【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种一种对塑料棒材表层进行加工的设备，属于塑料表面加工领域。
技术介绍
1、传统塑料加工成型工艺，如挤出成型，注射成型，吹塑成型，模压成型等不同，这些工程技术大多都有与其对应的生产设备并在近几十年的生产与实践中日臻完善。工程塑料的动态变形与原位加工技术，作为一种新型的高分子材料加工技术，是对工程塑料的表层进行加工与梳理，从而使材料整体的性能得到强化。此项技术应隶属于聚合物固态成型技术，是类比金属加工发展起来的一种面向塑料制品生产的特种制造技术。常见的固态成型技术手段包括：冷锻，冷轧，冲压，墩粗等。这类技术相较传统塑料加工成型工艺，可以做到节约生产成本，提高生产效率。
技术实现思路
1、聚合物的动态变形原位加工作为一个开创性的新技术，目前国内外相关领域内尚无与其对应的加工刀具，本专利的目的就是提供一种对塑料棒材材料进行动态变形原位加工的刀具，以填补对应空缺。动态变形原位加工新技术能很好的解决常见聚合物固态成型技术中产品尺寸控制精度低的问题。
2、本专利申请的对塑料棒材表面层处理提高材料性能的加工刀组是一种为了实现对塑料板表层进行动态变形原位加工而设计的刀组。
3、为了更好的研究和发展聚合物的动态变形原位加工技术，本专利设计了与该技术匹配的加工刀具以及相关部件，用以对工程塑料棒材实现加工强化。
4、所述动态变形原位加工技术包括：
5、采用动态变形原位加工技术，利用半球形加工刀具，在一定自转角速度周向旋转的棒状塑料材料表面进行滚动
6、根据本申请的一个方面，提供一种对塑料棒材表层进行加工的设备，所述设备包括用于放置待加工样品的样品平台和刀头模块；
7、所述刀头模块包括半球形刀头、刀头控制器和刀头下压控制器；
8、所述半球形刀头在所述刀头控制器的控制下与待加工样品的表面接触，在所述刀头下压控制器的控制下对待加工样品的表面进行下压加工。
9、所述设备包括加热模块；
10、所述加热模块对所述半球形刀头与所述待加工样品接触的位置进行加热。
11、所述加热模块包括加热器和加热控制器；
12、所述加热器选自红外热辐射加热器和/或加热风机。
13、所述加热控制器控制所述加热器的工作。
14、所述设备包括加工平台。
15、所述加工平台上设有滑轨；
16、所述样品平台通过所述滑轨水平往复移动。
17、待加工样品放置于所述样品平台上；
18、所述样品平台设有v字型凹槽，用于固定所述待加工样品。
19、所述加工平台上设有夹持装置，以夹持所述待加工样品；
20、所述夹持装置可以使所述待加工样品沿轴向转动。
21、所述样品平台可以上下移动。在加工过程中，会对样品起支撑作用。
22、所述刀头控制器包括刀头固定梁、垂直固定轴；
23、所述刀头固定梁与所述垂直固定轴滑动连接；
24、所述半球形刀头固定于所述刀头固定梁上。
25、所述垂直固定轴固定于所述加工平台上。
26、所述刀头模块，是利用动态变形与原位加工技术加工高分子工程塑料的核心部件，可以精准控制加工条件参数，实现对工程塑料的表层的原位加工强化，从而使材料的整体性能得到提升。
27、所述半球形刀头采用钨钢作为材料，形貌为半圆，可以充分保证样品的加工强度与刀头使用寿命。
28、所述刀头模块还包括刀头传感器，可以精密的控制刀头的移动，并和刀头固定梁一起，保证刀组的稳定。垂直固定轴可以控制刀头模块按照设定参数上下滑动。
29、具体地，所述设备包括转动系统(控制样品转动)，进给系统(控制样品水平移动)，变形加工系统(控制刀具)以及加热、冷却系统(控制加工区域温度)组成。具体来说，设备包括加工平台、自动化加工操作台、加热控制器、加工工作室、加工刀头下压轴控制器、样品水平进给链、急停控制器、样品进给平台、样品固定轴、下压加工刀头、刀头垂直活动端、组合链接端、手动加工操作台、样品进给滑轨组成。所述自动化加工操作台集成了数字化的控制操作系统，可对设备各单元系统进行独立控制和操作；所述加热控制器的加热方式为红外热辐射和加热风机，需要时可以开启冷风机对加工室进行冷却；所述加工工作室为半密闭设计，两侧隔板设有可开关窗口，隔板也可拆卸；所述样品固定轴包括对样品固定的卡套，也包括可以让样品按既定转速周向转动的组件；所述下压刀头会直接与样品表面进行接触，并按照设定的轨迹进行下压加工。
30、本申请的优势在于：
31、1、可加工样品尺寸范围大：直径为2～60mm，长度为20～300mm的棒材均可以加工处理。
32、2、加工参数可调节范围广，加工精度高：样品周向转速可调节范围为10～2000rad/min，温度可调范围为25℃～300℃，刀头下压距离可以精确到微米级并且全部参数误差范围小。
33、3、刀头刀组承压极上限高，可达10mpa以上。
34、4、可实现样品的动态变形原位加工，并进行复合场多维度的研究考察。
35、5、设备零件更换方便灵活：包括刀头零件的更换，样品卡套的更换等。
36、6、数字化的操作系统，设备操作方便简单。
37、7、设备安全性能高：设有安全锁，急停按钮等，并设有加工报警与复位功能，加工区设有隔热挡板，防止烫伤也防止样品碎裂飞溅。
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1.一种对塑料棒材表层进行加工的设备，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
9.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种对塑料棒材表层进行加工的设备，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，杨隽宇，李杭，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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