一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备制造技术

本发明专利技术公开了一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备包括设备工作台、设备导向柱、设备活动板、设备模芯模块和设备固定模块，将聚乳酸粉放入模芯胚材型腔中，抽真空，通过加温、加压，然后采用压缩的方式使其融合成胚材。此方法制成的胚材可以用作于制备力学性能优良的型材，成本低，取材广泛。在聚乳酸胚材制备过程中采用先抽真空，再加温加压，能提高聚乳酸的利用率和产率，大大降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚乳酸材料锻压设备领域，特别是涉及一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备。
技术介绍
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸的热稳定性好，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。聚乳酸对人体有高度安全性并可被组织吸收，加之其优良的物理机械性能，还可应用在生物医药领域，如一次性输液工具、免拆型手术缝合线、药物缓解包装剂、人造骨折内固定材料、组织修复材料、人造皮肤等。高分子量的聚乳酸有非常高的力学性能，在欧美等国已被用来替代不锈钢，作为新型的骨科内固定材料如骨钉、骨板而被大量使用，其可被人体吸收代谢的特性使病人免收了二次开刀之苦。其技术附加值高，是医疗行业发展前景的高分子材料。但采用常用的塑料成型工艺而成的聚乳酸力学性能较低，特别是弯曲强度和冲击强度不能满足诸多场合使用，无法用于制造骨折内固定器件。自增强是指应用特殊的成型方法改变聚合物的聚集态结构，使聚合物性能得到内在增强的效果，聚乳酸通过自增强技术加工成型，其增强相与基相的化学组成完全相同，不存在增强相与基相在化学结构上的界面，在不需要引入其他增强材料的情况下就可以获得更高力学强度的制品，因此通过自增强技术成型，是研究开发聚乳酸作为医疗材料理想方法。在聚乳酸锻压设备以及方法的报道较少，大部分成本较高、操作过程复杂。制造出聚乳酸型材结构特性单一、局限性大，只能用于制作特定产品，例如上述专利公开的聚乳酸锻压方法适合制作骨折后的固定器件，不一定适合制作人造心脏瓣膜等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备，利用一种新的锻压方法制备聚乳酸型胚材，胚材属于制备型材的中间产物，胚材主要用于制备的力学性能(高强度、高弯曲)型材，以便为制备多种医疗生物材料提供更多的材料选择途径。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备,包括设备工作台(1)、设备导向柱(2)、设备活动板(3)、设备锁定模块(4)、设备模芯模块(5)和设备固定模块(6)，其特征在于,所述设备导向柱设置四个，平行地固定于设备工作台上四角，所述设备导向柱顶端联接所述设备活动板，设备活动板可以沿着导向柱上下滑动；所述锁定模块(4)分为两组，分别设置于设备工作台(1)和设备活动板(3)中，所述设备工作台(1)和所述设备活动板(3)上设置有设备锁定模块(4)滑动槽，设备锁定模块(4)可延滑动槽滑动；所述设备固定模块(6)被设备锁定模块(4)固定于设备工作台(1)及设备活动板(3)中央；所述设备模芯模块(5)放置于所述的设备固定模块(6)中，所述设备模芯模块(5)可延设备固定模块(6)上下滑动。当聚乳酸粉加入模芯型腔进行制胚材时，设备活动板可以沿两个平行的导向柱向下运动接触模芯模块，完成辅助合模，当胚材制备完成后，设备活动板会沿着导向柱向上移动，离开模芯模块，便于胚材取出；其中设备模芯模块是制作聚乳酸型胚材的核心部件，设备固定模块，主要是用来固定和导向设备模芯模块。所述设备模芯模块(5)包括模芯型腔(51)、顶杆(52)和模芯盖板(53)，所述模芯型腔(51)是一个空腔膜壳，外壁的前端和后端有两个椭圆形凹槽，所述顶杆(52)的尺寸等于模芯空腔膜壳内径尺寸，所述顶杆(52)一端镶嵌在模芯空腔膜壳下端，所述顶杆(52)另一端镶嵌在设备固定模块(6)中；所述模芯盖板(53)设置于模芯的顶部。模芯是模芯模块的核心部件，主要用于聚乳酸原料存储和锻压制成胚材；顶杆主要用于完成原料压缩；模芯盖板用于防止原料溢出。所述固定模块包括底板(61)、垫块(62)、垫板(63)、弹簧(64)、模芯模块导向板(65)、压板(66)，所述底板(61)固定于设备工作台(1)中央，底板(61)上部中央位置有一个凹槽，所述垫块(62)镶嵌于所述底板(61)凹槽中；所述底板(61)上设置有垫板(63)，所述垫板(63)上部中间位置设有4个对称的圆形弹簧连接孔，所述圆形弹簧连接孔安装4个弹簧(64)；所述垫板(63)上部设置有模芯模块导向板(65)，所述模芯模块导向板(65)的顶部4个顶点上设置了4个同等大小的凸模模块，模芯模块导向板(65)是一个空腔结构模型，紧密连接垫板(63)，设于垫板(63)上的弹簧(64)整个放置在模芯模块导向板(65)中；所述压板(66)由锁定模块(4)固定在设备活动板(3)中央，所述压板(66)与所述模芯模块导向板(65)同轴，压板(66)上设有与所述模芯模块导向板(65)四个凸模模块对应的四个凹模模块。底板用于整个固定模块的固定；垫块，防止底板损坏；垫板，用于安装模块导向板和弹簧；弹簧，主要是辅助模芯取出；模块导向板，用于模芯固定及导向；压板，主要用于辅助合模。所述模芯模块(5)中的顶杆(52)，一端镶嵌在模芯空膜膜壳中，另一端镶嵌在设备固定模块(6)中，与垫块(62)抵接。所述设备活动板包括隔热板(31)、活动板(32)和钢板(33)；所述钢板(33)上设有锁定模块(4)，所述压板(66)通过锁定模块(4)固定所述钢板(33)中央，当所述设备活动板(3)沿设备导向柱下移，所述压板(66)与设备固定模块(6)中模芯模块导向板(65)相接时，完成锻压过程。所述设备模芯模块(5)还包括抽真空设备、加热设备和加压设备。本专利技术提供的一种制备聚乳酸型胚材的锻压方法，包括如下步骤：(1)加粉：把聚乳酸粉末加入到模芯的胚材型腔中；(2)抽真空：模芯胚材型腔加入聚乳酸粉末后，盖上模芯盖板，将模芯模块放置模芯导向板中，抽处胚材型腔中的空气，使型腔保持真空状态；(3)加热升温：对胚材型腔中的聚乳酸粉末进行加热升温，温度升至160℃-230℃，加热时间为3-15min；(4)加压：对胚材型腔聚乳酸粉末进行加压，压力为5T-60T。(5)锻压：对胚材型腔中的聚乳酸粉末进行锻压，设备活动板沿设备导向柱匀速下移，下移速度为3-22mm/min；(6)淬火：锻压完成后，将胚材从模芯中取出，淬火，完成整个胚材制备。优选地，加热温度为190℃-210℃，加热时间5-10min；加压压力为13-30T；下移速度为5-15mm/min本专利技术采用压缩的方式使聚乳酸粉末在高温模芯中熔合成胚材。有益效果(1)利用锻压技术制成的胚材可以用作于制备力学性能优良的型材，成本低，取材广泛。(2)在聚乳酸胚材制备过程中采用先抽真空，再加温加压，能提高聚乳酸的利用率和产率，大大降低了成本。(3)适用范围广，利用该方法制备的聚乳酸胚材力学性能好，可以广泛地用于制备医疗生物器械等。(4)采用此方式进行胚材制作，减少剪切力作用，更好的保持原料特性，提高胚材性能。附图说明图1制备聚乳酸型胚材的锻压设备结构示意图。图2制备聚乳酸型胚材的锻压设备设备模芯模块和设备固定模块结构示意图。图3制备聚乳酸型胚材的锻压设备设备模芯模块和设备固定模块分解结构示意图。图4制备聚乳酸型胚材的锻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备,包括设备工作台(1)、设备导向柱(2)、设备活动板(3)、设备锁定模块(4)、设备模芯模块(5)和设备固定模块(6)，其特征在于,所述设备导向柱设置四个，平行地固定于设备工作台上四角，所述设备导向柱顶端联接所述设备活动板，设备活动板可以沿着导向柱上下滑动；所述锁定模块(4)分为两组，分别设置于设备工作台(1)和设备活动板(3)中，所述设备工作台(1)和所述设备活动板(3)上设置有设备锁定模块(4)滑动槽，设备锁定模块(4)可延滑动槽滑动；所述设备固定模块(6)被设备锁定模块(4)固定于设备工作台(1)及设备活动板(3)中央；所述设备模芯模块(5)放置于所述的设备固定模块(6)中，所述设备模芯模块(5)可延设备固定模块(6)上下滑动。所述设备模芯模块(5)包括模芯型腔(51)、顶杆(52)和模芯盖板(53)，所述模芯型腔(51)是一个空腔膜壳，外壁的前端和后端有两个椭圆形凹槽，所述顶杆(52)的尺寸等于模芯空腔膜壳内径尺寸，所述顶杆(52)一端镶嵌在模芯空腔膜壳下端，所述顶杆(52)另一端镶嵌在设备固定模块(6)中；所述模芯盖板(53)设置于模芯的顶部。

【技术特征摘要】
1.一种制备聚乳酸型胚材的锻压设备,包括设备工作台(1)、设备导向柱(2)、设备活动板(3)、设备锁定模块(4)、设备模芯模块(5)和设备固定模块(6)，其特征在于,所述设备导向柱设置四个，平行地固定于设备工作台上四角，所述设备导向柱顶端联接所述设备活动板，设备活动板可以沿着导向柱上下滑动；所述锁定模块(4)分为两组，分别设置于设备工作台(1)和设备活动板(3)中，所述设备工作台(1)和所述设备活动板(3)上设置有设备锁定模块(4)滑动槽，设备锁定模块(4)可延滑动槽滑动；所述设备固定模块(6)被设备锁定模块(4)固定于设备工作台(1)及设备活动板(3)中央；所述设备模芯模块(5)放置于所述的设备固定模块(6)中，所述设备模芯模块(5)可延设备固定模块(6)上下滑动。所述设备模芯模块(5)包括模芯型腔(51)、顶杆(52)和模芯盖板(53)，所述模芯型腔(51)是一个空腔膜壳，外壁的前端和后端有两个椭圆形凹槽，所述顶杆(52)的尺寸等于模芯空腔膜壳内径尺寸，所述顶杆(52)一端镶嵌在模芯空腔膜壳下端，所述顶杆(52)另一端镶嵌在设备固定模块(6)中；所述模芯盖板(53)设置于模芯的顶部。2.根据权利要求1所述的锻压设备，其特征在于，所述固定模块包括底板(61)、垫块(62)、垫板(63)、弹簧(64)、模芯模块导向板(65)、压板(66)，所述底板(61)固定于设备工作台(1)中央，底板(61)上部中央位置有一个凹槽，所述垫块(62)镶嵌于所述底板(61)凹槽中；所述底板(61)上设置有垫板(63)，所述垫板(63)上部中间位置设有4个对称的圆形弹簧连接孔，所述圆形弹簧连接孔安装4个弹簧(64)；所述垫板(63)上部设置有模芯模块导向板(65)，所述模芯模块导向板(65)的顶部4个顶点上设置了4个同等大小的凸模模块，模芯模块导向板(65)是一个空腔结构模型，紧密连接垫板(63)，设于垫板(63)上的弹簧(64)整个放置在模芯模块导向板(65)中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晨光，布丽斯，彭芸，秦小鹏，杨习锋，
申请(专利权)人：苏州西脉新诚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32