專利名稱：熱塑膠管材強化加工方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明是指一種熱塑膠管材強化加工方法及其裝置，尤指在不改變原加工材質的情況下，藉物理性加工法內填充氣→倍率擴張桿→慢速強力拉伸→真空定型冷卻→紅外線加熱軟化→快速強力拉伸→真空定型冷卻→高周波縫合裁切，經其二段式變向延伸加工，以增加管材的結構強度，進而可節省原物料成本。
目前市面上的熱塑管，一般皆是以1∶1原物料擠壓成型的方式加工為手段，如欲提升其結構強度，不外乎增加厚度及添加強化劑，為提升結構上強度的方法，徒增無謂的原物料成本。
本發明的主要目的在于提供一種熱塑膠管材強化加工方法及其裝置，其主要是藉物理加工方法，提升管材雙向強度；在不改變管材原物質的情形下，可使得管材增加強度結構，且節省大幅原物料成本；使雙向延伸后的管材管壁上，同時保有應力的效果，以提升管材承受內壓的壓力。
本發明的目的是這樣實現的一種熱塑膠管強化加工方法，主要藉可塑性塑膠在加熱分子開鏈后受到任意方向形變時，該物質內的分子鏈順其形變方向產生規則的排列，熱可塑性管材于加工過程中，經由內模充氣，通過倍率擴張定型桿后，同時作慢速強力拉伸，急速真空冷卻收縮定型，使其物質分子鏈呈環狀規則排列，達到雙向延伸，完成增強第一階段強化管材雙向強度效果；第二階段再行通過心軸及內壓膨脹法，以紅外線輻射再行加熱，其加熱溫度稍低于晶粒熔點的溫度后，再行膨脹擴張至第二段定型環所需規格，并于其膨脹定型冷卻同時快速強力拉伸，進而再次完成雙向作業，進一步達成需求分子定向性與穩定性，藉以使管材產生最佳強度結構，進而可大幅節省原物料成本。一種熱塑膠管強化加工方法，其特征在于包括第一階段管材加工，其步驟是
(1)出料模具內模充氣；(2)倍率擴張桿擴張膨脹；(3)引取機慢速強力拉伸；(4)真空冷卻定型槽冷卻。
還包括第二階段管材加工，其步驟是(5)紅外線加熱軟化；(6)引取機快速強力拉伸；(7)真空冷卻定型槽冷卻；(8)高周波縫合裁斷機裁切。
實施上述方法的熱塑膠管材強化加工裝置，其特點是該裝置按加工順序含有下列部分①押出機，具有出料模具和壓縮空氣注入口；②活動式倍率擴張桿由多個擴管延伸環和桿體組裝而成；③第一段真空冷卻定型槽，其入料口定型環和出料口定型環可根據需要換為不同口徑尺寸的；④引取機。
⑤紅外線輻射加熱區；⑥第二段真空冷卻定型槽；⑦引取機。
該裝置還包括高周波縫合裁斷機。
該裝置還包括印刷機和高周波縫合裁斷機。
利用所述的熱塑膠管強化加工裝置加工熱塑膠管的方法，其特征在于其包括下列程序①將熱可塑性原料經由押出機的出料模具高溫呈半固化狀態出料，②同時由出料模具上下兩端壓縮空氣注入口強行灌入壓縮空氣，③使其管材順向由小漸大的活動式倍率擴張桿依須求的尺寸穩定漸進式橫向膨脹擴張，④至第一段真空冷卻定型槽的入料口所設定型環和出料口定型環所需的尺寸，同時⑤借引取機的強力慢速引取，造成縱向延伸，進而使其管材所組成的分子鏈朝雙向形變方向產生規則的排列，并以縱向及橫向的方式相互交叉定型于管材，藉以達到增強其強度的目的后，⑥管材即經由第一階段真空冷卻定型槽的入料口定型環進入，再通過其出料口定型環，而完成第一階段管材加工，⑦再經高周波縫合裁斷機縫合裁切成品完成加工。
利用所述熱塑膠管強化加工裝置加工熱塑膠管的方法，其特征在于其包括下列程序①將熱可塑性原料經由押出機的出料模具高溫呈半固化狀態出料；②同時由出料模具上下兩端強行灌入壓縮空氣，使其管材順向由小漸大活動式倍率擴張桿依須求的尺寸穩定漸進式橫向膨脹擴張，至第一段真空冷卻定型槽的入出料口所設定型環所需的尺寸；③同時藉引取機的強力慢速引取，造成縱向延伸，進而使其管材所組成的分子鏈朝雙向形變方向產生規則的排列，并以縱向及橫向的方式相互交叉定型于管材，藉以增強其強度；④管材即經由第一段真空冷卻定型槽的入料口定型環進入，再通過其出料口定型環，而完成第一段管材加工；⑤經前述雙向延伸冷卻定型后，再通過引取機進入紅外線輻射加熱軟化區，待加溫至稍低于晶粒熔點的溫度后；⑥再經由原壓縮空氣內壓膨脹至第二段真空冷卻定型槽的入出料口定型環所須求的最終規格；⑦同時并以引取機快速強力引取，造成縱向強化延伸，最終達到物質分子鏈產生雙向更規則的網狀排列；⑧最后經高周波縫合裁斷機縫合裁切成品，完成加工。
下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步說明。
圖1是本發明實施例的流程圖。
圖2是本發明實施例的加工裝置結構流程圖。
圖3是本發明實施例熱塑膠管材雙向延伸加工示意圖。
圖4是本發明實施例熱雙向展伸第一段的模具結構放大示意圖。
圖5是本發明實施例活動式倍率擴張桿的放大示意圖。
圖6是本發明實施例活動式倍率擴張桿其中擴管延伸環的平面分解示意圖。
圖中1-出料模具11、12-上、下兩端壓縮空氣注入口2-活動式倍率擴張桿21-擴管延伸環22-桿體 3-第一段真空冷卻定型槽31、32-定型環 4、5-引取機6-紅外線輻射加熱軟化區7-第二段真空冷卻定型槽71、72-定型環 8-高周波縫合裁斷機80-印刷機 9-管材如圖1至圖6所示，本發明一種熱塑膠管材強化加工方法及其裝置，是將熱塑性原料經由押出機的出料模具1高溫呈半固化狀態出料，同時其出料模具1上、下兩端11、12(參考圖2、圖4)強行灌入壓縮空氣，使其管材9順向由小漸大的活動式倍率擴張桿2(參考圖2、圖5)依須求的尺寸穩定漸進式橫向膨脹擴張，至第一段真空冷卻定型槽3的入料口和出料口所設定型環31、32所需的尺寸，同時藉引取機4的強力慢速引取，造成縱向延伸，進而使其管材9所組成的分子鏈朝雙方形變方向產生規則的排列，并以縱向及橫向的方式相互交互定型于管材9，藉以達到增強其強度的目的后，管材9即經由第一段真空冷卻定型槽3的入料口定型環31進入，再通過其出料口定型環32，完成第一段的管材加工。經前述雙向延伸冷卻定型后，再通過引取機5進入紅外線輻射加熱軟化區6，待加溫至稍低于晶粒熔點的溫度后，再經由原壓縮空氣內壓膨脹擴張至第二段真空冷卻定型槽7的入料口定型環71和出料口定型環72所須求的最終規格，同時以引取機5快速強力引取，造成縱向強化延伸，最終達到物質分子鏈產生雙向更規則的網狀排列，并以縱向及橫向的方式相互更緊密交叉，如編織網狀平均分布于管材9，進而可更加提升管材強度，并因再次雙向延伸使其管材9內壁產生愈大的殘留內應力，管材抗內壓壓力效果顯著提升，然后可視需要以印刷機80將管材9印上圖形或文字，最后經高周波縫合機8縫合裁切成品完成加工。
前述活動式倍率擴張桿2的各個不同大小尺寸的擴管延伸環21與桿體22為活動式組裝，可依所需最終尺寸增加或減少其組裝數量。
再者，前述加工方法及其裝置采取第一段管材加工和第二段管材加工串聯方式合并加工制作，亦可視管材強度的要求不同，獨立選擇采用第一段管材加工(在圖2中以虛線區隔第一段與第二段管材加工)，或獨立選擇采用第二段管材加工制作。
以上所述，僅是本發明一較佳實施例，故舉凡應用本發明說明書及權利要求書所述的等效結構變化，理應屬本發明的專利保護范圍。
綜上所述，本發明的加工方法及其裝置具有設備簡易，加工快捷易于操作的特點，除大幅度提升原管材物理性能外，還可大幅度地節省原物料成本，勢必造成塑膠加工界加工技術的大提高，具有產業上的利用價值。
權利要求
1．一種熱塑膠管材強化加工方法，其特征在于包括第一段管材加工，其步驟是(1)出料模具內模充氣；(2)倍率擴張桿擴張膨脹；(3)引取機慢速強力拉伸；(4)真空冷卻定型槽冷卻。
2．根據權利要求1所述的熱塑膠管材強化加工方法，其特征在于還包括第二段管材加工，其步驟是(5)紅外線加熱軟化；(6)引取機快速強力拉伸；(7)真空冷卻定型槽冷卻；(8)高周波縫合裁斷機裁切。
3．實施權利要求1所述方法的熱塑膠管材強化加工裝置，其特征在于該裝置按加工順序含有下列部分①押出機，具有出料模具(1)和壓縮空氣注入口(11、12)；②活動式倍率擴張桿(2)由多個擴管延伸環(21)和桿體(22)組裝而成；③第一段真空冷卻定型槽(3)，其入料口定型環(31)和出料口定型環(32)可根據需要換為不同尺寸口徑；(4)引取機(4)。
4．根據權利要求3所述的熱塑膠管材強化加工裝置，其特征在于還包括⑤紅外線輻射加熱區(6)；⑥第二階段真空冷卻定型槽(7)；⑦引取機(5)。
5．根據權利要求3所述的熱塑膠管強化加工裝置，其特征在于該裝置還包括高周波縫合裁斷機(8)。
6．根據權利要求4所述的熱塑膠管強化加工裝置，其特征在于該裝置還包括印刷機(80)和高周波縫合裁斷機(8)。
7．利用權利要求3所述的熱塑膠管強化加工裝置加工熱塑膠管的方法，其特征在于其包括下列程序①將熱可塑性原料經由押出機的出料模具(1)高溫呈半固化狀態出料，②同時由出料模具(1)上下兩端壓縮空氣注入口(11、12)強行灌入壓縮空氣，③使其管材(9)順向由小漸大的活動式倍率擴張桿(2)依需求的尺寸穩定漸進式橫向膨脹擴張，④至第一段真空冷卻定型槽(3)的入料口所設定型環(31)和出料口定型環(32)所需的尺寸，同時⑤借引取機(4)的強力慢速引取，造成縱向延伸，進而使其管材(9)所組成的分子鏈朝雙向形變方向產生規則的排列，并以縱向及橫向的方式相互交叉定型于管材，藉以達到增強其強度的目的后，⑥管材即經由第一階段真空冷卻定型槽的入料口定型環進入，再通過其出料口定型環，而完成第一階段管材加工，⑦再經高周波縫合裁斷機(8)縫合裁切成品完成加工。
8．利用權利要求4或6所述熱塑膠管強化加工裝置加工熱塑膠管材的方法，其特征在于其包括下列程序①將熱可塑性原料經由押出機的出料模具高溫呈半固化狀態出料；②同時由出料模具上下兩端強行灌入壓縮空氣，使其管材順向由小漸大活動式倍率擴張桿依須求的尺寸穩定漸進式橫向膨脹擴張，至第一段真空冷卻定型槽的入出料口所設定型環所需的尺寸；③同時藉引取機的強力慢速引取，造成縱向延伸，進而使其管材所組成的分子鏈朝雙向形變方向產生規則的排列，并以縱向及橫向的方式相互交叉定型于管材，藉以增強其強度；④管材即經由第一段真空冷卻定型槽的入料口定型環進入，再通過其出料口定型環，而完成第一階段管材加工；⑤經前述雙向延伸冷卻定型后，再通過引取機進入紅外線輻射加熱軟化區，待加溫至稍低于晶粒熔點的溫度后；⑥再經由原壓縮空氣內壓膨脹至第二段真空冷卻定型槽的入出料口定型環所須求的最終規格；⑦同時并以引取機快速強力引取，造成縱向強化延伸，最終達到物質分子鏈產生雙向更規則的網狀排列；⑧最后經高周波縫合裁斷機縫合裁切成品完成加工。
全文摘要
本發明是指一種熱塑膠管材強化加工方法及其裝置,其特點是在不改變原加工材質的情況下,藉物理性加工方法:內填充氣→倍率擴張桿→慢速強力拉伸→真空定型冷卻→紅外線加熱軟化→快速強力拉伸→真空定型冷卻→高周波縫合裁切,經其二段式變向延伸加工,以增加管材的結構強度,進而可節省原物料成本。
文檔編號B29C51/06GK1307967SQ0110527
公開日2001年8月15日 申請日期2001年1月21日 優先權日2001年1月21日
發明者陳明雄 申請人:陳明雄