[发明专利]定向短切碳纤维增强热塑性复合材料的挤丝装置及方法

权利要求书

1.一种定向短切碳纤维增强热塑性复合材料的挤丝装置，包括上下垂直布置的熔料腔（1），料斗（3）与熔料腔（1）顶部连通，其特征是：熔料腔（1）内部正中间装有多功能搅拌装置（34），多功能搅拌装置（34）同轴固定连接搅拌电机（6）的输出轴；熔料腔（1）的底部经闸阀（13）连接左右水平布置的挤料腔（14），挤料腔（14）的左侧是水平布置的伸缩式液压缸（15），伸缩式液压缸（15）的右端连接有一级套筒活塞（16），一级套筒活塞（16）外壁与挤料腔（14）的内壁滑动密封连接，二级套筒活塞（17）与一级套筒活塞（16）同轴连接；挤料腔（14）的右端出口同轴连接且连通渐缩阶梯管式喷嘴（18），渐缩阶梯管式喷嘴（18）内部具有从左到右的多级的渐缩式阶梯管（35），渐缩式阶梯管（35）的管道内径从左往右依次递减且左右长度从左往右依次递减；多功能搅拌装置（34）由一级搅拌杆（7）、二级搅拌杆（11）、螺旋式送料扇叶（8），刮料板（9），T型搅拌杆（10）组成，二级搅拌杆（11）同轴固定连接一级搅拌杆（7）下端，一级搅拌杆（7）上端同轴固定连接搅拌电机（6），在一级搅拌杆（7）上从上到下依次装有螺旋式送料扇叶（8）、刮料板（9）和T型搅拌杆（10），在二级搅拌杆（11）上装有螺旋式挤料扇叶（12）；渐缩式阶梯管（35）为4～8级，左右相邻的两个渐缩式阶梯管（35）中的左侧的渐缩式阶梯管（35）和右侧的渐缩式阶梯管（35）的内径比是1.3～1.5，左侧的渐缩式阶梯管（35）和右侧的渐缩式阶梯管（35）的左右长度比是1.1～1.3；从左到右的第二级的渐缩式阶梯管（35）的内径与二级套筒活塞（17）的外径相匹配；旋转式喷头（30）从顶部伸入熔料腔（1）内，旋转式喷头（30）连接水管（32）一端，水管（32）另一端连接水箱（33），水管（32）上设有阀门（31），水箱（33）位于渐缩阶梯管式喷嘴（18）的右端出口的下方。

2.根据权利要求1所述的定向短切碳纤维增强热塑性复合材料的挤丝装置，其特征是：熔料腔（1）的外壁上包有盘管式加热器一（24），盘管式加热器一（24）外壁包裹有保温棉一（25）；挤料腔（14）的右半侧外包有盘管式加热器二（26），盘管式加热器二（26）外壁包裹有保温棉二（27）；渐缩阶梯管式喷嘴（18）外包有盘管式加热器三（28），盘管式加热器三（28）外壁包裹有保温棉三（29）。

3.根据权利要求1所述的定向短切碳纤维增强热塑性复合材料的挤丝装置，其特征是：渐缩阶梯管式喷嘴（18）外部的右侧依次装有冷却辊、盘丝筒（22），盘丝筒（22）由盘丝电机（23）带动旋转。

4.根据权利要求1所述的定向短切碳纤维增强热塑性复合材料的挤丝装置，其特征是：料斗（3）的上方设有传送带（4），传送带（4）由传送电机（5）驱动。