成型系统及应用其的成型方法与流程

本发明涉及成型技术领域，尤其是涉及一种成型系统及应用其的成型方法。

背景技术：

成型是借助外力、工具或模具，将原材料或坯料(半成品)加工成具有一定形状和尺寸并具有组织结构和力学性能的坯体或制品的过程；成型在塑料产品的加工过程中应用较多。

其中，现有技术中成型过程主要涉及的设备、装置包括有：搅拌机、挤出机、辊压机、热成型机和粉碎机；并且，现有技术的成型过程主要可以分为片材加工和制品成型两个过程。具体地，搅拌机能够用于将多种原料(例如：塑料、树脂主材、以及增塑剂、填充剂、润滑剂和着色剂等辅材)进行搅拌混合，并使之成为混合物且具有适宜粘稠度的物料；挤出机能够用于使物料充分进行塑化且均匀混合，并通过口模以初步成型；辊压机能够用于使初步成型的物料通过挤压辊进一步形成卷型片材。在上述片材加工成型的过程中，原料需要加热至熔融状态才能由挤出机初步成型，且通过辊压机后需要冷却至常温状态才能形成卷型片材。进一步地，热成型机能够用于将卷型片材通过相应模具加工成各种所需制品，使之最终成型；粉碎机能够用于将制品的裁切边经过粉碎后再次进入搅拌机，以实现废料再利用。在上述制品最终成型的过程中，常温的卷型片材需要再次加热至熔融状态才能进入热成型机与模具紧密贴合以最终成型。

然而，本申请发明人发现现有的成型过程中，常温的卷型片材进入热成型机前需要加热至熔融状态，而此过程需要一定的时间，因此导致现有的成型过程必然是间歇式，且生产效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种成型系统及应用其的成型方法，以解决现有技术中的成型过程因间歇式而容易导致生产效率较低的问题。

本发明提供一种成型系统，包括：位于同一生产流水线依次连接的主机和成型机；所述主机包括挤出机构，所述成型机包括成型机构；所述主机能够通过所述挤出机构将固体原料加热搅拌成粘流态物料；所述成型机能够通过所述成型机构直接将所述粘流态物料加工为成型制品。

实际应用时，所述主机与所述成型机之间连接有降温机，所述降温机能够用于对高温的所述粘流态物料进行降温并形成高温片料；所述成型机能够通过所述成型机构直接将所述高温片料加工为成型制品，且所述成型机构能够沿所述生产流水线与所述高温片料在加工过程中同步移动。

其中，所述降温机为辊压机构；所述辊压机构包括有两个竖向并列设置的辊轴，且所述辊压机构中设置有导热油或无离子水。

具体地，所述辊轴的外表面包覆有特氟龙或防粘材料。

实际应用时，所述降温机与所述成型机之间设置有气垫托举机构，所述气垫托举机构用于通过气流将所述高温片料进行托举传送。

其中，所述气垫托举机构包括有气流发生器、以及设置在所述气流发生器出风侧的导风板。

具体地，所述气流发生器包括鼓风机或空压机。

其中，所述成型机构采用吹塑成型工艺或吸塑成型工艺。

实际应用时，所述主机还包括有：过滤器，所述过滤器位于所述主机与所述辊压机构连接的一侧处设置；模头，所述模头位于所述过滤器与所述降温机连接的一侧处设置；熔体泵，所述熔体泵位于所述过滤器与所述模头之间设置。

其中，所述成型机还包括：裁切机构，所述裁切机构与所述成型机构连接，且所述裁切机构位于所述成型机构的下游设置；拾取机构，所述拾取机构与所述裁切机构连接，且所述拾取机构位于所述裁切机构的下游设置。

具体地，所述成型系统还包括有废料处理机构；所述废料处理机构与所述拾取机构连接，且所述废料处理机构位于所述拾取机构的下游设置。

相对于现有技术，本发明所述的成型系统具有以下优势：

本发明提供的成型系统中，包括：位于同一生产流水线依次连接的主机和成型机；其中，主机可以包括挤出机构，成型机可以包括成型机构；具体地，主机能够通过挤出机构将固体原料加热搅拌成粘流态物料；成型机能够通过成型机构直接将粘流态物料加工为成型制品。由此分析可知，本发明提供的成型系统中，主机能够通过挤出机构将固体原料加热搅拌成粘流态物料、成型机能够通过成型机构直接将粘流态物料加工为成型制品，即本发明提供的成型系统能够将化工原料加工以直接获得成型制品，与现有技术中的成型过程相比，省去了形成常温的卷型片材的中间过程，即无需制成常温的卷型片材，因此无需等待常温的卷型片材再次加热至熔融状态时所需的时间，从而本发明提供的成型系统能够保证生产流水线的连续性，进而本发明提供的成型系统能够有效提高生产效率。此外，本发明提供的成型系统，只需在主机内进行一次加热即可，避免了现有技术中的两次加热(片材加工和制品成型两个过程需要分别加热)，因此还能够有效降低能源消耗。

本发明还提供一种成型方法，包括：步骤S1、将固体原料加热搅拌并通过螺杆挤出成粘流态物料；步骤S2、直接将所述粘流态物料加工为成型制品。

所述成型方法与上述成型系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的成型系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的成型系统中降温机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种成型方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种成型方法的流程示意图。

附图标记：

1－主机； 2－降温机；

3－成型机； 11－挤出机构；

31－成型机构； 21－辊压机构；

211－辊轴； 12－过滤器；

13－模头； 14－熔体泵；

32－裁切机构； 33－拾取机构；

4－废料处理机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的成型系统的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种成型系统，包括：位于同一生产流水线依次连接的主机1和成型机3；主机1包括挤出机构11，成型机3包括成型机构31；主机1能够通过挤出机构11将固体原料加热搅拌成粘流态物料；成型机3能够通过成型机构31直接将粘流态物料加工为成型制品。

相对于现有技术，本发明实施例所述的成型系统具有以下优势：

本发明实施例提供的成型系统中，如图1所示，包括：位于同一生产流水线依次连接的主机1和成型机3；其中，主机1可以包括挤出机构11，成型机3可以包括成型机构31；具体地，主机1能够通过挤出机构11将固体原料加热搅拌成粘流态物料；成型机3能够通过成型机构31直接将粘流态物料加工为成型制品。由此分析可知，本发明实施例提供的成型系统中，主机1能够通过挤出机构11将固体原料加热搅拌成粘流态物料、成型机3能够通过成型机构31直接将粘流态物料加工为成型制品，即本发明实施例提供的成型系统能够将化工原料加工以直接获得成型制品，与现有技术中的成型过程相比，省去了形成常温的卷型片材的中间过程，即无需制成常温的卷型片材，因此无需等待常温的卷型片材再次加热至熔融状态时所需的时间，从而本发明实施例提供的成型系统能够保证生产流水线的连续性，进而本发明实施例提供的成型系统能够有效提高生产效率。此外，本发明实施例提供的成型系统，只需在主机1内进行一次加热即可，避免了现有技术中的两次加热(片材加工和制品成型两个过程需要分别加热)，因此还能够有效降低能源消耗。

此处需要补充说明的是，由于本发明实施例提供的成型系统，能够省去形成常温的卷型片材的中间过程，因此也能够相应地规避卷型片材形成过程中的诸多问题；例如，设备购置、人员和质量的控制、以及仓储搬运等问题，同时还能解决片材积压、占用资金等问题。

实际应用时，对应PP(Polypropylene，聚丙烯)材料或PS(Polystyrene，聚苯乙烯)材料，如图1所示，上述主机1与成型机3之间可以连接有降温机2，该降温机2能够用于对高温的粘流态物料(例如：170℃的PP物料)进行降温并形成高温片料(120－130℃)，从而再通过成型机的成型机构直接将高温片料加工为成型制品；并且，成型机构31能够沿生产流水线与高温片料在加工过程中同步移动，即成型机构31能够在保证生产流水线为连续性的情况下同步、快速地实现加工成型。

图2为本发明实施例提供的成型系统中降温机的结构示意图。

实际应用时，如图2所示，上述降温机2可以为辊压机构21；具体地，该辊压机构21可以包括有两个竖向并列设置的辊轴211，且辊压机构21中可以设置有导热油或无离子水。辊压机构21中辊轴211的设置可以有效提高上述高温片料的质量，使其具有较好地细腻度和光滑度；导热油或无离子水可以有效地对高温的液态物料进行降温，使其形成高温片料，同时保持高温片料的温度。

其中，为了防止PP或PS材料粘粘在辊轴211上，本发明实施例提供的成型系统中，上述辊轴211的外表面可以优选为包覆有特氟龙。由于特氟龙属于不粘涂层，因此能够有效防止粘粘现象的发生。当然，辊轴211的外表面也可以为包覆有防粘材料，例如：防粘胶带或防粘布。

相应地，当PP或PS材料通过采用辊压机构21的降温机2进行降温并进入成型机构31时，上述成型机构31可以采用吹塑成型工艺或吸塑成型工艺直接将高温片料加工为成型制品。

实际应用时，对应PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯类塑料)材料，上述降温机2与成型机3之间可以设置有气垫托举机构，该气垫托举机构能够通过气流用于将高温片料进行托举传送；具体地，该气垫托举机构可以包括有气流发生器、以及设置在气流发生器出风侧的导风板；进一步地，气流发生器可以为鼓风机或空压机等能够产生气流的装置。气垫托举机构中的鼓风机或空压机能够提供冷风，以使高温的粘流态物料能够形成高温片料，同时起到防止融垂的作用；导风板能够保证冷风的均匀性，以使高温片料具有较好地细腻度和光滑度。

此处需要补充说明的是，成型机构31采用吹塑成型工艺，从而通过4－6个大气压，并根据不同需要进行调整，以加工形成质量较好地成型制品。同时，为了避免高温片料发生自燃下垂的现象，造成无法入模成型，本发明实施例提供的成型机构31中，采用光电系统检测高温片料的下垂程度，能够给出相应的不同信号电流(例如：下垂量小信号电流小，下垂量大信号电流大)，并通过调节电磁阀给出不同的冷却风量，从而控制高温片料的下垂幅度，以利于正常成型。当然，也可以通过其它方式调节料饼温度，以避免料饼发生下垂现象。

相应地，当PET材料通过托举机构进入成型机构31时，上述成型机构31应采用吹塑成型工艺或吸塑成型工艺直接将高温片料加工为成型制品。

此处需要补充说明的是，当采用托举机构时，PET材料的两侧可以通过链条进行固定移动，从而实现在PET材料移动的过程中对其进行降温。

实际应用时，为了阻隔不符合粘稠标准的物料，如图1所示，上述主机1还可以包括有：过滤器12，且该过滤器12可以位于主机1与降温机2连接的一侧处设置，从而通过上述过滤器12能够有效地将未被完全搅拌成粘流态物料的原料残渣、或不符合粘稠标准的物料隔离，以保证降温机2能够顺利地对高温的粘流态物料进行降温并使之形成高温片料。

其中，为了保证粘流态物料能够均匀地进入降温机2，以形成密度、温度分布均匀地高温片料，如图1所示，上述主机1还可以包括有：模头13，且该模头13可以位于过滤器12与降温机2连接的一侧处设置，由于模头13能够使粘流态物料在其内良好、均匀地分布，因此能够保证粘流态物料均匀地进入降温机2，并形成品质较好地高温片料。由于本发明实施例提供的成型系统，能够保证高温片料的密度、温度均匀分布，且具有连续性的生产流水线，因此能够生产厚度较大(0.2－2毫米)的制品，从而有效地扩大了可生产产品的范围。

此处需要补充说明的是，现有技术的成型过程中，由于加热熔融时熔体在还没有得到充分加热的情况下已不能承受自身的重力，因此被迫只能加工较轻薄(厚度不超过0.7毫米)的片材，容易导致制品的生产范围受到限制。

具体地，为了便于高温、高粘度的粘流态物料的输送，如图1所示，上述主机1还可以包括有：熔体泵14，且该熔体泵14可以位于过滤器12与模头13之间设置。上述熔体泵14的设置，不仅能够有利于高温、高粘度的液态物料的输送，而且还有利于实现增压和计量等操作。

实际应用时，为了便于将整版的成型制品进行剪切、以及对边角料进行裁切，以获取独立的产品用于销售，如图1所示，上述成型机3还可以包括裁切机构32。其中，裁切机构32可以与成型机构31柔性连接，且裁切机构32可以位于成型机构31的下游设置；并且，该裁切机构32能够对成型制品进行裁切、同时进行间歇性输送，从而本发明实施例提供的成型系统能够有效提高生产效率。

其中，如图1所示，上述成型机3还可以包括拾取机构33；该拾取机构33可以与裁切机构32连接，且拾取机构33可以位于裁切机构32的下游设置；并且，该拾取机构33能够对成型制品(用于销售的独立产品)进行间歇性输送，以便于直接、快速地使其位于传送带或其它相应的机构处。

此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的成型系统中，上述成型机构31能够沿生产流水线与成型制品在加工过程中同步移动，裁切机构32和拾取机构33联在一起且为间歇性运动。即高温片料、成型制品均为通过传送带匀速运动，成型机构31的正反向运动控制为：静止、加速、匀速、减速、静止；也即本发明实施例提供的成型系统中，成型机构31是在运动中动作，裁切机构32和拾取机构33均为固定设置的通过步进电机带动物料进行间歇性运动。

进一步地，为了提高原料利用率，避免造成原料浪费，如图1所示，上述成型系统还可以包括有废料处理机构4；该废料处理机构4可以与拾取机构33连接，且废料处理机构4可以位于拾取机构33的下游设置，从而通过废料处理机构4的设置，能够将裁切边进行处理后再次输送至主体1中，以实现废料再利用，进而提高原料利用率，避免造成原料浪费。

图3为本发明实施例提供的一种成型方法的流程示意图；图4为本发明实施例提供的另一种成型方法的流程示意图。

本发明实施例还提供一种成型方法，如图3所示，包括：步骤S1、将固体原料加热搅拌并通过螺杆挤出成粘流态物料；步骤S2、直接将粘流态物料加工为成型制品；或，如图4所示，包括：步骤S1、将固体原料加热搅拌并通过螺杆挤出成粘流态物料；步骤S1’、将高温的粘流态物料降温并形成高温片料；步骤S2’、直接将高温片料加工为成型制品。具体地，结合图1所示，可以通过主机1中的挤出机构11将固体原料加热搅拌成粘流态物料，并通过辊压机构21的降温机2或托举机构将高温的粘流态物料降温并形成高温片料，再通过成型机3中的成型机构31直接将高温片料加工为成型制品。

本发明实施例提供的成型方法中，将化工原料加工以直接获得成型制品，与现有技术中的成型过程相比，省去了形成常温的卷型片材的中间过程，即无需制成常温的卷型片材，因此无需等待常温的卷型片材再次加热至熔融状态时所需的时间，从而本发明实施例提供的成型方法能够保证生产流水线的连续性，进而本发明实施例提供的成型方法能够有效提高生产效率。此外，本发明实施例提供的成型方法，只需进行一次加热即可，避免了现有技术中的两次加热(片材加工和制品成型两个过程需要分别加热)，因此还能够有效降低能源消耗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。