一种适用于TPU的注射装置的制作方法

本实用新型涉及一种注射装置，尤其涉及一种适用于TPU的注射装置。

背景技术：

热塑性聚氨酯弹性体，英文名为Thermoplastic polyurethanes，简称TPU，是介于橡胶和塑料的一类高分子材料。TPU是由二苯甲烷二异氰酸或甲苯二异氰酸酯等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇共同反应聚合而成的。TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。目前，TPU已广泛应用于医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面，其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性。TPU对剪切敏感易过火，现有技术中的注塑机，其注射装置在对TPU进行注塑的过程中剪切作用过大，容易引起熔料过热而降解，造成成品率低。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种适用于TPU的注射装置，可降低对TPU的剪切作用，以提高成品率和成品质量。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种适用于TPU的注射装置，包括熔胶筒、发热圈、螺杆、过胶头、法兰盘和射嘴，所述螺杆设置在熔胶筒内，所述发热圈套设在熔胶筒上，所述射嘴设置在熔胶筒的出料端并通过法兰盘与熔胶筒连通，所述过胶头设置在螺杆和法兰盘之间，所述螺杆包括杆体和环绕杆体设置的主螺纹，主螺纹的螺距沿TPU的输送方向不变，所述螺杆包括沿TPU流动的方向依次设置的加料段、压缩段和均化段，加料段中主螺纹的根径不变，加料段的主螺纹的外径沿TPU流动的方向逐渐变大；压缩段中主螺纹的外径不变，压缩段的主螺纹的根径沿TPU流动的方向逐渐变大；均化段中主螺纹的根径和外径均不变；所述均化段的端部设置有混炼段，所述混炼段包括圆台状的本体，本体的径向外壁上设置有若干螺旋槽；所述螺杆的压缩比为2.1-2.35。

进一步地，所述螺旋槽的槽深沿TPU流动的方向依次变浅。

进一步地，所述过胶头包括工作部、螺纹连接部以及设置在工作部和螺纹连接部之间的过渡部，且工作部、螺纹连接部以及过渡部三者连为一体，在过渡部上设有一环形台肩，混炼段上设置有与螺纹连接部连接的安装孔。

进一步地，所述工作部开设有轴向设置的若干凹槽以及环绕工作部外周侧面设置的若干环形槽，每个环形槽均分别与各凹槽垂直设置。

进一步地，所述射嘴包括嘴体和连接件，所述嘴体通过连接件与法兰盘连通。

进一步地，所述连接件包括本体和射胶通道，所述本体两端均设置有外螺纹并分别与法兰盘和嘴体连接，所述射胶通道包括第一圆柱形孔、第一渐变孔和第二圆柱形孔，所述第一渐变孔的两端分别与第一圆柱形孔和第二圆柱形孔连通，并且第一渐变孔的直径沿PET流动的方向逐渐减小；第一圆柱形孔与法兰盘连通，第二圆柱形孔和嘴体连通，并且第一圆柱形孔的直径大于第二圆柱形孔的直径。

进一步地，所述嘴体包括与连接件连接的螺纹孔、第二渐变孔和出胶孔，所述第二渐变孔的两端分别与螺纹孔和出胶孔连通，并且第二渐变孔的直径沿PET流动的方向逐渐减小。

进一步地，所述螺杆的长径比为20-24。

有益效果是：与现有技术相比，一种适用于TPU的注射装置，针对TPU对剪切敏感易过火等问题，本螺杆选取的缩比为2.1-2.35，而一般其它通用型螺杆取的压缩比i为2.4-2.6左右，过降低压缩比从而减少螺杆对熔料的剪切作用。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型注射装置的结构示意图；

图2为本实用新型螺杆的结构示意图；

图3为本实用新型过胶头的结构示意图；

图4为本实用新型连接件的结构示意图；

图5为本实用新型嘴体的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种适用于TPU的注射装置，包括熔胶筒1、发热圈、螺杆2、过胶头3、法兰盘4和射嘴5，所述螺杆2设置在熔胶筒1内，所述发热圈套设在熔胶筒1上，所述射嘴5设置在熔胶筒1的出料端并通过法兰盘4与熔胶筒1连通，所述过胶头3设置在螺杆2和法兰盘4之间，所述螺杆2包括杆体和环绕杆体设置的主螺纹21，主螺纹21的螺距沿TPU的输送方向不变，所述螺杆2包括沿TPU流动的方向依次设置的加料段、压缩段和均化段，加料段中主螺纹21的根径不变，加料段的主螺纹21的外径沿TPU流动的方向逐渐变大；压缩段中主螺纹21的外径不变，压缩段的主螺纹21的根径沿TPU流动的方向逐渐变大；均化段中主螺纹21的根径和外径均不变；所述均化段的端部设置有混炼段22，所述混炼段22包括圆台状的本体51，本体51的径向外壁上设置有若干螺旋槽；所述螺杆2的压缩比为2.1-2.35。一般来说，通用型螺杆2的各段比例如下：加料段占45-50％，压缩段占20-30％，均化段占20-30％。本实用新型螺杆2调整各段比例如下：加料段占57％，压缩段占25％，均化段占18％。首先，加长加料段的比例，可以防止熔料过早地进入压缩段，减缓过早地对熔料进行高剪切；其次，减少压缩段和均化段的比例，可以减少螺杆2对熔料进行高剪切作用的时间。另一方面，本实用新型螺杆2还通过降低压缩比，一般其它通用型螺杆2取的压缩比i为2.4-2.6左右，本螺杆2选取压缩比为2.1-2.35,从而减少螺杆2对熔料的剪切作用。

针对TPU粘附力强，粘螺杆2严重等问题，通过改变螺杆2选用材料和表面处理方式来达到改善问题的目的。一般来说，通用型螺杆2选用材料为38CrMoAlA,表面处理方式为氮化，本实用新型螺杆2选取材料为42CrMo，表面处理方式为电镀硬铬，及表面设有硬铬层，表面光洁度提高，摩擦系数降低，大幅减少积料粘料的可能性。42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。表面的硬铬层，主要增加表面光洁度、耐磨性和耐腐蚀性。

加料段的主螺纹21的外径沿物料流动的方向逐渐变大，间隙越往排气槽24愈大，从而能起到一定排气作用；压缩段中主螺纹21的外径不变，压缩段的主螺纹21的根径沿物料流动的方向逐渐变大，进一步提高压缩效率；均化段中主螺纹21的根径和外径均不变，便于控制流量。

进一步地，所述螺旋槽的槽深沿TPU流动的方向依次变浅。通过由深至浅的变化，进一步提高压缩均化效果，并促进融合。

进一步地，如图3所示，所述过胶头3包括工作部31、螺纹连接部32以及设置在工作部31和螺纹连接部32之间的过渡部33，且工作部31、螺纹连接部32以及过渡部33三者连为一体，在过渡部33上设有一环形台肩，混炼段22上设置有与螺纹连接部32连接的安装孔。环形台肩可以用来安装过胶圈。传统技术中，注塑机塑化部分混炼只是在螺杆2的转动过程中通过螺杆2的混炼段22对塑料进行混炼，使用一定时间之后，螺杆2会发生磨损，混炼效果也会逐渐降低，此时就需要更换带混炼段22的螺杆2来补救。但是螺杆2生产周期比较长、制造成本高，更换也不方便。本方案中，通过合理设计过胶头3在混炼过程中可以辅助螺杆2对熔料进行进一步搅拌混匀，能够明显提高混炼效果。

进一步地，所述工作部31开设有轴向设置的若干凹槽以及环绕工作部31外周侧面设置的若干环形槽，每个环形槽均分别与各凹槽垂直设置。环形槽和凹槽设计可以同时进行轴向搅拌、径向搅拌，混炼搅拌较彻底，使得添加添加物的原料充分塑化和混合。环形槽和凹槽设计使过胶头3有了较大的间隙，在射胶及封胶时还具有一定的排气作用。

进一步地，所述射嘴5包括嘴体和连接件，所述嘴体通过连接件与法兰盘4连通。在使用的过程中，注塑机通常会跟不同的模具对接使用，不同的模具对射嘴5的要求也不同，因此，在使用不同的模具时，经常要更换射嘴5，现有的射嘴5都是一体式设计，且加工较为复杂，要备有多个射嘴5就会增加生产成本。本方案通过更换连接件即可使一个射嘴5满足多个不同模具要求，有效降低了成本。

进一步地，如图4所示，所述连接件包括本体51和射胶通道，所述本体51两端均设置有外螺纹并分别与法兰盘4和嘴体连接，所述射胶通道包括第一圆柱形孔52、第一渐变孔53和第二圆柱形孔54，所述第一渐变孔53的两端分别与第一圆柱形孔52和第二圆柱形孔54连通，并且第一渐变孔53的直径沿PET流动的方向逐渐减小；第一圆柱形孔52与法兰盘4连通，第二圆柱形孔54和嘴体连通，并且第一圆柱形孔52的直径大于第二圆柱形孔54的直径。

进一步地，如图5所示，所述嘴体包括与连接件连接的螺纹孔55、第二渐变孔56和出胶孔57，所述第二渐变孔56的两端分别与螺纹孔55和出胶孔57连通，并且第二渐变孔56的直径沿PET流动的方向逐渐减小。

进一步地，所述螺杆2的长径比为20-24，该范围尤其适合于对TPU进行注射成型。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。