用于浸塑成型管类制品的模具及管类制品的浸塑成型方法与流程

本发明属于浸塑制品领域，特别涉及一种用于浸塑成型管类制品的模具及管类制品的浸塑成型方法。

背景技术：

在塑料加工中，传统管材成型工艺为挤出成型，又称为挤塑成管，是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种管类制品的一种加工方法，具有连续化、效率高、设备简单等优势。但其成型工艺决定了通过一次挤出成型制得的管材必定两端都是开口的，而在一些领域和行业里，需要一端封闭的管材，这就无法通过挤出成型工艺制备。

浸塑成型工艺是另一种塑料成型工艺，按照浸塑使用的原材料不同可以分为液体浸塑和粉末浸塑，其中液体浸塑应用范围更广，目前很多行业的塑料制品都可以通过液体浸塑工艺来制备。液体浸塑工艺流程主要包括预热、浸塑、塑化、冷却、脱模5道工序，具有材料来源丰富、成本低、成型容易、可加工各种外形等优点。但是，由于液体浸塑工艺实质上是把模具浸入盛有塑溶胶的浸塑槽中，将塑溶胶涂覆在模具外表面，进而固化成型，这就限制了其制品的尺寸，使得用浸塑成型工艺无法制备长管材。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于浸塑成型管类制品的模具及管类制品的浸塑成型方法，以解决目前的挤出成型工艺无法成型一端封闭的管材，而浸塑工艺无法成型长管材的问题。

本发明的一方面提供了一种用于浸塑成型管类制品的模具，所述模具为螺旋状模具，所述螺旋状模具用于浸塑成型一端封闭的管类制品。

进一步地，所述螺旋状模具为实心的螺旋状模具或一端封闭的中空的螺旋状模具。

进一步地，所述螺旋状模具的线直径范围为0.2-50mm，长度范围为0.1m-10m，外径范围为1-100cm，螺距为0.5-10cm。

进一步地，所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径范围为0.01-1mm。

本发明另一方面提供了一种管类制品的浸塑成型方法，包括如下步骤：

步骤1：将螺旋状模具浸入塑溶胶中，使塑溶胶附着在螺旋状模具表面；

步骤2：采用浸塑流平方法使塑溶胶在螺旋状模具表面流平均匀；

步骤3：将表面附着均匀塑溶胶的螺旋状模具加热，使塑溶胶完全固化定型；

步骤4：将固化定型后的制品与螺旋状模具分离，得到一端封闭的管类制品；

其中，所述螺旋状模具为根据本发明第一方面所述的用于浸塑成型管类制品的模具。

进一步地，所述步骤2中的浸塑流平方法为：将表面附着有塑溶胶的螺旋状模具连接离心机并设置于与螺旋状模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的螺旋状模具自旋转。

进一步地，离心机旋转的速度为60rpm/min-120rpm/min，所述气流的速度为3-20m/s。

进一步地，所述步骤4中将固化定型后的管类制品与实心的螺旋状模具分离的过程为：所述螺旋状模具的一端连接电机；气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的管类制品使其固定不动，同时电机带动螺旋状模具旋转并移动，管类制品在相对运动下与螺旋状模具分离；气缸夹板解除抱合，得到一端封闭的管类制品。

进一步地，所述步骤4中将固化定型后的管类制品与中空的螺旋状模具分离的过程为：所述中空的螺旋状模具的开口端连接电机，并且接通压缩空气瓶，气压高于大气压0.1-1mpa；气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的管类制品使其固定不动，同时电机带动中空的螺旋状模具旋转并移动，管类制品在相对运动下与模具分离；气缸夹板解除抱合，得到一端封闭的管类制品。

进一步地，电机带动螺旋状模具旋转的速度为60rpm/min-120rpm/min，所述气缸的抱夹力为1-3mpa。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、采用螺旋状的模具，能够将空间减小，实现传统浸塑工艺所不能实现的长管材成型。

2、螺旋状的模具的延展长度是固定的，所以每次生产出来的产品的长度都是一致的。

3、与传统挤出成型工艺相比，能够同时进行多个制品的浸塑成型，效率大大提升。

4、采用自动脱模设备进行脱膜，大大拓宽了浸塑工艺应用的领域。

5、浸塑成型工艺能够实现一次成型一端封闭的高精度细长管，能够满足一些行业和领域的特殊需求。

6、设备所需的空间小，大大节省了设备空间，设备投资的费用相对较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的用于浸塑成型管类制品的模具的结构示意图；

图2为本发明提供的管类制品的浸塑成型方法的示意图；

图3为本发明制备的管类制品的示意图。

图示说明：1-模具；2-电机；3-硅胶垫；4-气缸夹板；5-气缸轴；6-气缸腔室；7-气压表。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

参照图1，本发明的一方面提供了一种用于浸塑成型管类制品的模具，所述模具为螺旋状模具1，所述螺旋状模具1用于浸塑成型一端封闭的管类制品。

本发明的模具为螺旋状模具，能够利用小的设备空间制备较长的管材，并且能够制备一端封闭的管材，是挤出成型所无法达到的。同时，因为每个螺旋模具的延展长度是固定的，所以每次生产出来的产品的长度都是一致的。另外由于模具体积较小，可以同时在同一个浸塑槽内进行多个模具浸塑成型，让生产效率得到提升，比传统挤出工艺有较大的优势，由于设备所需的空间小，设备投资的费用也相对较低。

在螺旋状模具的一实施例中，所述螺旋状模具1为实心的螺旋状模具。在另一实施例中，所述螺旋状模具1为中空的螺旋状模具。

在螺旋状模具的一实施例中，所述螺旋状模具1的线直径范围为0.2-50mm，长度范围为0.1m-10m，外径范围为1-100cm，螺距为0.5-10cm。

在螺旋状中空模具的一实施例中，所述螺旋状中空模具1的管壁上设置有微孔(未示出)，微孔的直径范围为0.01-1mm。

参照图2和图3，本发明的另一方面提供了一种管类制品成型方法，其包括如下步骤：步骤1：将模具1(参照图1)浸入塑溶胶中，使塑溶胶附着在模具1表面；步骤2：采用浸塑流平方法使塑溶胶在模具1表面流平均匀；步骤3：将表面附着均匀塑溶胶的模具1加热，使塑溶胶完全固化定型；步骤4：将固化定型后的制品与模具1分离，得到一端封闭的管类制品(参照图3)；其中，所述模具为根据本发明第一方面所述的用于浸塑成型管类制品的模具。在步骤1之前还可以将模具进行预热，以便于浸塑时塑溶胶在热模具表面产生吸附，预热温度不低于100℃，预热时间为3～30分钟。步骤1中将模具浸入塑溶胶中时匀速浸入，浸入时间为1～100秒。步骤1中所述塑溶胶可以是pe塑溶胶、pvc塑溶胶、聚氨酯塑溶胶。步骤3中所述的将模具加热的温度为100～350℃，加热时间为1～10分钟。在步骤3之后，可以将模具冷却，以使成型品进入常温状态，冷却方式包括水冷和风冷。

在模具的一实施例中，所述模具1为实心的螺旋状金属芯子。在模具的另一实施例中，所述模具1为中空的螺旋状中空模具。

在根据本发明的管类制品成型方法的一实施例中，所述步骤2中的浸塑流平方法为：将表面附着有塑溶胶的螺旋状模具1连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的模具自旋转。该浸塑流平方法使模具表面的塑溶胶层厚度均一，制得的制品表面平整光滑。在一实施例中，离心机旋转的速度为60rpm/min-120rpm/min。在一实施例中，所述气流的速度为3-20m/s。设置离心机使模具离心旋转，使塑溶胶能够以恒定的离心力在模具表面进行均衡的流平；设置可控制风速的气流，与模具平行的气流对模具表面附着塑溶胶的厚度大小及均匀性进行控制，而且，通过控制气流的大小，能够对浸塑制品的厚度进行调整，进而达到精密控制的目的。

在根据本发明的管类制品成型方法的一实施例中，所述步骤4中将固化定型后的制品与螺旋状模具分离的过程为：所述螺旋状模具1的一端连接电机2，定型后的制品连接气缸，气缸抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机2带动螺旋状模具旋转，制品在相对运动下与模具分离。在一实施例中，参照图2，气缸的气缸夹板4上设置有硅胶垫3，气缸腔室6推动气缸轴5对气缸夹板4施加力，气压表7记录气缸的压力。所述电机2带动螺旋状模具1旋转的速度为60rpm/min-120rpm/min，所述气缸的抱夹力为1-3mpa。在根据本发明的管类制品的浸塑成型方法中，在气缸以一定的压力抱合夹住定型后的管类制品情况下，根据螺旋状模具的缠绕方式，利用电机带动螺旋状模具旋转，从而使螺旋状模具和管类制品分离。本发明采用自动脱模设备进行脱模，大大拓宽了浸塑工艺的应用领域。

在根据本发明的管类制品成型方法的一实施例中，所述步骤4中将固化定型后的制品与中空的螺旋状模具分离的过程为：所述中空的螺旋状模具1的开口端连接电机2，并且接通压缩空气瓶，气压高于大气压0.1-1mpa，定型后的制品连接气缸，气缸抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机带动中空的螺旋状模具1旋转，制品在相对运动下与模具分离。当螺旋状模具为中空时，在其与管类制品脱离的过程中，通入一定压力的气体，气体通过螺旋状模具管壁上的微孔进入管类制品和螺旋状模具之间，能够进一步解决螺旋状模具与管类制品的脱离困难的问题。

下面具体举例来说明根据本发明的用于浸塑成型管类制品的模具及管类制品的浸塑成型方法。

实施例1

步骤1：将实心的螺旋状模具在100℃下预热30分钟，所述螺旋状模具的线直径为0.2mm，长度为0.1m，外径为1cm，螺距为0.5cm。然后将模具浸入pvc塑溶胶中，浸入时间为1分钟，使pvc塑溶胶附着在模具表面；

步骤2：将表面附着有pvc塑溶胶的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的螺旋状模具自旋转，直至塑溶胶在螺旋状模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为60rpm/min，气流的速度为3m/s；

步骤3：将表面附着均匀pvc塑溶胶的模具加热，加热温度为100℃，加热时间为1分钟，使pvc塑溶胶完全固化定型，然后采用水冷的方式将模具冷却至室温；

步骤4：螺旋状模具的一端连接电机，定型后的制品连接气缸，气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机带动螺旋状模具旋转，制品在相对运动下与模具分离，得到一端封闭的管类制品，其中电机带动螺旋状模具旋转的速度为60rpm/min，气缸的抱夹力为1mpa。

实施例2

步骤1：将管壁上有微孔，微孔的直径为0.01mm的中空的螺旋状模具在150℃下预热3分钟，所述螺旋状模具的线直径为50mm，长度为10m，外径为100cm，螺距为10cm。然后将模具浸入pvc塑溶胶中，浸入时间为10分钟，使pvc塑溶胶附着在模具表面；

步骤2：将表面附着有pvc塑溶胶的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的螺旋状模具自旋转，直至塑溶胶在螺旋状模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为120rpm/min，气流的速度为20m/s；

步骤3：将表面附着均匀pvc塑溶胶的模具加热，加热温度为150℃，加热时间为10分钟，使pvc塑溶胶完全固化定型，然后采用水冷的方式将模具冷却至室温；

步骤4：螺旋状模具的开口端连接电机，并且接通压缩空气瓶，气压高于大气压0.1mpa，定型后的制品连接气缸，气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机带动螺旋状模具旋转，制品在相对运动下与模具分离，得到一端封闭的管类制品，其中电机带动螺旋状模具旋转的速度为120rpm/min，气缸的抱夹力为3mpa。

实施例3

步骤1：将管壁上有微孔，微孔的直径为1mm的中空的螺旋状模具在200℃下预热30分钟，所述螺旋状模具的线直径为20mm，长度为5m，外径为50cm，螺距为5cm。然后将模具浸入聚氨酯塑溶胶中，浸入时间为5分钟，使聚氨酯塑溶胶附着在模具表面；

步骤2：将表面附着有聚氨酯塑溶胶的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的模具自旋转，直至聚氨酯塑溶胶在模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为60rpm/min，气流的速度为3m/s；

步骤3：将表面附着均匀聚氨酯塑溶胶的模具加热，加热温度为200℃，加热时间为5分钟，使聚氨酯塑溶胶完全固化定型，然后采用水冷的方式将模具冷却至室温；

步骤4：螺旋状模具的开口端连接电机，并且接通压缩空气瓶，气压高于大气压0.5mpa，定型后的制品连接气缸，气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机带动螺旋状模具旋转，制品在相对运动下与模具分离，得到一端封闭的管类制品，其中电机带动螺旋状模具旋转的速度为60rpm/min，气缸的抱夹力为1mpa。

实施例4

步骤1：将管壁上有微孔，微孔的直径为0.5mm的中空的螺旋状模具在200℃下预热3分钟，所述螺旋状模具的线直径为30mm，长度为8m，外径为80cm，螺距为8cm。然后将模具浸入pe塑溶胶中，浸入时间为3分钟，使pe塑溶胶附着在模具表面；

步骤2：将表面附着有pe塑溶胶的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有塑溶胶的螺旋状模具自旋转，直至塑溶胶在螺旋状模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为90rpm/min，气流的速度为10m/s；

步骤3：将表面附着均匀pe塑溶胶的模具加热，加热温度为200℃，加热时间为8分钟，使pe塑溶胶完全固化定型，然后采用水冷的方式将模具冷却至室温；步骤4：螺旋状模具的一端连接电机，并且接通压缩空气瓶，气压高于大气压1mpa，定型后的制品连接气缸，气缸通过气缸夹板抱合夹住定型后的制品使其固定不动，同时电机带动螺旋状模具旋转，制品在相对运动下与模具分离，得到一端封闭的管类制品，其中电机带动螺旋状模具旋转的速度为90rpm/min，气缸的抱夹力为2mpa。

以上对本发明所提供的一种用于浸塑成型管类制品的模具及管类制品的浸塑成型方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。