[发明专利]复合锥形螺盘挤出装置

说明书

本发明涉及高分子材料的成型和加工，尤其是涉及一种复合锥形螺盘挤出装置，具体地说：涉及一种微量挤出加工装置，如3D打印。本发明的目的是这样实现的，一种复合锥形螺盘挤出装置，包括螺杆、推力轴承、轴承、料斗、腔体、腔底、加热控制装置和出料口构成；所述螺杆的端面复合一个锥形螺盘，螺杆另一端部穿出腔体的顶部的孔与驱动机构连接；所述腔底的内侧设有与锥形螺盘配合的锥形凹面，其外侧设有加热控制装置；所述腔体位于螺杆的部位，设有料斗。本发明的优点是：通过对螺杆的优化设计，在微量挤出领域，即提供了一种体积小；且又是普通单螺杆所能完成的装置；还能采用多种微量物料，在线变比例混合加工或渐变色彩等方面上提供一种全新的加工方法。

技术领域

本发明涉及高分子材料的成型和加工，尤其是涉及一种复合锥形螺盘挤出装置，具体地说：涉及一种微量挤出加工装置，如3D打印。本发明可以用于高分子材料、与高分子相关的复合材料和各种其他材料。

背景技术

螺旋压榨技术，在公元前一世纪的希腊就有记载。1944年3月，当时的德国就有用于电线包覆的螺盘式挤出机的专利。上世纪末，出现了更多的螺盘式挤出机专利，如中国实用新型专利CN95227711.5公开的“端面混炼挤出机”，该专利是将平直螺杆与一端面螺盘串联，由螺杆旋转送料，再端面塑化；该专利的特征是：利用了两种不同的螺旋机构的优势，组合构成该专利技术。另外，中国实用新型专利CN102285087A公开了一种“锥形螺旋盘挤出机”，通过改进螺盘的形状，将螺盘的加工性能发挥到极至。再有，中国发明专利CN1519100A，公开了一种：“磨盘式高速挤出机”、中国实用新型专利CN203496144U，公开了一种“用于微量物料共混的新型磨盘挤出机”等等。从上述专利文献中可知，螺盘相比单螺杆挤出机构，在达到同样功效的前提下，结构更紧凑。

现有技术中，研究挤出技术的目的，是为了提高产量或生产效率。然而，到目前为止，在微量挤出技术上，还没有很好的方案。随着时代的进步和科技的发展，针对3D打印技术所要求的微量挤出技术中，由于某些高聚物热稳定性较差的原因，在螺杆设计中很难做到同时保证满足下列三方面的要求，即：1）进料顺畅、2）停留时间短、3）均匀熔融混合。

发明内容

本发明的目的是这样实现的，一种复合锥形螺盘挤出装置，包括螺杆、推力轴承、轴承、料斗、腔体、腔底、加热控制装置和出料口构成；所述螺杆外端面复合一锥形螺盘，螺杆另一端部穿出腔体的顶部的孔与驱动机构连接；所述腔底的内侧设有与锥形螺盘配合的锥形凹面，其外侧设有加热控制装置；所述腔体位于螺杆的部位，设有料斗。

所述锥形螺盘上设有螺槽，所述螺槽的深度，从外向内，由深向浅渐变。

所述锥形螺盘的螺棱与腔底的配合面，两者的间隙是渐变的，由轴心向外圆间隙逐渐增大。

所述螺棱上开有漏流缺口，漏流缺口中有销钉。

所述腔体内的顶端设有轴承和推力轴承，作为运动付。

所述螺杆位于锥形螺盘的背面，设有隔热槽，用于增加问题。

所述锥形螺盘由N条螺棱构成，所述N≥2，且N≤18；两条所述螺棱之间为构成凹槽，所述凹槽的深度，从外向内由深向浅渐变。

所述锥形螺盘中的螺棱条数量N=10。

本发明的优点是：1）由于采用了锥形螺盘复合在螺杆上的方法，减小了螺杆的尺寸，同时也使螺杆的熔融体积减少。2）由于螺杆的结构尺寸缩小，解决了加料难的问题；同时也改善了温差不足的问题。3）通过改进杆上的螺旋线的形状，使螺杆端面的锥形螺盘，在熔融挤出的狭小体积里，具有一定的塑化和混合效果。4）由于在进料段增加了多个加料口，可实现同时计量加料。

附图说明

图1：复合锥形螺盘挤出装置结构示意图

图2：螺杆与锥形螺盘复合体图