[0005] 本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种棒材制造装置。
[0006] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种棒材制造装置,其特征在于,所述棒材制造装置包括:墨水配置模块,墨水浇注模块,棒材定型模块,棒材后处理模块和控制模块。
[0007] 所述控制模块控制墨水配置模块,墨水浇注模块,棒材定型模块和棒材后处理模块的运作,各个模块之间无缝连接。
[0008] 墨水配置模块为第一工序。
[0009] 墨水浇注模块位于墨水配置模块后面,为第二工序。
[0010] 墨水浇注模块和棒材定型模块共同作用,形成第三工序。
[0011] 棒材后处理模块为最后一道工序。
[0012] 优选的,所述的墨水配置模块包括固定架,固定在固定架上的移动轴,固定安装在移动轴上的活动架,固定安装在活动架上的搅拌电机,固定安装在搅拌电机上的搅拌棒,安装在搅拌棒末端的叶片,活动安装在固定架上的夹紧装置,以及容器。工作时,容器位于搅拌电机正下方,用夹紧装置固定容器,往容器内加入生物材料,粘结剂,分散剂,消泡剂和去离子水,调节好叶片,移动轴带动活动架向下运动,即带动搅拌电机向下运动,使得叶片浸泡在容器内的水溶液中,然后控制模块控制搅拌电机转动,使容器中的溶液混合均匀。
[0013] 进一步的,所述生物材料可以是硅酸盐,磷酸盐,钙镁硅酸盐粉末等等,粘结剂可以是聚乙烯醇,羧甲基纤维素等,分散剂可以是聚丙烯酸,消泡剂可以是Surfynol。
[0014] 更进一步的,聚乙烯醇的浓度为5% 20%,羧甲基纤维素的浓度在0.5% 6%,生物墨~ ~水中所有材料的质量百分比含量为50 60%的生物材料、1 4%的粘结剂、0.3 0.9%的分散剂、~ ~ ~
0.3 0.9%的消泡剂,剩余量为去离子水。
~
[0015] 进一步的,所述的叶片为组合式,可以向外扩展,产生更大的旋转半径,可以是2个,3个或者更多。
[0016] 更进一步的,所述的叶片可以是沿径向延伸改变旋转半径,也可以是沿圆周向外转动,从而改变旋转半径。
[0017] 优选的,所述的墨水浇注模块包括底座,固定安装在底座上的旋转电机,固定安装在旋转电机上的支撑架,固定安装在支撑架上的翻转机构,固定安装在翻转机构上的墨水进给单元。
[0018] 所述的墨水进给单元包括移动机构,固定安装在移动机构上的动力源,储液腔,以及活动安装在储液腔端部的喷嘴。
[0019] 所述的移动机构可以是电机驱动装置,也可以是液压驱动装置,还可以是气动驱动装置。
[0020] 所述动力源可以是电机驱动单元,如电机带动丝杆,丝杆带动活塞,也可以是气动驱动单元。
[0021] 工作时,上述的旋转电机带动支撑架旋转,使得墨水进给单元位于上述容器的上方,然后移动机构带动上述喷嘴向下运动,使得喷嘴进入到容器内的溶液内,接着上述的动力源把容器内的溶液吸入到上述储液腔内,等储液腔内溶液加满时,移动机构带动喷嘴向上运动,离开容器,旋转电机带动支撑架转动到指定位置,翻转机构带动墨水进给单元180度旋转,使得喷嘴朝上,等待下一个工序。
[0022] 进一步的,所述的墨水进给单元为1个,也可以是2个,甚至是4个。如果是1个,完成第二工序后,等待第三工序完成后,重复第二工序;如果是2个,可以第二工序跟第三工序同时进行,提高加工效率;如果是4个,可以2个一组,每组中第二工序跟第三工序同时进行,同时进行2个第三工序,即有2条加工生产线。
[0023] 优选的,所述的棒材定型模块包括定型腔,用于固定定型腔的夹紧机构,固定在夹紧机构下面的移动底座,位于移动底座下方的传送机构,以及冷冻单元。工作时,上述定型腔被上述夹紧机构固定,上述墨水浇注模块中的墨水进给单元运动到上述定型腔的正下方,在上述移动机构的运动下,上述喷嘴向上运动顶住定型腔,然后上述动力源把上述储液腔内的溶液挤出,经上述喷嘴进入到定型腔内。当定型腔内充满溶液时,上述喷嘴在上述移动机构的带动下与定型腔分离,上述移动底座带动上述夹紧机构运动,即带动定型腔运动,当定型腔运动到上述传送机构上方时,上述夹紧机构松开定型腔,定型腔落到传送机构上,水平放置,在传送机构的带动下,定型腔运动到冷冻单元内,冷冻若干小时,等待下一道工序。当第一个定型腔离开时,第二个定型腔同步运动到上述喷嘴正上方,再次进行定型腔的溶液填充过程,以此往复。当上述储液腔内的溶液不足时,上述墨水进给单元不再往定型腔内填充溶液,墨水进给单元在旋转电机的带动下,重新回到上述容器的上方,翻转机构带动墨水进给单元180度旋转,开始第二道工序,然后再次开始第三道工序。
[0024] 进一步的,所述的定型腔为空心圆柱体形状,可以是石英管或者玻璃管等,壁厚为0.5‑5mm。
[0025] 进一步的,冷冻温度为零下50oC‑80oC,冷冻时间为2‑12小时。
[0026] 优选的,所述的棒材后处理模块包括冷冻干燥,脱模和高温煅烧,煅烧温度为o o1000C‑1200 C,保温时间2‑5小时,可以是马弗炉。工作时,等第三道工序的冷冻过程结束后,把样品放进冷冻干燥机内进行抽真空过程,冷冻干燥结束后,脱模,从上述定型腔内取出棒材毛坯,然后放进高温炉进行高温煅烧。
[0027] 进一步的,通过改变定型腔的内径,就能直接改变棒材毛坯的直径,从而影响最后棒材的尺寸,而定型腔的尺寸很容易改变,因此可以很容易制造任意尺寸的棒材。定型腔更换后,喷嘴也要进行相应的更换。
[0028] 本发明的棒材制造装置,事先按照计算好的溶液中每个组分的分量加入到容器内,然后开始第一道工序,等溶液配制完成后,开始第二道工序把溶液吸到墨水进给单元的储液腔内,然后开始第三道工序,把溶液填充到定型腔内,进行定型,最后经过第四道工序得到棒材。前三道工序自动完成,流水化操作。
[0029] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0030] 一、本发明的装置可以制造生物活性可降解棒材,弥补了可降解聚合物材料的不足,且其具有很好的笔直度,截面均匀。
[0031] 二、本发明的装置针对可降解棒材,能够高效的、半自动化完成棒材的加工制造过程,装置结构简单,制造成本低。
[0032] 三、本发明的装置通过组合式的叶片设计,能够随意变换叶片的旋转半径,适应不同直径的容器,使得能够实现不同容量的溶液的配置。
[0033] 四、本发明的装置对棒材的加工属于半自动化,前三道工序属于自动化运作,完全保证了棒材的加工质量和重复性,能够大量的制造棒材,有广泛的应用前景。