯穿设置的筒体，所述筒体下端与筒底可拆卸连接，所述支撑轴插在筒体内，下端与筒底中部相连接，所述筒盖外径与筒体内径相配合，所述筒盖设在筒体内，所述筒盖中部开设有供支撑轴穿过的筒盖轴孔，所述筒盖经筒盖轴孔套在支撑轴上并与支撑轴滑动配合，所述筒盖经驱动机构驱动下移，所述驱动机构与控制器相连接；

所述加热筒的外部或加热筒筒壁内部设有加热体；将粉末状态的超高分子量聚乙烯倒入加热筒内，盖上筒盖，驱动机构工作，压紧筒盖，带动筒盖向下移动，将超高分子量聚乙烯压实，加热体工作，使得加热筒发热，通过热传导对加热筒内部的超高分子量聚乙烯进行加热，最终形成固态的超高分子量聚乙烯，因设置筒体与筒底可拆卸连接，将筒体与筒底分离后，可获得沿着支撑轴周向环绕设置的柱状固态超高分子量聚乙烯，通过切削装置，转动支撑轴，对加热模压后的超高分子量聚乙烯按照滑雪板板底的厚度要求进行切削，可得到长度超长的超高分子量聚乙烯薄膜，根据滑雪板长度要求进行裁切，通过滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置制成的产品耐温性好，产品质量高，产量大。

本实用新型所述支撑轴与筒底可拆卸连接，以便于进行超高分子量聚乙烯模压成型后的后续加工。

本实用新型所述支撑轴内部设有加热体，通过对支撑轴、加热筒均加热，对超高分子量聚乙烯内外加热，增加热传导效果，进一步保证超高分子量聚乙烯的加热效果，加热均匀，再在驱动机构下压的配合作用下，保证超高分子量聚乙烯成型效果好。

本实用新型所述支撑轴内部中空设置形成加热空腔，所述支撑轴底部开口与加热空腔相连通且顶部封口，所述支撑轴内部的加热体采用加热棒，所述加热棒从支撑轴底部开口处插入加热空腔中，所述加热棒与控制器相连接。

本实用新型所述筒体筒壁内部设有加热体。

本实用新型所述筒盖和/或筒底筒壁内部设有加热体。

本实用新型所述筒体筒壁内部的加热体采用导流液体，所述筒体的筒壁内部设有热传导通道一，所述筒体上开设有供导热液体流入的液体入口一、供导热液体流出的液体出口一，所述液体入口一、液体出口一均与热传导通道一相连通，所述导热液体经液体入口一进入热传导通道一，再从液体出口一流出，通过导热液体实现对超高分子量聚乙烯加热。

本实用新型所述热传导通道一形状为围绕筒体盘旋的螺旋形或所述热传导通道一为蛇形通道，所述蛇形通道包括若干个相互连通的倒U形通道，所述倒U形通道在筒体内壁中竖向设置且以加热筒轴心为中心沿加热筒周向排列；以保证对超高分子量聚乙烯加热均匀。

本实用新型所述筒盖上端固定连接有模压架，所述模压架经驱动机构驱动带动筒盖下移，通过设置模压架，便于驱动机构下压筒盖，也便于超高分子量聚乙烯加热模压成型后，筒盖方便取出。

本实用新型所述支撑轴的上端开设有横向贯穿支撑轴的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有顶丝；为保证超高分子量聚乙烯的加热模压效果，需要在筒盖上方持续有压力压住筒盖，当驱动机构下压筒盖后，通过顶丝插在螺纹孔内，顶丝压紧筒盖上表面，驱动机构可停止工作或继续对另一个装有超高分子量聚乙烯的加热筒的筒盖进行下压，节约成本，提高加热模压效率。

本实用新型的有益效果为：加热模压出的超高分子量聚乙烯耐热性好，杂质起泡少，成品质量高，配合切削机能够将超高分子量聚乙烯切削的又薄又长，既能够满足滑雪板板底薄度和长度要求，又能大大提升超高分子量聚乙烯的加工速度，产量大。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型整体结构主视图。

图3是本实用新型筒体结构示意图。

图4是图3中A-A剖视图。

图5是本实用新型支撑轴与顶丝配合结构剖视图。

附图标记：支撑底座-1、筒体-201、热传导通道一-2011、筒底-202、筒盖-203、支撑轴-3、模压架-4、超高分子量聚乙烯-5、顶丝-6。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。

如附图所示，一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，包括加热筒和支撑轴3，所述加热筒包括筒底202、筒盖203以及上下贯穿设置的筒体201，所述筒体201下端与筒底202可拆卸连接，所述支撑轴3插在筒体201内，下端与筒底202中部相连接，所述筒盖203外径与筒体201内径相配合，所述筒盖203设在筒体201内，所述筒盖203中部开设有供支撑轴3穿过的筒盖轴孔，所述筒盖203经筒盖轴孔套在支撑轴3上并与支撑轴3滑动配合，所述筒盖203经驱动机构驱动下移，所述驱动机构与控制器相连接；

所述加热筒的外部或加热筒筒壁内部设有加热体；将粉末状态的超高分子量聚乙烯倒入加热筒内，盖上筒盖，驱动机构工作，压紧筒盖，带动筒盖向下移动，将超高分子量聚乙烯压实，加热体工作，使得加热筒发热，通过热传导对加热筒内部的超高分子量聚乙烯进行加热，最终形成固态的超高分子量聚乙烯5，因设置筒体与筒底可拆卸连接，将筒体与筒底分离后，可获得沿着支撑轴周向环绕设置的柱状固态超高分子量聚乙烯，通过切削装置，转动支撑轴，对加热模压后的超高分子量聚乙烯按照滑雪板板底的厚度要求进行切削，可得到长度超长的超高分子量聚乙烯，根据滑雪板长度要求进行裁切，通过滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置制成的产品耐温性好，产品质量高，产量大。

所述支撑轴3与筒底202可拆卸连接，以便于进行超高分子量聚乙烯模压成型后的后续加工。

此实施例中筒体201与筒底202、筒底202与支撑轴3均通过螺栓固定连接，便于拆卸。

所述支撑轴3内部设有加热体，通过对支撑轴、加热筒均加热，对超高分子量聚乙烯内外加热，增加热传导效果，进一步保证超高分子量聚乙烯的加热效果，加热均匀，再在驱动机构下压的配合作用下，保证超高分子量聚乙烯成型效果好。

所述支撑轴3内部中空设置形成加热空腔，所述支撑轴底部开口与加热空腔相连通且顶部封口，所述支撑轴内部的加热体采用加热棒，所述加热棒从支撑轴底部开口处插入加热空腔中，所述加热棒与控制器相连接，加热棒可拆卸的固定在支撑轴内部，便于后期加工时取出。

此实施例中在支撑轴3内部插入加热棒，也可根据实际使用需要采用导热液体或电热丝等。

此实施例中在加热筒筒壁内部设置加热体，加热体设在筒体201筒壁内部。

此实施例中所述筒体筒壁内部的加热体采用导流液体，所述筒体的筒壁内部设有热传导通道一2011，所述筒体201上开设有供导热液体流入的液体入口一、供导热液体流出的液体出口一，所述液体入口一、液体出口一均与热传导通道一2011相连通，所述导热液体经液体入口一进入热传导通道一2011，再从液体出口一流出，通过导热液体实现对超高分子量聚乙烯加热。

此实施例中所述热传导通道一2011形状为围绕筒体盘旋的螺旋形，螺旋形的热传导通道一2011一端与液体入口一相连通，另一端与液体出口一相连通，以保证对超高分子量聚乙烯加热均匀。

还可将热传导通道一设置为蛇形通道，所述蛇形通道包括若干个相互连通的倒U形通道，所述倒U形通道在筒体内壁中竖向设置且以加热筒轴心为中心沿加热筒周向排列。

此实施例中所述筒盖203和筒底202筒壁内部也设有加热体，加热体采用导热液体。

所述筒底202的内部设有供导热液体流动的热传导通道二，所述筒底202上开设有供导热液体流入的液体入口二、供导热液体流出的液体出口二，所述液体入口二、液体出口二均与热传导通道二相连通，所述导热液体经液体入口二进入热传导通道二，再通过液体出口二流出；

所述筒盖203的内部设有供导热液体流动的热传导通道三，所述筒盖上开设有供导热液体流入的液体入口三、供导热液体流出的液体出口三，所述液体入口三、液体出口三均与热传导通道三相连通，所述导热液体经液体入口三进入热传导通道三，再通过液体出口三流出；

在筒底和筒盖内部均设有加热体，进一步保证对加热筒里盛放的超高分子量聚乙烯的加热效果，加热均匀。

此实施例中筒底202内部的热传导通道二、筒盖内部的热传导通道三均采用平面盘旋结构，以保证加热均匀。

此实施例中加热筒筒壁内部设置导热油对超高分子量聚乙烯进行加热，在加热筒外设置导热油加热装置和导热油泵，通过导热油加热装置对油箱中的导热油进行加热，再通过导热油泵将加热后的导热油分别送入液体入口一进入热传导通道一，再通过液体出口一回到油箱中，送入液体入口二进入热传导通道二，再通过液体出口二回到油箱中，送入液体入口三进入热传导通道三，再通过液体出口三回到油箱中。

此实施例中加热筒筒壁内部通过导热油对超高分子量聚乙烯进行加热，加热体还可采用电热丝，将筒体内壁和外壁之间设置成中空结构，以及将筒盖203、筒底202内部均设置为中空结构，在筒体201、筒盖203、筒底202内部均设置电热丝，通过控制器控制电热丝对超高分子量聚乙烯进行加热。

此实施例还包括支撑底座1，所述筒底202的中部开设有供支撑轴3穿过的筒底轴孔，所述支撑轴3的下端穿过筒底202的轴孔并与筒底202可拆卸连接；

所述支撑底座1的中部开设有容纳槽，所述加热筒可拆卸固定在支撑底座1上，所述支撑轴3的下端伸出筒底202插入容纳槽；设置支撑轴穿过筒底的轴孔，支撑底座1对加热筒进行支撑，支撑轴3与筒底202安装拆卸方便，也便于后续加工时切削机对支撑轴两端的夹持。

此实施例中支撑底座1包括支撑底板，支撑底板下端四角固定垫块，以便于加热筒固定在支撑底座1上并灌入超高分子量聚乙烯后，通过叉车可将支撑底座以及加热筒放在油压机上，驱动机构采用油压机，通过油压机实现超高分子量聚乙烯的压紧。

所述筒盖203上端固定连接有模压架4，所述模压架4经驱动机构驱动带动筒盖下移，通过设置模压架4，便于驱动机构下压筒盖203，也便于超高分子量聚乙烯加热模压成型后，筒盖203方便取出。

此实施例中如图5所示，还可在支撑轴的上端开设有横向贯穿支撑轴的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有顶丝6；为保证超高分子量聚乙烯的加热模压效果，需要在筒盖上方持续有压力压住筒盖，当驱动机构下压筒盖压紧后，一般需要持续长时间压在筒盖上，而本实施例通过在支撑轴上设置螺纹孔，螺纹孔设置的位置根据驱动机构下压筒盖将超高分子量聚乙烯压紧后的位置打孔，螺纹孔在筒盖上方，通过顶丝插在螺纹孔内，顶丝压紧筒盖上表面，可持续保持筒盖将超高分子量聚乙烯压紧的力，驱动机构可停止工作或继续对另一个装有超高分子量聚乙烯的加热筒的筒盖进行下压，节约成本，提高加热模压效率，当需要取出加热筒内的超高分子量聚乙烯时，再将顶丝旋出即可。

此实施例中可将筒体内壁进行抛光，方便固态的超高分子量聚乙烯与筒体分离。

此实施例中超高分子量聚乙烯中的气泡等杂质通过支撑轴与筒底连接处的缝隙、或支撑轴与筒盖连接处的缝隙、或筒盖与筒体内壁之间的缝隙排出。

此实施例中控制器可采用PLC控制器。

此实施例中采用此加热模压装置，对超高分子量聚乙烯的分子量密度没有要求，通用性强。

此实施例中切削机为现有技术，在此不做详细赘述。

滑雪板用超高分子量聚乙烯薄膜的加工方法，包括以下步骤：

步骤S1：采用如上所述的滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，筒体201固定在筒底202上，支撑轴3插在筒体201内并与筒底202相连接，将超高分子量聚乙烯装入加热筒中，筒盖203经筒盖轴孔套在支撑轴3上；

步骤S2：控制器控制驱动机构驱动筒盖203下移，压紧超高分子量聚乙烯；步骤S3：加热体工作，对加热筒中的超高分子量聚乙烯进行加热，在加热

体和驱动机构的作用下，形成固态的超高分子量聚乙烯5，加热体停止工作，超高分子量聚乙烯固化过程中将顶丝横向旋进支撑轴上的螺纹孔，顶丝顶在筒盖的上表面上进行保压，驱动机构可停止工作，无需一直压在模压架上；

步骤S4：超高分子量聚乙烯模压成型后，旋出顶丝，取出筒盖203，因筒体201与筒底202、筒底202与支撑轴3为可拆卸连接结构，将筒体201从筒底202拆卸脱离，筒底202从支撑轴3拆卸脱离，得到附着固定在支撑轴3周向上的固态柱状超高分子量聚乙烯；

步骤S5：在切削机的控制器中设定需要切削的厚度，通过切削机的夹紧机构将支撑轴的两端夹紧，切削机的控制器控制切削机启动，带动支撑轴转动，切削机的切削刀具与固定在支撑轴上的固态超高分子量聚乙烯接触，按照程序设定的厚度进行切削，切削出又薄又长的滑雪板用超高分子量聚乙烯薄膜，在切削过程中随着固定在支撑轴上的超高分子量聚乙烯外径逐渐变小，控制器控制切削刀具不断进给；

步骤S6：当支撑轴上的超高分子量聚乙烯被切削完成后，控制器控制切削机停止工作；

步骤S7：对滑雪板用超高分子量聚乙烯薄膜继续加工，最终裁切形成符合滑雪板尺寸要求的滑雪板板底。

此实施例中支撑轴放到切削机上之前，确保将加热棒从支撑轴内部取出。

Claims (10)

1.一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：包括加热筒和支撑轴，所述加热筒包括筒底、筒盖以及上下贯穿设置的筒体，所述筒体下端与筒底可拆卸连接，所述支撑轴插在筒体内，下端与筒底中部相连接，所述筒盖外径与筒体内径相配合，所述筒盖设在筒体内，所述筒盖中部开设有供支撑轴穿过的筒盖轴孔，所述筒盖经筒盖轴孔套在支撑轴上并与支撑轴滑动配合，所述筒盖经驱动机构驱动下移，所述驱动机构与控制器相连接；

所述加热筒的外部或加热筒筒壁内部设有加热体。

2.根据权利要求1所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述支撑轴与筒底可拆卸连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述支撑轴内部设有加热体。

4.根据权利要求3所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述支撑轴内部中空设置形成加热空腔，所述支撑轴底部开口与加热空腔相连通且顶部封口，所述支撑轴内部的加热体采用加热棒，所述加热棒从支撑轴底部开口处插入加热空腔中，所述加热棒与控制器相连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述筒体筒壁内部设有加热体。

6.根据权利要求5所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述筒体筒壁内部的加热体采用导流液体，所述筒体的筒壁内部设有热传导通道一，所述筒体上开设有供导热液体流入的液体入口一、供导热液体流出的液体出口一，所述液体入口一、液体出口一均与热传导通道一相连通，所述导热液体经液体入口一进入热传导通道一，再从液体出口一流出。

7.根据权利要求6所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述热传导通道一形状为围绕筒体盘旋的螺旋形或所述热传导通道一为蛇形通道，所述蛇形通道包括若干个相互连通的倒U形通道，所述倒U形通道在筒体内壁中竖向设置且以加热筒轴心为中心沿加热筒周向排列。

8.根据权利要求5所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述筒盖和/或筒底筒壁内部设有加热体。

9.根据权利要求1或2或4或6或7或8所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述筒盖上端固定连接有模压架，所述模压架经驱动机构驱动带动筒盖下移。

10.根据权利要求9所述的一种滑雪板用超高分子量聚乙烯加热模压装置，其特征在于：所述支撑轴的上端开设有横向贯穿支撑轴的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有顶丝。

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