CN2853384Y - 一种简易等静压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的简易等静压装置包括由壳体和活塞构成的密闭容腔，容腔内设有悬臂式支架和电加热装置，电加热装置的加热缆引出壳体与温控仪相连，在活塞与壳体内壁的接触面上设有密封件，活塞上设有进气阀门和排气阀门，壳体或活塞上固定有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器的信号线引出壳体与计算机相连。本实用型装置结构紧凑，用简单的柱塞结构实现了冷等静压和温等静压的全部功能，可用于批量生产一些致密、美观的塑料、石膏和瓷粉制品，并可修复某些制品的内部缺陷延长其使用寿命，同时由于其能够线性加载和升降温的特点，进一步扩展了等静压技术的应用领域。
Description
技术领域
本实用型涉及一种简易等静压装置，尤其是制备医用模塑件和修复塑料制品的等静压装置。
背景技术
等静压是发展于粉末冶金领域的一种技术。这项技术的优点在于：制件密度高、密度分布均匀；能制造长径比较大的制件；能生产形状复杂和近净形状的零件；有利于处理有毒材料等。由于它克服了机械压力成型等传统粉末冶金方法所存在的压力不均和由此引起的产品性能不均等问题，因此在材料粘结、粉末冶金、粉料成型、铸件处理等领域得到了广泛应用。但由于一般的等静压装置往往设备昂贵、体积庞大，使等静压技术特别是热等静压技术的应用受到很大限制。
传统的塑料假牙制作多采用热反应成型法，包括阳模阴模转换、塑料单体合成、雕刻及抛光等步骤。这种方法存在的明显不足在于假牙的强度不高、后处理工序复杂、部分特殊结构难以实现。用注塑等方法制备某些形状复杂的制件时，同样存在模具成本高昂、充模不均及产品质量粗糙等问题。采用等静压方法，有望克服这些不足，制备优质产品。
很多热塑性塑料，在储存以及使用过程中，由于应力以及环境的影响，往往会在表面出现“应力发白”现象或类似陶器表面的肉眼可见的力学裂纹，称为银纹。银纹在较大的外力作用下可能发展成裂缝，最终使材料发生断裂和破坏。银纹的发展通常是一个可逆的过程，在压力下或者是升温到玻璃化温度之后，由于高分子主链活动能力的提高，银纹会回缩甚至消失。而在适当升温的条件下对制品施加等静压力，既不会破坏材料的原有形状和结构，又容易消除材料内部银纹或孔隙等微缺陷，从而使产品或元件恢复正常使用。
发明内容
本实用型的目的是提供一种适用于制备医用模塑件和修复塑料制品的简易等静压装置。
本实用型的简易等静压装置包括由壳体和活塞构成的密闭容腔，容腔内设有悬臂式支架和电加热装置，电加热装置的加热缆引出壳体与温控仪相连，在活塞与壳体内壁的接触面上设有密封件，活塞上设有进气阀门和排气阀门，壳体或活塞上固定有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器的信号线引出壳体与计算机相连。
本实用型装置用于制备塑料假牙、人工关节、人造骨头等医用模塑件时，用粘土或者高粘硅橡胶为印模材料，采用热固性塑料或热塑性弹性树脂作材料做成型胚，用乳胶层包裹模具并悬于等静压装置中的支架上，向密闭容腔内填充压力介质，介质可以是硅油、蓖麻油、液体石蜡、空气、氮气等，由材料万能试验机从外部推动活塞并通过介质对模具施加均匀压力，产品初成型后被取出模具，然后将初成品重新固定到等静压装置中支架上，由温控仪表控制电加热装置对介质进行加热，通过压力和温度传感器的信号反馈由计算机程序控制所需的温度和压力条件，在加热加压条件下固化，一步成型。对于制品中的腔体或孔隙结构，用耐高温或低熔点材料填充，在成型后利用物理方法或升温熔融去除，还可在医用材料的腔体中直接包埋药材。经由此法制得的产品外表美观、致密耐用、生物相容性好，且内含贮药腔体，轻便、防臭。
本实用型装置应用于修复疲劳损伤的塑料制品时，采用空气为压力介质，将待修复塑料制品悬挂于等静压装置中的支架上，适当升温后由压机或材料试验机施加外压并保载一定时间即可。由材料万能试验机从外部推动活塞并改变介质压力，由温控仪表和电加热装置调节介质温度，通过压力和温度传感器的信号反馈由计算机程序控制所需的温度和压力条件。由此可消除材料内部银纹或孔隙等微缺陷，使塑料制品恢复正常。相比其它特别设计的专用压力容器，本实用型所涉及装置既简洁又易清洗。
本实用型装置结构紧凑，用简单的柱塞结构实现了冷等静压和温等静压的全部功能，可用于批量生产一些致密、美观的塑料、石膏和瓷粉制品，并可修复某些制品的内部缺陷延长其使用寿命，同时由于其能够线性加载和升降温的特点，进一步扩展了等静压技术的应用领域。
附图说明
图1为本实用型所述简易等静压装置的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用型的简易等静压装置包括由壳体1和活塞2构成的密闭容腔，壳体1可以是整体结构，或者如图所示由底座5和无缝钢管螺纹联接组成，并在接触面上设置橡胶O型密封圈6。容腔内设置有悬臂式支架9和电加热装置8，电加热装置8的加热缆引出壳体与温控仪7相连，在活塞2与壳体内壁的接触面上设有密封件10，密封件一般由嵌于活塞2周向槽中的O型密封圈和支承环组成。在活塞杆上装有拉环12，方便装卸活塞。活塞2上设有进气阀门11和排气阀门14。图示具体实例中，在壳体外包有隔热套3防止散热过快，壳体或活塞上分别固定压力传感器4和温度传感器13，温度传感器和压力传感器的信号线引出壳体1与计算机相连。
实施例1：生产塑料假牙、人工关节或人造骨头等医用模塑件。
制作假牙时，用粘土或者高粘硅橡胶为印模材料，获得所需假牙、牙冠、嵌体甚至牙托的模腔，模具的外形为球体或椭球体，将热固性塑料或热塑性弹性树脂模塑粉(如氨基塑料或酚醛塑料等)堆满模腔，在模具外覆上乳胶层。基托部分选用合金材料过渡，牙体内部做成中空结构，内藏防腐及营养供给药物。将模具悬于等静压装置中的支架上，向密闭容腔内填充压力介质，介质可以是硅油、蓖麻油、液体石蜡、空气或氮气，由材料万能试验机从外部推动活塞改变介质压力，由温控仪表和电加热装置调节介质温度，通过压力和温度传感器的信号反馈由计算机程序控制所需的温度和压力条件，用等静压法成型牙胚。取下乳胶包套，从模具中取出牙胚，在表面逐层涂覆中间色的塑料粉末作过渡，并在最外层涂覆生活活性材料。再次置入密闭容腔并固定在支架上，二次(三次)等静压成型，然后在升温条件下固化，一步成型。对于制品中的腔体或孔隙结构，用耐高温或低熔点材料填充，在成型后利用物理方法或升温熔融去除，比如用蜡进行填充并利用蜡的低熔点特性在成型后洗去。
用类似的方法可实现等静压制备人工关节和人造骨头。材料可选用高强树脂，也可以是钛合金材料，连结处及内部孔腔填充柔韧性好的高分子材料，表面涂覆生物相容物质。
实施例2：修复疲劳损伤的塑料制品和元器件。
本实用型装置用于修复多种受疲劳损伤的塑料制品，包括塑料瓶、瓶盖、塑料齿轮、塑料轴承、旋转轴甚至假牙等制品。修复工序十分简单，采用空气为压力介质，将制品悬挂于等静压装置中的支架上，升温至制品材料的玻璃化温度左右，然后通过压机或材料试验机施加外压并保载一定时间即可。由温控仪表和电加热装置调节介质温度，通过压力和温度传感器的信号反馈由计算机程序控制所需的温度和压力条件。
Claims (5)
1.一种简易等静压装置，其特征在于包括由壳体(1)和活塞(2)构成的密闭容腔，容腔内设有悬臂式支架(9)和电加热装置(8)，电加热装置(8)的加热缆引出壳体与温控仪(7)相连，在活塞(2)与壳体内壁的接触面上设有密封件(10)，活塞(2)上设有进气阀门(11)和排气阀门(14)，壳体或活塞上固定有温度传感器(13)和压力传感器(4)，温度传感器和压力传感器的信号线引出壳体(1)与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的简易等静压装置，其特征在于壳体(1)由底座(5)和无缝钢管螺纹联接组成，并在接触面上设有橡胶O型密封圈(6)。
3.根据权利要求1所述的简易等静压装置，其特征在于密封件(10)由嵌于活塞(2)周向槽中的O型密封圈和支承环组成。
4.根据权利要求1所述的简易等静压装置，其特征在于在活塞杆上装有拉环(12)。
5.根据权利要求1所述的简易等静压装置，其特征是在壳体外包有隔热套(3)。
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2005
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