RU2769197C2 - Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс - Google Patents
Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769197C2 RU2769197C2 RU2020118611A RU2020118611A RU2769197C2 RU 2769197 C2 RU2769197 C2 RU 2769197C2 RU 2020118611 A RU2020118611 A RU 2020118611A RU 2020118611 A RU2020118611 A RU 2020118611A RU 2769197 C2 RU2769197 C2 RU 2769197C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air flow
- air
- cooling
- extruded
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области воздушных завихрителей и может быть использовано в качестве воздушного охладителя экструдированных масс и предназначено для создания струй воздушного потока с целью зонированного охлаждения экструдированных масс из экструдеров 3д-принтеров. Устройство состоит из адаптера, служащего для подключения к устройству нагнетания воздуха и соединенного с профилем, направляющим воздушные потоки до форсунок, расположенных на равных расстояниях друг от друга, которые завихряют воздушный поток. Причем воздушный поток из форсунок направляется под равными или близкими к ним углами по отношению к центру экструзии, а векторы движения воздушных потоков представляют собой одноплоскостной гиперболоид. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик изготовляемого изделия за счет увеличения эффективности охлаждения экструдированных термопластичных масс в подвижных экструдерах 3д-принтеров. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области воздушных завихрителей и может быть использовано в качестве воздушного охладителя экструдированных масс. Предназначено для создания струй воздушного потока с целью зонированного охлаждения экструдированных масс из экструдеров 3д-принтеров.
Охлаждение экструдированной массы является наиболее важной частью процесса 3D-печати методом послойного наплавления материала. Связано это с тем, что нанесение расплавленного термопластичного материала проходит при температурах выше точки кристаллизации (отверждения), а его быстрое стеклование (отверждение) возможно только с использованием устройств дополнительного воздушного охлаждения. Качество воздушного охлаждения влияет на скорость процесса и возможность печати сложных и/или крупномасштабных объектов.
Одним из аналогов является воздушный охладитель с односторонним обдувом [1], который перенаправляет перпендикулярно оси экструзии воздушный поток, нагнетаемый любым известным способом. Подобное решение конструктивно состоит из нагнетателя воздушного потока и направляющей планки или профиля. Изделие устанавливается на экструдер так, что бы поток воздуха был направлен к центральной точке выхода термопластичной массы из фильеры экструдера.
Недостатком такого решения является охлаждение экструдированных масс только с одной стороны, что при 3д-печати создает неравномерное остывание материала с разных сторон экструзии, что особенно критично для терморасширяющихся материалов.
Другим аналогом является охлаждение с использованием по меньшей мере двух направляющих планок или профилей так, что потоки воздуха, поступающие в них по меньшей мере от одного источника нагнетания, направлены к центральной точке выхода термопластичной массы из фильеры экструдера с двух и более сторон [2].
Недостатком такого решения является чрезмерное и непредсказуемое охлаждение фильеры экструдера, как следствие, плохая адгезия между слоями термопластичного полимера из-за переохлаждения. В том числе, при установке обдува с противоположных сторон от центральной точки выхода термопластичной массы из фильеры экструдера появляется проблема взаимного подавления воздушных потоков, что в свою очередь уменьшается эффективность охлаждения, следовательно, снижается качество и скорость 3д-печати.
Известно устройство для внутреннего охлаждения экструдированных термопластичных труб [3]. Данная установка позволяет охлаждать экструдированные массы трубчатой формы, используя направляющие втулки для того, что бы направить охлаждающий агент по касательной к внутренней поверхности термопластической трубы.
Недостатками такого решения являются: большие габариты и высокий вес конструкции, что препятствует его установке на экструдеры 3Д-принтеров; возможность охлаждать только внутреннюю поверхность термопластических труб; сложная конструкция, требующая специальной оснастки для установки изделия на экструдер.
Наиболее близким техническим решением, выбранного в качестве прототипа, является охладитель с кольцевым обдувом, который способен охлаждать детали равным потоком воздуха со всех сторон [4]. Конструкционно такое изделие представляет соосный с экструдером тор с одним сплошным или несколькими отверстиями, направленными на фильеру экструдера. Внутри тора могут содержаться направляющие для деления воздушного потока.
Недостатком прототипа является то, что при малой дистанции от направляющего воздушные потоки отверстия до центральной точки выхода термопластичной массы из фильеры экструдера проявляется чрезмерное и неконтролируемое охлаждение фильеры экструдера, а при увеличении расстояния от точки выхода термопластичной массы из фильеры экструдера наблюдается взаимное подавления воздушного потока. Другим недостатком является то, что интенсивный поток воздуха за короткий период охлаждает нанесенный термопластичный материал около центральной точки выхода термопластичной массы из фильеры экструдера, из-за чего слои не успевают достаточной степени сплавиться друг с другом. Для терморасширяющихся и термопластичных материалов, это существенно снижает качество швов между слоями печати, и, как следствие, ухудшает прочностные характеристики конечного изделия.
Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением является повышение прочностных характеристик изготовляемого изделия за счет увеличения эффективности охлаждения экструдированных термопластичных масс в подвижных экструдерах 3д-принтеров.
Новым является то, что две или более форсунок направляют воздушные массы струей с равным или близким к этому смещением от центра экструдирования, создавая «вихрь» в том числе в виде однополосного гиперболоида с минимальной зоной охлаждения в центральной зоне экструзии, что проводит к более длительному спеканию между слоями, и максимальной возможной зоной охлаждения на расстоянии от центральной точки выхода термопластичной массы из фильеры экструдера, что после смещения экструдера приводит к охлаждению экструдированной ранее массы термопластичных материалов и их равномерному отверждению со всех сторон, не зависимо от вектора движения экструдера 3д-принтера.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг. 1. Продольный разрез устройства завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс с указанием схематичного внутреннего направления потоков нагнетаемого воздуха.
Фиг. 2. Вид справа устройства завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс и направления завихрения внешнего воздушного потока, выходящего из форсунок.
Фиг. 3. Вид с правого нижнего угла устройства завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс и направления завихрения внешнего воздушного потока, выходящего из форсунок.
Фиг. 4. Вид сверху устройства завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс и направления завихрения внешнего воздушного потока, выходящего из форсунок.
Устройство состоит из: переходника 1 свободной формы, в который нагнетается воздух любым известным способом и перенаправляется далее; профиль 2 в который поступает воздух из переходника и направляется до форсунок 3, которые распределяют, направляют и завихряют воздушный поток, направление воздушных потоков 4 внутри устройства указано стрелками, 5 - зона низкой интенсивности обдува около центра экструзии;
Устройство работает следующим образом: в переходник (1) нагнетается воздушный поток любым известным способом. Воздушный поток направляется в профиль(2), который является полой конструкцией замкнутого контура для доставки до форсунок (3) и распределения по ним. Воздух из форсунок направляется под равными или близкими к ним углами по отношению к центру экструзии в виде одноплоскостного гиперболоида. Такое распределение позволяет создать зону низкой интенсивности обдува около центра экструзии (5), сформированный таким образом воздушный вихрь обеспечивает низкую степень охлаждения в центре экструзии и высокую скоростью охлаждения на расстоянии от центра экструзии.
Источники информации
1. В новой версии 3D-принтера Faberant (1.85) будет устанавливаться более мощный обдув сопла // Faberant.ru / URL: https://faberant.ru/news/V-novoj-versii-3D-printera-Faberant-l-85-budet-ustanavlivatsya-bolee-moshhnyj-obduv-sopla, дата обращения: 20.03.2020.
2. Dual Blower/Radial Fan Duct Mount (Tevo Tarantula) // Thingiverse URL: https://www.thingiverse.com/thing:1850163 дата обращения: 20.03.2020.
3. Патент RU №2410240 C2 МПК B29C 47/88 Дата приоритета 13.06.2006.
4. Cooler for Wanhao Duplicator i3 stock fan // Thingiverse URL: https://www.thingiverse.com/thing:1062250 дата обращения: 20.03.2020.
Claims (1)
- Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс, состоящее из адаптера, служащего для подключения к устройству нагнетания воздуха и соединенного с профилем, направляющим воздушные потоки до форсунок, расположенных на равных расстояниях друг от друга, которые завихряют воздушный поток, причем воздушный поток из форсунок направляется под равными или близкими к ним углами по отношению к центру экструзии, а векторы движения воздушных потоков представляют собой одноплоскостной гиперболоид.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118611A RU2769197C2 (ru) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020118611A RU2769197C2 (ru) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020118611A3 RU2020118611A3 (ru) | 2021-11-29 |
| RU2020118611A RU2020118611A (ru) | 2021-11-29 |
| RU2769197C2 true RU2769197C2 (ru) | 2022-03-29 |
Family
ID=79171446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020118611A RU2769197C2 (ru) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2769197C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08290457A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-11-05 | Tomy Kikai Kogyo Kk | 押出成型装置の冷却媒体供給装置およびこれに用いられる層流形成部材 |
| RU2410240C2 (ru) * | 2005-06-15 | 2011-01-27 | Ой Квх Пайп Аб | Устройство для внутреннего охлаждения экструдированных термопластических труб |
| CN203937193U (zh) * | 2014-06-13 | 2014-11-12 | 苏州探索者机器人科技有限公司 | 一种3d打印机挤出装置 |
| CN210651818U (zh) * | 2019-09-29 | 2020-06-02 | 广东顺德优线三维科技有限公司 | 一种3d打印耗材挤出成型快速冷却装置 |
-
2020
- 2020-05-27 RU RU2020118611A patent/RU2769197C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08290457A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-11-05 | Tomy Kikai Kogyo Kk | 押出成型装置の冷却媒体供給装置およびこれに用いられる層流形成部材 |
| RU2410240C2 (ru) * | 2005-06-15 | 2011-01-27 | Ой Квх Пайп Аб | Устройство для внутреннего охлаждения экструдированных термопластических труб |
| CN203937193U (zh) * | 2014-06-13 | 2014-11-12 | 苏州探索者机器人科技有限公司 | 一种3d打印机挤出装置 |
| CN210651818U (zh) * | 2019-09-29 | 2020-06-02 | 广东顺德优线三维科技有限公司 | 一种3d打印耗材挤出成型快速冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020118611A3 (ru) | 2021-11-29 |
| RU2020118611A (ru) | 2021-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900004432B1 (ko) | 2개의 층으로된 파형수지관의 압출기 | |
| KR100644318B1 (ko) | 고속으로 방사된 필라멘트가 가로방향으로 배열되어이루어지는 가로배열 웹, 그 제조방법 및 그 장치 | |
| US8702410B2 (en) | Device for cooling plastic profiles | |
| US3609806A (en) | Orifice plates and worm extruders containing same | |
| US5422063A (en) | Process and a device for cooling a pipe during its manufacture by extrusion | |
| US3824050A (en) | Apparatus for spinning synthetic-resin filaments | |
| US3057013A (en) | Method for producing pipe | |
| JP6718254B2 (ja) | 極細繊維製造装置および極細繊維製造方法 | |
| US20190054676A1 (en) | Method for the manufacture of a tube | |
| KR101825319B1 (ko) | 3차원 프린터의 출력물 냉각장치 | |
| RU2769197C2 (ru) | Устройство завихрителя потоков воздуха для охлаждения экструдированных масс | |
| JPH01306221A (ja) | 高・中分子熱可塑性プラスチツクから成る二軸配向フイルムを製造するための高性能冷却法と装置 | |
| BR112015030178B1 (pt) | Cabeça de extrusão para produzir parisons tipo mangueira de plástico extrusável, máquina de extrusão com uma cabeça de extrusão, método para operar uma cabeça de extrusão e método para operar uma máquina de extrusão extrusão e método para operar uma máquina de extrusão | |
| JPS6097822A (ja) | ポリスチロール、ポリエチレン等のような発泡熱可塑性合成樹脂の製造装置 | |
| CH642591A5 (it) | Dispositivo raffreddatore-miscelatore da accoppiare ad un estrusore a vite di schiume termoplastiche. | |
| KR102264236B1 (ko) | 대형 합성수지 파이프 제조장치 및 대형 합성수지 파이프 | |
| US3784339A (en) | Disk extruder | |
| US4929162A (en) | Air rings for production of blown plastic film | |
| CA2063108C (en) | Apparatus for the production of plastic pipes | |
| Prusinowski et al. | Simulation of processes occurring in the extrusion head used in additive manufacturing technology | |
| CN109927267B (zh) | 一种eps片材生产系统 | |
| KR101932610B1 (ko) | 포장용 비닐의 제조설비 및 이를 이용한 포장용 비닐의 제조방법 | |
| US3249670A (en) | Plastic tube extrusion process | |
| CA2591284C (en) | Apparatus and method for cooling plastic film tube in blown film process | |
| CN209937617U (zh) | 一种eps片材生产系统 |