一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头的制作方法

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头。

背景技术：

塑料已经成为人们日常生活中最经常用到的一类材料，随着技术进步不断获得改进的塑料被广泛用于建筑部品、食品容器、生活用具、电器外壳、航天飞行器的制造等，而近年来，塑料更开始被用于功能性复合材料的制造等场合。在功能性复合材料加工制造中会使用到颗粒较小的塑料粉末，也正由于塑料粉末颗粒小，因此在实际使用中往往无法按照使用目的进行铺装。在复合材料的制备中塑料粉末会因为重力的原因沉积在复合材料原料混合物的底部，而导致材料分布不均匀进而可能影响材料的力学性能和表观质量。使塑料粉末按照需要铺装，并实现粉末颗粒的均匀分散、控制铺装完成后塑料铺装层的厚度，是当前需要解决的重要问题。

使用粉末喷枪将塑料粉末喷射到物质表面虽然可以解决铺装均匀的问题，但当复合材料的原材料进一步混合也同样会导致粉末沉淀和堆积的问题，依然会造成铺装不均匀。利用燃烧气体形成的火焰将塑料粉末加热到熔融状态并喷射到工件表面，从而形成涂层的技术手段，虽然可以一定程度上使塑料粉末得以实现按需铺装，但此时形成的涂层分散性不好，最终形成的片层背离了使用塑料粉末的初衷，且由于火焰的方向及温度不好控制，会出现塑料粉末燃烧产生异味或变色变性的缺陷，影响制品的质量。

因此现有技术中利用燃烧气体形成的火焰将塑料粉末加热到熔融状态并喷射到工件表面的方式并不能直接应用于复合材料的制造，现有技术中缺少一种使塑料粉末可以均匀分散同时可以避免塑料粉末因集中受热或火焰烧灼而出现的变色、变性、燃烧等缺陷的热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中存在的一系列问题，进而提出一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，该热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头具有粉末输送段、粉末熔融段和液滴喷出段，所述粉末输送段与所述粉末熔融段相连，所述粉末熔融段与液滴喷出段相连，所述粉末输送段具有气流通孔和气流喷嘴，所述粉末熔融段具有腔壁、加热器及由所述腔壁和加热器围合而成的熔融腔体；所述气流通孔通过气流喷嘴与所述粉末熔融段的熔融腔体相连；所述液滴喷出段具连接部和喷液头，所述熔融腔体的一端与所述连接部相连，所述连接部与所述喷液头连接，熔融的热塑性塑料经喷液头喷出。本发明的有益效果是：通过分别设置粉末输送段、粉末熔融段和液滴喷出段使塑料粉末可以在粉末熔融段内熔融，并通过液滴喷出段喷出成均匀的液相塑料颗粒，当液相塑料颗粒抵达铺装面遇冷凝固时可以实现均匀分散，且避免了塑料粉末变色、变性、燃烧等缺陷。

进一步，所述气流通孔具有主气流道、扩流通道、卷吸喷口、附壁曲面和平流腔，所述卷吸喷口设于所述主气流道和所述扩流通道的交汇处，所述卷吸喷口与所述附壁曲面相邻，所述附壁曲面围合成所述平流腔，所述平流腔与所述气流喷嘴相连。

进一步，所述粉末输送段由进气部件和混气部件组成，所述进气部件和所述混气部件嵌套连接，且所述粉末输送段通过所述混气部件与所述粉末熔融段相连；所述进气部件上设有主气流道入口和扩流通道入口，所述混气部件和所述进气部件之间具有主气流腔及卷吸喷口，空气通过主气流道入口进入主气流腔并通过卷吸喷口喷出，气流喷出过程中扩流通道入口附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸；所述混气部件上与所述卷吸喷口相邻处设有附壁曲面，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面进入所述混气部件，并经所述附壁曲面围合成的平流腔向气流喷嘴方向运动。

进一步，所述腔壁通过加固件与加热器相连，所述腔壁外还包覆有防烫隔层。

进一步，所述气流喷嘴为平行气流喷嘴；所述空气为含有塑料粉末的混合空气。

进一步，所述气流喷嘴上设有平流引流板，所述平流引流板为多个，且各平流引流板相互平行。

进一步，所述加热器为燃气加热器、燃油加热器、激光加热器、红外加热器、电磁加热器及电阻加热器中一种或多种的组合。

进一步，所述加热器为可控温电阻加热丝，所述加热器加热的温度范围在150摄氏度到600摄氏度。

进一步，所述喷液头具有连管和喷液嘴，所述连管与所述连接部螺纹连接。

进一步，所述喷液嘴为圆锥形喷液嘴，所述圆锥形喷液嘴上设有调节阀，调节所述调节阀可以改变所述圆锥形喷液嘴的形状，进而改变所喷出的液面宽窄。

所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头的使用方法，包括以下步骤：

第一步，将外接的空气与粉末输送管与所述热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头的粉末输送段上的气流通孔相连；

第二步，接通粉末熔融段的电源，为粉末熔融段的加热器进行预热，控制加热器的温度为150摄氏度到600摄氏度；

第三步，启动高压粉末容器，将空气与粉末推向气流通孔；

第四步，空气与粉末经气流喷嘴喷向粉末熔融段，经加热器的作用在熔融腔体中化为塑料液滴；

第五步，所述塑料液滴经喷液头喷出，经热传递降温后固化。

进一步，第一步中所述气流通孔具有主气流道和扩流通道，所述主气流道与高压粉末容器通过管道相连；第三步中启动高压粉末容器，将空气与粉末推向主气流道，并经吸卷喷口带动扩流通道中的空气与粉末经附壁曲面进入平流腔。

进一步，所述第四步中空气与粉末经流喷嘴喷向粉末熔融段之前，先经过多个平行设置的平流引流板的引流。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的局部剖视图；

图4是本发明的剖面示意图；

图5是本发明局部原理示意图；

图6是本发明另一角度的解剖示意图；

图7是本发明加装防烫隔层的示意图；

图8是本发明的结构分解图。

图中各部分含义如下：1粉末输送段；11气流通孔；12气流喷嘴；121平流引流板；13主气流道；131主气流道入口；132主气流腔；14扩流通道；141扩流通道入口；15卷吸喷口；16附壁曲面；17平流腔；18进气部件；19混气部件；2粉末熔融段；21腔壁；22加热器；23熔融腔体；24加固件；25防烫隔层；3液滴喷出段；31连接部；32喷液头；321连管；322喷液嘴。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式1：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，具有粉末输送段1、粉末熔融段2和液滴喷出段3其特征在于：所述粉末输送段1与所述粉末熔融段2相连，所述粉末熔融段2与液滴喷出段3相连，所述粉末输送段1具有气流通孔11和气流喷嘴12，所述粉末熔融段2具有腔壁21、加热器22及由所述腔壁21和加热器22围合而成的熔融腔体23；所述气流通孔11通过气流喷嘴12与所述粉末熔融段2的熔融腔体23相连；所述液滴喷出段3具连接部31和喷液头32，所述熔融腔体23的一端与所述连接部31相连，所述连接部31与所述喷液头32连接，熔融的热塑性塑料经喷液头32喷出。

本实施方式的技术效果是：通过分别设置粉末输送段、粉末熔融段和液滴喷出段使塑料粉末可以在粉末熔融段内熔融，所述熔融段内的温度及空气的进入量、各钟气体的比例、气体的流向等均可控，因此可以避免塑料粉末变色、变性、燃烧等缺陷；由于通过液滴喷出段喷出成均匀的液相塑料颗粒，当液相塑料颗粒抵达铺装面遇冷凝固成塑料颗粒时可实现塑料颗粒的均匀分散。

具体实施方式2：结合图2、图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述气流通孔11具有主气流道13、扩流通道14、卷吸喷口15、附壁曲面16和平流腔17，所述卷吸喷口15设于所述主气流道13和所述扩流通道14的交汇处，所述卷吸喷口14与所述附壁曲面16相邻，所述附壁曲面16围合成所述平流腔17，所述平流腔17与所述气流喷嘴12相连；其他与具体实施方式1相同。

本实施方式的技术效果是：通过在粉末输送段设置主气流道13、扩流通道14、卷吸喷口15、附壁曲面16和平流腔17，使得主气流道13通气时扩流通道14周围的空气会因为卷吸喷口15对空气的卷吸使空气的流速因此得以扩大，被卷吸的空气和塑料粉末会沿附壁曲面16发生运动，且由于空气带动塑料粉末进入平流腔，使得在本实施方式中不仅塑料粉末输送效率提高，更使空气可以发生平流输出，进而控制塑料粉末的传输方向，使塑料粉末不会在粉末熔融段2中聚集，也避免了塑料粉末在腔壁以及加热器上的粘连。

具体实施方式3：结合图4、图5、图6和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述粉末输送段1由进气部件18和混气部件19组成，所述进气部件18和所述混气部件19嵌套连接，且所述粉末输送段1通过所述混气部件19与所述粉末熔融段2相连；所述进气部件18上设有主气流道入口131和扩流通道入口141，所述混气部件19和所述进气部件18之间具有主气流腔132及卷吸喷口15，空气通过主气流道入口131进入主气流腔132并通过卷吸喷口15喷出，气流喷出过程中扩流通道入口141附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸；所述混气部件19上与所述卷吸喷口15相邻处设有附壁曲面16，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面16进入所述混气部件19，并经所述附壁曲面16围合成的平流腔17向气流喷嘴12方向运动；其他与具体实施方式1-2中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：通过在粉末输送段设置进气部件18和混气部件19，并在进气部件18上设置主气流道入口131和扩流通道入口141，使热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头能更好的与外接设备连接，并由于主气流腔132的设置，使粉末传送段的传送能力更强；空气通过主气流道入口131进入主气流腔132并通过卷吸喷口15喷出，气流喷出过程中扩流通道入口141附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸，所述混气部件19上与所述卷吸喷口15相邻处设有附壁曲面16，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面16进入所述混气部件19，并经所述附壁曲面16围合成的平流腔17向气流喷嘴12方向运动，使空气可以发生平流输出，进而控制塑料粉末的传输方向，使塑料粉末不会在粉末熔融段2中聚集，加速的空气气流起到了为设备进行自洁的作用，避免了塑料粉末在腔壁以及加热器上的粘连。

具体实施方式4：结合图4和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述腔壁21通过加固件24与加热器22相连，所述腔壁21外还包覆有防烫隔层25；其他与具体实施方式1-3中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：使加热器得到固定；在腔壁外设置防烫隔层可以防止使用过程中烫伤使用者。

具体实施方式5：结合图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述气流喷嘴12为平行气流喷嘴；所述空气为含有塑料粉末的混合空气；其他与具体实施方式1-4中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：由于设置了平行气流喷嘴进一步防止了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置进行碰撞接触，防止塑料粘在熔融腔体上；空气为含有塑料粉末的混合空气，可以使塑料粉末在空气中均匀分散，也可以使塑料粉末更容易在粉末熔融段更迅速的发生熔融，避免了塑料粉末在熔融过程中发生粘连，也避免了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置的粘连。

具体实施方式6：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述气流喷嘴12上设有平流引流板121，所述平流引流板121为多个，且各平流引流板121相互平行；其他与具体实施方式1-5中任一项相同。

本实施方式的技术效果是： 由于设置了多个相互平行的平流引流板，进一步防止了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置进行碰撞接触，防止塑料粘在熔融腔体上。

具体实施方式7：结合图3、图4、图5、图6和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述加热器22为燃气加热器、燃油加热器、激光加热器、红外加热器、电磁加热器及电阻加热器中一种或多种的组合；其他与具体实施方式1-6中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：由于采用了具有较高效能的加热器，使塑料粉末在粉末熔融段的熔融腔体内可以被迅速有效的加热至熔融状态。

具体实施方式8：结合图3、图4、图6和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述加热器22为可控温电阻加热丝，所述加热器22加热的温度范围在150摄氏度到600设施度；其他与具体实施方式1-7中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：由于采用电阻加热丝进行加热，使加热操作更加方便，使加热范围和加热时间更加灵活可控；所述电阻加热丝可以控制温度范围在150摄氏度到600设施度，可以方便不同类型的塑料熔化。

具体实施方式9：结合图6和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，在所述喷液头32具有连管321和喷液嘴322，所述连管321与所述连接部31螺纹连接；其他与具体实施方式1-8中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：由于所述连管321与所述连接部31螺纹连接，使所述喷液头可以根据需要灵活更换，当喷熔的塑料种类或者喷熔的对象发生变化时可以根据需要更好喷嘴而无需更换整个热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头。

具体实施方式10：结合图6和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头，所述喷液嘴322为圆锥形喷液嘴，所述圆锥形喷液嘴上设有调节阀，调节所述调节阀可以改变所述圆锥形喷液嘴的形状，进而改变所喷出的液面宽窄；其他与具体实施方式1-9中任一项相同。

本实施方式的技术效果是：由于在所述圆锥形喷液嘴上设有调节阀，使所喷出的液面宽窄可以发生变化，使经热塑性塑料粉末喷熔用喷枪喷头喷出的塑料颗粒可以与复合材料的原料混合更均匀，或可根据需要调节液面宽窄进而保证工作效率提高。