一种粘结磁体制造系统和粘结磁体制造方法与流程

1.本发明涉及粘结磁体制造技术领域，特别是涉及一种粘结磁体制造系统和粘结磁体制造方法。


背景技术：

2.粘结磁体制品是一类以磁性粉末、粘接剂粉末等为主要材料，以改性剂、配合剂等为辅助材料，经改性、混料、熔融、混炼、挤压或注射成型而成的功能复合材料产品，作为以电机、驱动器等为代表器件的部件被广泛应用于办公自动化设备、消费类电子产品、家用电器、新能源装备、汽车等工业领域。
3.比如，公开号为cn104194325a的发明公开了一种氧化镁/锶铁氧体 /hpa/pa66复合填充型聚合物基导热注塑磁材料，含有10～40％基体树脂、 10～40％导热填料、40～70％锶铁氧体组成的主材料；另外以总量计，还含有增韧剂0.2～1％、偶联剂1～3％、抗氧剂0.1～0.5％、润滑剂0.1～1.5％、流动助剂0.1～2％。
4.粘结磁体制品的常用工艺装备主要包括高混机、双螺杆挤出造粒机组、成型设备等，其生产工艺通常分为两部分：一是在高混机中通过改性剂对磁粉进行改性，然后依次加入粘结剂及其他配合剂与改性磁粉进行混合得到混合物料，接着把混合物料加入双螺杆挤出设备制成熔融混合物料条，经过输送带冷却降温变为固体，再送入切粒设备制成粘结磁体颗粒料；二是将前述粘结磁体颗粒料加入成型设备，如注塑机，通过成型设备将粘结磁体颗粒料再次加热到熔融状态，然后将熔融混合物注射、挤压进模具型腔，模具降温使熔融混合物冷却成为固体，开模推出得到粘结磁体制品。由于粘结磁体制品的常用生产工艺中，双螺杆挤出造粒机组与成型设备通常由不同厂商生产，是相互独立的工艺装备，因而无法直接相互衔接形成工艺装备的协同效应。这就使得混合物料在生产过程中不可避免地要经历升温混炼、降温造粒、再升温成型的复杂热加工过程和一定程度的机械破坏，使得混合物料必然经过复杂的热化学和机械过程，其中的磁粉，特别是磁性金属粉末会因氧化而影响磁性能，高分子树脂粉末会因高温和机械切割造粒出现降解等现象而影响其力学性能；反复的升温、降温还伴随着能源的巨大浪费；同时，过长的工艺流程降低了生产效率，提高了产品性能的波动概率。
5.比如，公开号为cn101552132的发明申请公开了一种注射成型稀土类径向磁环的制造方法，工艺为：将经过偶联剂和抗氧剂包覆处理后的稀土磁粉在负压条件下搅拌干燥直至溶剂及所吸附气体完全脱出，然后与热塑性有机树脂粉末置于混合机中在惰性保护气氛下混合均匀，然后放入具有保护气氛的双螺杆挤出机内，将热塑性有机粘结剂与磁粉充分混炼、造粒，得到稀土类各向异性粘结磁体用粒料，将此粒料置于带有磁场模具的磁场注射机中制作成为沿径向取向的磁环，包括辐向磁环和多极磁环。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种粘结磁体制造系统和粘结磁
体制造方法，可以直接将双螺杆挤出机出来的混匀后的熔融混合物料条输送到成型机中进行加工，成型，取消造粒过程。
7.一种粘结磁体制造系统，包括用于将物料混合挤出成熔融混合物料条的双螺杆挤出机和用于将熔融混合物料条进行成型的成型机，所述粘结磁体制造系统还包括内部形成闭合空间的壳体，以及壳体内用于将双螺杆挤出机输出的熔融混合物料条输送给成型机的输送机构，双螺杆挤出机的至少出料端、成型机的至少进料端位于壳体内，工作时，双螺杆挤出机挤出的熔融混合物料条直接由输送到输送给成型机后进行成型。
8.优选的，所述输送机构的输入端和输出端至少一端设有用于测量熔融混合物料条进行计量的计量装置。通过计量装置动态显示物料的动态数量/重量特征，从而可以监控生产情况，也可以指导上游端物料的投放。计量装置可以是称量熔融混合物料条的重量，也可以通过测量其长度、体积等获取熔融混合物料条的动态数量特征。
9.更优选的，所述计量装置为用于称量熔融混合物料条重量的电子秤，电子秤的顶面设有用于减少熔融混合物料条输送时产生震动对电子秤测量影响的缓冲垫，缓冲垫上部设有便于熔融混合物料条输送的滑块。缓冲垫可以减少震动对电子秤称量精度的影响。滑块的设置方便熔融混合物料条的移动。
10.优选的，所述壳体具有进气口和出气口，进气口设有进气阀门，出气口设有出气阀门，所述壳体内还设有用于测量壳体内温度的温度监测模块、用于测量壳体内氧气含量的气体成分监测模块，以及用于控制壳体内温度的温度控制模块。
11.优选的，所述输送机构为输送带，所述输送带为履带式结构，所述输送带包括表面的履带，所述履带为分段式结构，由多段第一履带段和第二履带段交替拼接而成，其中第一履带段表面设有沿输送方向布置、防止熔融混合物料条横向滑动和/或滚动的防滑凸条，第二履带段与熔融混合物料条之间的静摩擦系数大于第一履带段与熔融混合物料条之间的静摩擦系数，且第二履带段与熔融混合物料条之间的静摩擦系数不小于0.3。
12.本技术中描述输送带时说的表面是指输送带用于直接接触物料的一面。
13.所述防滑凸条的横截面形状为矩形、半圆形或半椭圆形。优选的，所述防滑凸条的最大宽度与相邻防滑凸条之间的间距比值为1/2～1/4。防滑凸条的作用在于防止熔融混合物料条的输送过程中发生垂直输送方向的横向滑动和/或滚动。
14.第一履带段的材质一般只要能够耐350℃左右的高温且不易氧化腐蚀即可，最好还是成型相对容易的，且价格低廉的金属材料，一般来说，第一履带段的材质可以选择为不锈钢，不锈钢材质能够耐高温，且表面凸起的防滑凸条加工起来较为方便。其他也可以使用黄铜、铝合金，或者其他一些耐腐蚀的钢材。
15.第二履带段的材质为硅橡胶，硅树脂，聚酰亚胺，聚砜类聚合物，芳香族醚、酮、酯类聚合物，聚芳烃类聚合物，碳纤维，玻璃纤维或石英纤维中的至少一种。
16.第二履带段的表面具有用于增大摩擦的纹路或凸起，或者经磨砂处理。这样可以增加表面与熔融混合物料条之间的静摩擦力和/或使二者产生机械啮合，从而避免熔融混合物料条沿输送方向发生打滑。
17.更优选的，所述输送带从输入端到输出端逐渐升高。
18.优选的，所述壳体在与成型机的进料端衔接处具有一段长度可变的伸缩段。伸缩段的设置可以使壳体与成型机的进料端连接后，在保证密封性的情况下，不影响成型机的
正常运转。
19.本发明还提供了一种粘结磁体制造方法，包括以下步骤：
20.(1)将各物料加入到双螺杆挤出机中进行混合挤出成熔融混合物料条；
21.(2)将双螺杆挤出机出来的熔融混合物料条直接输送到成型机进行成型制备粘结磁体产品。
22.优选的，所述的粘结磁体制造方法使用所述粘结磁体制造系统。
23.本发明粘结磁体制造系统通过壳体以及位于壳体内的输送机构来衔接双螺杆挤出机和成型机，可以将由双螺杆挤出机挤出的熔融混合物料条不经冷却、造粒过程而直接输运至成型机进行成型，避免熔融混合物料条经历升温混炼、降温造粒、再升温成型的复杂热加工过程，减少材料的机械破坏，改进了粘结磁体制品的常用生产工艺装备，提高了生产的能源利用效率和自动化水平。
附图说明
24.图1为本发明粘结磁体制造系统的结构示意图。
25.图2为壳体和壳体内结构示意图。
26.图3为输送带履带的俯视结构示意图。
27.图4为输送带履带的侧视结构示意图。
28.图5为不锈钢材质段履带表面防滑凸条的三种不同形状结构示意图。
29.附图说明：
30.双螺杆挤出机1，
31.成型机2，
32.输送带3，第一履带段31，第二履带段32，防滑凸条33，
33.壳体4，进气阀门41，出气阀门42，温度监测模块43，气体成分监测模块44，温度控制模块45，伸缩段46，
34.电子秤5，缓冲垫51，滑块52，
35.熔融混合物料条6。
具体实施方式
36.如图1和2所示，一种粘结磁体制造系统，用于从原材料混合开始到粘结磁体产品输出的连续式制备，包括用于将物料混合挤出成熔融混合物料条的双螺杆挤出机1和用于将熔融混合物料条进行成型的成型机2。成型机2一般可以使用注塑机进行注塑成型。双螺杆挤出机1和成型机2的结构采用现有技术中已有的结构，且双螺杆挤出机1和成型机2的内部结构也不是本技术的发明点所在，所以此处不再赘述。
37.双螺杆挤出机1的输出端和成型机2的输入端之间设置有一个壳体4，壳体4内部整体形成一个闭合空间，壳体4内设有用于将双螺杆挤出机1 输出的熔融混合物料条6输送给成型机2的输送机构，输送机构优选使用输送带3。当然，输送机构也可以使用其他比如缆车等结构来实现输送目的。
38.双螺杆挤出机1的至少出料端、成型机2的至少进料端位于壳体4内。也就是说，只要保证熔融混合物料条从双螺杆挤出机1出来到进入到成型机2的整个过程中都处于壳体4
内部即可，确保物料处于一个可控的环境中。
39.输送带3的输入端和输出端至少一端设有用于测量熔融混合物料条进行计量的计量装置。通过计量装置动态显示物料的动态数量/重量特征，从而可以监控生产情况，也可以指导上游端物料的投放。计量装置可以是称量熔融混合物料条的重量，也可以通过测量其长度、体积等获取熔融混合物料条的动态数量特征。
40.图中所示的结构中，计量装置为用于称量熔融混合物料条重量的电子秤5，并且在输送带3的输入端和输出端各设置有一把电子秤5。电子秤5 的顶面设有用于减少熔融混合物料条6输送时产生震动对电子秤5测量影响的缓冲垫51，缓冲垫51上部设有便于熔融混合物料条6输送的滑块52。缓冲垫51可以减少震动对电子秤5称量精度的影响。滑块52的设置方便熔融混合物料条6的移动。
41.壳体4具有进气口和出气口，进气口设有进气阀门41，出气口设有出气阀门42，壳体4内还设有用于测量壳体4内温度的温度监测模块43、用于测量壳体4内氧气含量的气体成分监测模块44，以及用于控制壳体4 内温度的温度控制模块45。当然，气体成分监测模块44也可以通过检测通入气体的含量来间接反映氧气的含量，比如，有时需要调节壳体4内氧气含量时，通过通入氮气排出原有气体来实现，则可以通过检测氮气含量来间接反映氧气的含量。通过温度监测模块43、气体成分监测模块44和温度控制模块45配合进气阀门41和出气阀门42可以用来调节壳体4内部空间内的工艺条件。并且，温度监测模块43、气体成分监测模块44和温度控制模块45，以及进气口和出气口的数量可以根据壳体4内部空间大小进行调整。
42.温度监测模块43中可以使用温度计或者温度传感器来检测温度。气体成分监测模块44中可以使用氧气含量检测仪来检测氧气含量。温度控制模块45用来升温或降温，可以使用压缩机来降温，使用电热丝进行升温。
43.具体工作时，可以通过关闭进气阀门41、打开出气阀门42，并将出气阀门42处连接真空设备，可以使壳体4形成的闭合空间内保持负压(相比外界常压环境)。通过温度控制模块45和温度监测模块43可以使壳体4 形成的闭合空间内保持高温(相比外界室温环境)。通过打开进气阀门41 通入氮气、打开出气阀门42排出气体并配合气体成分监测模块44可使壳体4形成的闭合空间内保持低氧状态(相比外界环境中空气)。
44.壳体4在与成型机2的进料端衔接处具有一段长度可变的伸缩段46。伸缩段46的设置可以使壳体4与成型机2的进料端连接后，在保证密封性的情况下，不影响成型机2的正常运转。
45.如图3～5所示，输送带3为履带式结构，输送带3包括表面的履带1，履带1为分段式结构，由多段第一履带段31和第二履带段32交替拼接而成，拼接的方式可以使用现有技术中常规的拼接方式，比如采用合页式拼接结构。
46.输送带3从输入端到输出端逐渐升高。双螺杆挤出机1的输出端较低，而成型机2的输入端较高，输送带3就需要一端低，一端高，并且，这种情况下，更需要确保熔融混合物料条不发生打滑和/或滚动。
47.第一履带段31的表面设有沿输送方向布置、防止熔融混合物料条横向滑动和/或滚动的防滑凸条33。
48.防滑凸条33可以是从第一履带段31的一端到另一端连续延伸的一整条，也可以是
由间断的凸块组合形成的。防滑凸条33的横截面形状可以为矩形、半圆形或半椭圆形。防滑凸条33的最大宽度与相邻防滑凸条33 之间的间距比值为1/2～1/4。防滑凸条33的作用在于防止熔融混合物料条的输送过程中发生垂直输送方向的横向滑动和/或滚动。第一履带段31的材质一般只要能够耐350℃左右的高温且不易氧化腐蚀即可，最好还是成型相对容易的，且价格低廉的金属材料，一般来说，第一履带段31的材质可以选择为不锈钢，不锈钢材质能够耐高温，且表面凸起的防滑凸条33 加工起来较为方便。其他也可以使用黄铜、铝合金，或者其他一些耐腐蚀的钢材。第二履带段32与熔融混合物料条6之间的静摩擦系数大于第一履带段31与熔融混合物料条6之间的静摩擦系数，且第二履带段32与熔融混合物料条6之间的静摩擦系数不小于0.3。
49.第二履带段32的材质为硅橡胶，硅树脂，聚酰亚胺，聚砜类聚合物，芳香族醚、酮、酯类聚合物，聚芳烃类聚合物，碳纤维，玻璃纤维或石英纤维中的至少一种。优选第二履带段32由硅橡胶材质制成。硅橡胶材质与制备粘结磁体过程中的熔融混合物料条之间摩擦系数较大，提供足够的摩擦力，避免熔融混合物料条沿输送方向发生滑动。
50.第二履带段32的表面具有用于增大摩擦的纹路或凸起，或者经磨砂处理。这样可以增加表面与熔融混合物料条之间的静摩擦力和/或使二者产生机械啮合，从而避免熔融混合物料条沿输送方向发生打滑。
51.使用本发明粘结磁体制造系统的粘结磁体制造方法如下：先将各物料加入到双螺杆挤出机1中进行混合挤出成熔融混合物料条6；然后由输送带3将双螺杆挤出机1出来的熔融混合物料条6直接输送到成型机2进行成型制备粘结磁体产品。生产过程中，进气阀门41和出气阀门42的开闭，以及温度监测模块43、温度控制模块45和气体成分监测模块44的使用来控制壳体4内部的温度、氧含量、气压等条件。
52.本发明由双螺杆挤出机挤出的熔融混合物料条不经冷却、造粒过程而直接输运至成型机进行成型，避免熔融混合物料条经历升温混炼、降温造粒、再升温成型的复杂热加工过程，减少材料的机械破坏，改进了粘结磁体制品的常用生产工艺装备，提高了生产的能源利用效率和自动化水平。