一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭的制作方法

本發明涉及材料加工領域，具體涉及一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭。

背景技術：

塑料已經成為人們日常生活中最經常用到的一類材料，隨著技術進步不斷獲得改進的塑料被廣泛用于建筑部品、食品容器、生活用具、電器外殼、航天飛行器的制造等，而近年來，塑料更開始被用于功能性復合材料的制造等場合。在功能性復合材料加工制造中會使用到顆粒較小的塑料粉末，也正由于塑料粉末顆粒小，因此在實際使用中往往無法按照使用目的進行鋪裝。在復合材料的制備中塑料粉末會因為重力的原因沉積在復合材料原料混合物的底部，而導致材料分布不均勻進而可能影響材料的力學性能和表觀質量。使塑料粉末按照需要鋪裝，并實現粉末顆粒的均勻分散、控制鋪裝完成后塑料鋪裝層的厚度，是當前需要解決的重要問題。

使用粉末噴槍將塑料粉末噴射到物質表面雖然可以解決鋪裝均勻的問題，但當復合材料的原材料進一步混合也同樣會導致粉末沉淀和堆積的問題，依然會造成鋪裝不均勻。利用燃燒氣體形成的火焰將塑料粉末加熱到熔融狀態并噴射到工件表面，從而形成涂層的技術手段，雖然可以一定程度上使塑料粉末得以實現按需鋪裝，但此時形成的涂層分散性不好，最終形成的片層背離了使用塑料粉末的初衷，且由于火焰的方向及溫度不好控制，會出現塑料粉末燃燒產生異味或變色變性的缺陷，影響制品的質量。

因此現有技術中利用燃燒氣體形成的火焰將塑料粉末加熱到熔融狀態并噴射到工件表面的方式并不能直接應用于復合材料的制造，現有技術中缺少一種使塑料粉末可以均勻分散同時可以避免塑料粉末因集中受熱或火焰燒灼而出現的變色、變性、燃燒等缺陷的熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭。

技術實現要素：

本發明為解決現有技術中存在的一系列問題，進而提出一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，該熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭具有粉末輸送段、粉末熔融段和液滴噴出段，所述粉末輸送段與所述粉末熔融段相連，所述粉末熔融段與液滴噴出段相連，所述粉末輸送段具有氣流通孔和氣流噴嘴，所述粉末熔融段具有腔壁、加熱器及由所述腔壁和加熱器圍合而成的熔融腔體；所述氣流通孔通過氣流噴嘴與所述粉末熔融段的熔融腔體相連；所述液滴噴出段具連接部和噴液頭，所述熔融腔體的一端與所述連接部相連，所述連接部與所述噴液頭連接，熔融的熱塑性塑料經噴液頭噴出。本發明的有益效果是：通過分別設置粉末輸送段、粉末熔融段和液滴噴出段使塑料粉末可以在粉末熔融段內熔融，并通過液滴噴出段噴出成均勻的液相塑料顆粒，當液相塑料顆粒抵達鋪裝面遇冷凝固時可以實現均勻分散，且避免了塑料粉末變色、變性、燃燒等缺陷。

進一步，所述氣流通孔具有主氣流道、擴流通道、卷吸噴口、附壁曲面和平流腔，所述卷吸噴口設于所述主氣流道和所述擴流通道的交匯處，所述卷吸噴口與所述附壁曲面相鄰，所述附壁曲面圍合成所述平流腔，所述平流腔與所述氣流噴嘴相連。

進一步，所述粉末輸送段由進氣部件和混氣部件組成，所述進氣部件和所述混氣部件嵌套連接，且所述粉末輸送段通過所述混氣部件與所述粉末熔融段相連；所述進氣部件上設有主氣流道入口和擴流通道入口，所述混氣部件和所述進氣部件之間具有主氣流腔及卷吸噴口，空氣通過主氣流道入口進入主氣流腔并通過卷吸噴口噴出，氣流噴出過程中擴流通道入口附近的空氣被主氣流腔中噴出的空氣卷吸；所述混氣部件上與所述卷吸噴口相鄰處設有附壁曲面，空氣及被卷吸的空氣沿所述附壁曲面進入所述混氣部件，并經所述附壁曲面圍合成的平流腔向氣流噴嘴方向運動。

進一步，所述腔壁通過加固件與加熱器相連，所述腔壁外還包覆有防燙隔層。

進一步，所述氣流噴嘴為平行氣流噴嘴；所述空氣為含有塑料粉末的混合空氣。

進一步，所述氣流噴嘴上設有平流引流板，所述平流引流板為多個，且各平流引流板相互平行。

進一步，所述加熱器為燃氣加熱器、燃油加熱器、激光加熱器、紅外加熱器、電磁加熱器及電阻加熱器中一種或多種的組合。

進一步，所述加熱器為可控溫電阻加熱絲，所述加熱器加熱的溫度范圍在150攝氏度到600攝氏度。

進一步，所述噴液頭具有連管和噴液嘴，所述連管與所述連接部螺紋連接。

進一步，所述噴液嘴為圓錐形噴液嘴，所述圓錐形噴液嘴上設有調節閥，調節所述調節閥可以改變所述圓錐形噴液嘴的形狀，進而改變所噴出的液面寬窄。

所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭的使用方法，包括以下步驟：

第一步，將外接的空氣與粉末輸送管與所述熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭的粉末輸送段上的氣流通孔相連；

第二步，接通粉末熔融段的電源，為粉末熔融段的加熱器進行預熱，控制加熱器的溫度為150攝氏度到600攝氏度；

第三步，啟動高壓粉末容器，將空氣與粉末推向氣流通孔；

第四步，空氣與粉末經氣流噴嘴噴向粉末熔融段，經加熱器的作用在熔融腔體中化為塑料液滴；

第五步，所述塑料液滴經噴液頭噴出，經熱傳遞降溫后固化。

進一步，第一步中所述氣流通孔具有主氣流道和擴流通道，所述主氣流道與高壓粉末容器通過管道相連；第三步中啟動高壓粉末容器，將空氣與粉末推向主氣流道，并經吸卷噴口帶動擴流通道中的空氣與粉末經附壁曲面進入平流腔。

進一步，所述第四步中空氣與粉末經流噴嘴噴向粉末熔融段之前，先經過多個平行設置的平流引流板的引流。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是本發明的局部剖視圖；

圖4是本發明的剖面示意圖；

圖5是本發明局部原理示意圖；

圖6是本發明另一角度的解剖示意圖；

圖7是本發明加裝防燙隔層的示意圖；

圖8是本發明的結構分解圖。

圖中各部分含義如下：1粉末輸送段；11氣流通孔；12氣流噴嘴；121平流引流板；13主氣流道；131主氣流道入口；132主氣流腔；14擴流通道；141擴流通道入口；15卷吸噴口；16附壁曲面；17平流腔；18進氣部件；19混氣部件；2粉末熔融段；21腔壁；22加熱器；23熔融腔體；24加固件；25防燙隔層；3液滴噴出段；31連接部；32噴液頭；321連管；322噴液嘴。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發明的具體實施方式。

具體實施方式1：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，具有粉末輸送段1、粉末熔融段2和液滴噴出段3其特征在于：所述粉末輸送段1與所述粉末熔融段2相連，所述粉末熔融段2與液滴噴出段3相連，所述粉末輸送段1具有氣流通孔11和氣流噴嘴12，所述粉末熔融段2具有腔壁21、加熱器22及由所述腔壁21和加熱器22圍合而成的熔融腔體23；所述氣流通孔11通過氣流噴嘴12與所述粉末熔融段2的熔融腔體23相連；所述液滴噴出段3具連接部31和噴液頭32，所述熔融腔體23的一端與所述連接部31相連，所述連接部31與所述噴液頭32連接，熔融的熱塑性塑料經噴液頭32噴出。

本實施方式的技術效果是：通過分別設置粉末輸送段、粉末熔融段和液滴噴出段使塑料粉末可以在粉末熔融段內熔融，所述熔融段內的溫度及空氣的進入量、各鐘氣體的比例、氣體的流向等均可控，因此可以避免塑料粉末變色、變性、燃燒等缺陷；由于通過液滴噴出段噴出成均勻的液相塑料顆粒，當液相塑料顆粒抵達鋪裝面遇冷凝固成塑料顆粒時可實現塑料顆粒的均勻分散。

具體實施方式2：結合圖2、圖3、圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述氣流通孔11具有主氣流道13、擴流通道14、卷吸噴口15、附壁曲面16和平流腔17，所述卷吸噴口15設于所述主氣流道13和所述擴流通道14的交匯處，所述卷吸噴口14與所述附壁曲面16相鄰，所述附壁曲面16圍合成所述平流腔17，所述平流腔17與所述氣流噴嘴12相連；其他與具體實施方式1相同。

本實施方式的技術效果是：通過在粉末輸送段設置主氣流道13、擴流通道14、卷吸噴口15、附壁曲面16和平流腔17，使得主氣流道13通氣時擴流通道14周圍的空氣會因為卷吸噴口15對空氣的卷吸使空氣的流速因此得以擴大，被卷吸的空氣和塑料粉末會沿附壁曲面16發生運動，且由于空氣帶動塑料粉末進入平流腔，使得在本實施方式中不僅塑料粉末輸送效率提高，更使空氣可以發生平流輸出，進而控制塑料粉末的傳輸方向，使塑料粉末不會在粉末熔融段2中聚集，也避免了塑料粉末在腔壁以及加熱器上的粘連。

具體實施方式3：結合圖4、圖5、圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述粉末輸送段1由進氣部件18和混氣部件19組成，所述進氣部件18和所述混氣部件19嵌套連接，且所述粉末輸送段1通過所述混氣部件19與所述粉末熔融段2相連；所述進氣部件18上設有主氣流道入口131和擴流通道入口141，所述混氣部件19和所述進氣部件18之間具有主氣流腔132及卷吸噴口15，空氣通過主氣流道入口131進入主氣流腔132并通過卷吸噴口15噴出，氣流噴出過程中擴流通道入口141附近的空氣被主氣流腔中噴出的空氣卷吸；所述混氣部件19上與所述卷吸噴口15相鄰處設有附壁曲面16，空氣及被卷吸的空氣沿所述附壁曲面16進入所述混氣部件19，并經所述附壁曲面16圍合成的平流腔17向氣流噴嘴12方向運動；其他與具體實施方式1-2中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：通過在粉末輸送段設置進氣部件18和混氣部件19，并在進氣部件18上設置主氣流道入口131和擴流通道入口141，使熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭能更好的與外接設備連接，并由于主氣流腔132的設置，使粉末傳送段的傳送能力更強；空氣通過主氣流道入口131進入主氣流腔132并通過卷吸噴口15噴出，氣流噴出過程中擴流通道入口141附近的空氣被主氣流腔中噴出的空氣卷吸，所述混氣部件19上與所述卷吸噴口15相鄰處設有附壁曲面16，空氣及被卷吸的空氣沿所述附壁曲面16進入所述混氣部件19，并經所述附壁曲面16圍合成的平流腔17向氣流噴嘴12方向運動，使空氣可以發生平流輸出，進而控制塑料粉末的傳輸方向，使塑料粉末不會在粉末熔融段2中聚集，加速的空氣氣流起到了為設備進行自潔的作用，避免了塑料粉末在腔壁以及加熱器上的粘連。

具體實施方式4：結合圖4和圖7說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述腔壁21通過加固件24與加熱器22相連，所述腔壁21外還包覆有防燙隔層25；其他與具體實施方式1-3中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：使加熱器得到固定；在腔壁外設置防燙隔層可以防止使用過程中燙傷使用者。

具體實施方式5：結合圖3、圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述氣流噴嘴12為平行氣流噴嘴；所述空氣為含有塑料粉末的混合空氣；其他與具體實施方式1-4中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：由于設置了平行氣流噴嘴進一步防止了塑料粉末與粉末熔融段腔壁、加熱器等有關裝置進行碰撞接觸，防止塑料粘在熔融腔體上；空氣為含有塑料粉末的混合空氣，可以使塑料粉末在空氣中均勻分散，也可以使塑料粉末更容易在粉末熔融段更迅速的發生熔融，避免了塑料粉末在熔融過程中發生粘連，也避免了塑料粉末與粉末熔融段腔壁、加熱器等有關裝置的粘連。

具體實施方式6：結合圖4說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述氣流噴嘴12上設有平流引流板121，所述平流引流板121為多個，且各平流引流板121相互平行；其他與具體實施方式1-5中任一項相同。

本實施方式的技術效果是： 由于設置了多個相互平行的平流引流板，進一步防止了塑料粉末與粉末熔融段腔壁、加熱器等有關裝置進行碰撞接觸，防止塑料粘在熔融腔體上。

具體實施方式7：結合圖3、圖4、圖5、圖6和圖8說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述加熱器22為燃氣加熱器、燃油加熱器、激光加熱器、紅外加熱器、電磁加熱器及電阻加熱器中一種或多種的組合；其他與具體實施方式1-6中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：由于采用了具有較高效能的加熱器，使塑料粉末在粉末熔融段的熔融腔體內可以被迅速有效的加熱至熔融狀態。

具體實施方式8：結合圖3、圖4、圖6和圖8說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述加熱器22為可控溫電阻加熱絲，所述加熱器22加熱的溫度范圍在150攝氏度到600設施度；其他與具體實施方式1-7中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：由于采用電阻加熱絲進行加熱，使加熱操作更加方便，使加熱范圍和加熱時間更加靈活可控；所述電阻加熱絲可以控制溫度范圍在150攝氏度到600設施度，可以方便不同類型的塑料熔化。

具體實施方式9：結合圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，在所述噴液頭32具有連管321和噴液嘴322，所述連管321與所述連接部31螺紋連接；其他與具體實施方式1-8中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：由于所述連管321與所述連接部31螺紋連接，使所述噴液頭可以根據需要靈活更換，當噴熔的塑料種類或者噴熔的對象發生變化時可以根據需要更好噴嘴而無需更換整個熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭。

具體實施方式10：結合圖6和圖8說明本實施方式，本實施方式所述一種熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭，所述噴液嘴322為圓錐形噴液嘴，所述圓錐形噴液嘴上設有調節閥，調節所述調節閥可以改變所述圓錐形噴液嘴的形狀，進而改變所噴出的液面寬窄；其他與具體實施方式1-9中任一項相同。

本實施方式的技術效果是：由于在所述圓錐形噴液嘴上設有調節閥，使所噴出的液面寬窄可以發生變化，使經熱塑性塑料粉末噴熔用噴槍噴頭噴出的塑料顆粒可以與復合材料的原料混合更均勻，或可根據需要調節液面寬窄進而保證工作效率提高。