一種高強度螺桿的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種高強度螺桿，包括送料段、剪切段、屏障段和混煉段，所述螺桿設有空孔芯部，所述送料段、剪切段、屏障段和混煉段外表面及空孔芯部均設有一層石墨烯覆蓋層。本發明強度高、耐磨、不容易燒焦、冷卻效果好，整根螺桿的溫度均衡、不會產生急冷現象、電能消耗小、成本低。
【專利說明】一種高強度螺桿
【技術領域】
[0001]本發明涉及塑料管材擠出機的單螺桿領域，尤其涉及一種高強度螺桿。
【背景技術】
[0002]在傳統的塑料擠出機的行業中，擠出螺桿一般需要氮化處理，或者在螺桿的表面鍍一層硬鉻合金，以提高螺桿的強度。但是，該種工藝處理方法并沒有解決螺桿的耐磨問題，適應范圍也沒有針對性，對一些磨損性強，腐蝕性大的塑料，可能無法兩方面兼顧，會造成浪費原料、提高生產成本、使用效果較差的問題，螺桿的硬度問題還滿足不了日益發展的塑料材料的要求，同時，螺桿各段在所受的剪切力不同，產生的剪切熱也不一樣，如果不迅速使螺桿的熱量達到均衡一致，塑料就會在料溫高的地方燒焦或者碳化。所以該螺桿的制作方法還需要改進。
[0003]此外，由于擠出機在工作過程中，螺桿與粉料的摩擦產生較多的熱量而使螺桿產生大量的溫度，因此需及時對其進行冷卻，而傳統的冷卻方式有兩種:一種采用簡單地將水或油通過管道流向螺桿的端部，然后再流回管道，在螺桿芯孔間的環形空間排出；另一種為自循環式，即在螺桿內孔中密封冷卻介質，利用介質的蒸發和冷凝進行溫控。上述兩種冷卻方式雖然在一定程度啟動冷卻的作用，但是仍存在其缺陷，第一種方式易造成急冷且冷卻效果差；第二種冷卻方式的缺點為無法實現外部控制，因此，上述的冷卻方式已無法適應實際生產的需要。而且，該裝置需要配置昂貴的芯部模具油溫機，增加了生產的成本。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術硬度不夠、耐磨性不強、容易燒焦、冷卻效果差等缺陷，本發明的目的在于提供一種傳熱效果好的高強度螺桿。
[0005]本發明的目的通過以下技術方案予以實現:
一種高強度螺桿，包括送料段、剪切段、屏障段和混煉段，所述螺桿設有空孔芯部，所述送料段、剪切段、屏障段和混煉段外表面及空孔芯部均設有一層石墨烯覆蓋層。
[0006]進一步地，所述空孔芯部設至螺桿的混煉段。
[0007]石墨烯具有非常穩定的結構，使得其具有十分優異的力學性能，它的抗拉強度可達50-200GPa，是鋼的100倍，密度是鋼的1/6，此外，它的彈性模量可達lTPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍，是目前可制備出具有最高比力學強度的材料；也是一種全新的導熱散熱材料，具有獨特的晶粒取向，沿兩個方向均勻導熱，150-1500 ff/m-K范圍內的超高導熱性能。
[0008]利用石墨烯的特點，分別在螺桿的送料段、剪切段、屏障段和混煉段外表面及空孔芯部均設有一層石墨烯覆蓋層，使得本發明的螺桿具有高強度的同時能均衡整根螺桿的溫度。當螺桿在高速轉動和塑化的時候，產生大量的剪切熱，利用石墨烯這種導熱性能，把剪切熱瞬間傳遞到螺桿的其他溫度相對該剪切段較低的地方，從而達到整根螺桿的溫度均衡。[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果如下:
(1)提高了螺桿的強度，降低斷螺桿的情況出現，加快了螺桿各段之間溫度的傳遞，避免塑料出現碳化或者燒焦的情況出現；
(2)冷卻效果好，整根螺桿的溫度均衡，不會產生急冷現象；
(3)電能消耗小、成本低。
[0010]說明書附圖
圖1為本發明的結構示意圖；1、送料段；2、剪切段；3、屏障段；4、混煉段；5、空孔芯部。【具體實施方式】【具體實施方式】
[0011]下面結合具體實施例對本發明作出進一步地詳細闡述，但實施例并不對本發明做任何形式的限定。
[0012]實施例1
如圖1所示，一種高強度螺桿，包括送料段1、剪切段2、屏障段3和混煉段4，所述螺桿設有空孔芯部5，所述送料段1、剪切段2、屏障段3和混煉段4外表面及空孔芯部5均設有一層石墨烯覆蓋層，所述空孔芯部5設至螺桿的混煉段4。
[0013]石墨烯具有非常穩定的結構，使得其具有十分優異的力學性能，它的抗拉強度可達50-200GPa，是鋼的100倍，密度是鋼的1/6，此外，它的彈性模量可達lTPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍，是目前可制備出具有最高比力學強度的材料；也是一種全新的導熱散熱材料，具有獨特的晶粒取向，沿兩個方向均勻導熱，150-1500 ff/m-K范圍內的超高導熱性能。利用石墨烯這種材料特性，在螺桿表面鍍上一層石墨烯覆蓋層，使螺桿的送料段
1、剪切段2、屏障段3和混煉段4的強度增大，使螺桿的強度超出傳統任何一種氮化或者鍍鉻的螺桿，降低了斷螺桿的情況出現；螺桿在高速轉動剪切時，螺桿剪切段、送料段、屏障段和混煉段的熱量不一致，容易導致燒料或者碳化，而石墨烯螺桿的高傳導熱量的特性，使石墨烯螺桿的熱量在送料段1、剪切段2、屏障段3和混煉段4迅速均衡的傳遞開，避免了塑料碳化或者燒料的情況出現。
【權利要求】
1.一種高強度螺桿，包括送料段、剪切段、屏障段和混煉段，其特征在于，所述螺桿設有空孔芯部，所述送料段、剪切段、屏障段和混煉段外表面及空孔芯部均設有一層石墨烯覆蓋層。
2.根據權利要求1所述的一種高強度螺桿，其特征在于，所述空孔芯部設至螺桿的混煉段。
【文檔編號】B29C47/60GK103737891SQ201310742742
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】蔡炳然, 甄煥財 申請人:廣東聯塑機器制造有限公司