以在基体和切割体之间置入中间层的方式制造喷嘴盘的方法技术

根据用于制造在水中对热塑塑料造粒的，带有在喷嘴（６）区内基体（２）和环状切割盘（１２）间嵌入的中间层（１３）的喷嘴盘的方法，为对热应力进行膨胀平衡，至少中间层（１３）由含镍的层厚为０．５～２ｍｍ的粉末冶金混合物构成，其中采用热平衡挤压技术对中间层（１３）进行压实并经扩散焊接与基体（２）和由合成－合金构成的整体面的并做了防磨损保护的切割盘（１２）连接在一起。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
以在基体和切割体之间置入中间层的方式制造喷嘴盘的方法本专利技术涉及一种以在喷嘴区内，基体和环形切割盘间置入中间层的方式，制造用于在水中对热塑塑料造粒的喷嘴盘的方法。切割刀在挤压压力作用下削刮切割面，对由喷嘴盘的喷孔涌出的塑料条切削，实现在水中对热塑塑料的造粒。为此，对喷嘴盘的切割面必须采用碳化物体积百分比＞50％，碳化物粒度＜10μ的金属材料。这种硬质合金与具有诸如马氏体结构的铁基合金相比，其缺点是热膨胀系数较小。在材料界面间产生的应力会导致在材料上形成应力裂纹并因此造成造粒质量低下和材料提前失效的后果。US PS3271822公开了一种喷嘴盘，该喷嘴盘上的下凹处安装有由烧结碳化钨制成的异型件。这些异型件被由银和铜制成的薄的金属带相互隔开并与喷嘴盘隔开，在真空条件下被钎焊在一起，从而实现了异型件间缝隙的充填。由于经一段时间后，膨胀缝将出现侵蚀，该侵蚀将会严重影响对塑料条的切割，故由于对用银焊料充填起膨胀缝作用的缝隙的磨损，在喷嘴盘上嵌入的各异型件并不能保持持久。在切割盘切削时，这将会导致造粒不均匀和过烧。在根据US PS3599286公开的另一种喷嘴盘中，切割面在多陶-->瓷层的成层结构中间，并采用连接在一起的薄金属带，通过火焰喷烧加以安装。陶瓷层环绕喷孔，这种三明治结构实现了隔热性能。由于造粒水产生的冷却效应和经过喷嘴的热传导而形成的热应力未被吸收掉，因而构成切割盘切割面的上陶瓷层由于其固有的脆性，很容易断裂。在这里，该热应力也会导致在切割面上形成裂纹。本专利技术的目的是提供一种制造无缝的，不受有害的热应力影响的切割盘的方法以及根据此方法制造的喷嘴盘。该任务根据权利要求1的特征得以解决。作为缓冲层的含镍的中间层，由于其具有达∑＞30％的高断裂延伸率，因而可以实现对基体和喷嘴盘的切割盘间产生的热应力的平衡。由于在加热的基体和冷却的切割盘间产生的不同的线性膨胀完全被中间层所吸收，所以切割盘的端面可以是无缝的整体面结构。此外，在采用公知的热平衡挤压技术时在工作状况下将会产生切割盘的内在压应力，该压应力在工作条件下一直存在。由于在热平衡挤压过程后的从约1300℃到室温的冷却过程中，该压应力一直贮存保留在其中，所以在工作状况下不会出现拉应力，从而避免了易断裂的高碳切割盘的断裂危险。如果中间层由高镍的粉末冶金混合物构成，则可以实现在300℃时高达约14×10-6m/m°K的热膨胀系数，从而由于屈服点低，使尚保留的余剩的少许应力很容易就被吸收掉。在特定的应用状况时，特别是当高粘度塑料熔体要实现均匀的熔体流的情况时，良好的热分配起着关键作用时，高镍中间层具有非常良好的热分配优势。根据本专利技术的另一有益的设计，中间层由奥氏体合金制成，由于其膨胀系数较高，在300℃时达18.10-6m/m°K，因而采用热平衡挤-->压法可预置很大的内在起作用的压应力，从而在工作状态下由热膨胀引起的拉应力根本不会出现。这样就会减少本身易碎的，在实践中不能传递拉应力的切割盘的断裂危险。在根据权利要求4～7的本专利技术的设计中采用多层组合时，则除可实现切割盘和基盘间的有效的应力平衡的优点外，还具有实现阻热的优点。对比实践表明，奥氏体合金与钛合金都非常适用于作为热阻缓冲层加以应用。在高镍合金层间置入钛合金将把高的固有稳定性的优点，与喷嘴区内特别良好的热分配的优点结合在一起。此外，差异很大的热膨胀将被组合中的各层吸收掉。为说明本专利技术，在附图中对实施例做了进一步的表达。图中，图1喷嘴盘局部正视图，图2图1的喷嘴盘的局部剖面图，图3图2的局部剖面放大图，图4和图5本专利技术另一设计放大图。如图1和图2所示，用于在水中对热塑塑料造粒的喷嘴盘1由一基体2构成，该基体采用螺栓3与图中未进一步示出的挤压机的出口固定连接，在挤压机中对塑料熔体进于制备。喷嘴盘1由一防锈的基本材料，例如采用体积百分比约为13％铬的铬钢切削加工而成。在喷嘴盘上配置有与环形入口通道5和进料孔4连接在一起的喷嘴6，该喷嘴露在基体的环状突起7上。喷嘴6在这里也可以如图所示成圆状配置，同样也可以考虑采用任何其它的配置方式。馈送诸如水蒸汽等热载体的加热管路9，用于对进料-->孔4，特别是对通向喷嘴6的过渡区加热。与此相反，被在图中未做进一步表述的切割单元的切割刀10，在轻微的压力作用下轻轻擦过的切割面8被周围的水冷却。由喷嘴6中涌出的塑料条在水中由切割刀10切断。为了实现在切割刀10对切割盘12切割面8的挤压力作用下的造粒并保持切割盘12很高的工作寿命，切割盘大都采用高碳硬质材料制成。但不利的是，与制做切割盘1基体2的铁基合金相比，这种硬质合金的热膨胀系数较小。如在图3中的进一步说明所示，为了克服由此产生的不利后果，在基体2和切割盘12间嵌入一层由含镍的粉末冶金混合物制成的中间层13。在压力和高温下采用热平衡挤压方法实现中间层的嵌入，中间层13的粉末冶金混合物的各向同性结构经扩散焊接与切割盘12和基体2连接在一起。作为热平衡挤压方法本身是公知技术。但采用此方法时意外的发现，当加入较薄的含镍中间层时在基体2和切割盘12间会形成一可塑的缓冲层，该缓冲层可以最佳地实现对基体2与喷嘴盘12间的不同的热膨胀的平衡。该粉末冶金混合物用重量百分比表示的优选组成如下：98.62镍     0.02碳，    0.35锰，    0.40铁，0.01硫      0.35硅，    0.25铜切割盘12最好由碳化钛重量百分比含量为25～35的处于耐蚀连接相的硬质材料制成，例如Thyssen厂市售的标号为Nicro128的硬质材料。-->如果中间层13由含镍量非常高的，重量百分比大于90％镍的合金制成，由于中间层13的热导率很高，因而绝对可以实现加热管路9对喷嘴6的最佳热分配，从而在总体上实现了喷嘴6处的均匀的塑料熔体流。图4示出了一种由两层构成的中间层13的结构；根据此图一方面基体2与奥氏体合金16连接在一起，后者的镍重量百分比含量为8～15；另一方面切割盘12与高镍合金11相连接。其中，一方面奥氏体合金16减少了喷嘴盘1在造粒水中的热损耗，而另一方面高镍合金11又实现了喷嘴6间均匀的热分配。另外，如图5所示，由粉末冶金混合物制成的由三个单层构成的中间层，也是有益的。其中，两层高镍合金14夹着一层钛合金15。在图4和图5中所示的实施例中，高镍合金14的镍重量百分比含量在90％以上。在两层高镍合金14层间的钛重量百分比含量为90％的钛合金15的隔热性很高，因而特别有利于喷嘴盘1的阻热。由于钛合金层嵌在两个具有高断裂延伸率的可塑缓冲层间，故其不利的一面，即断裂延伸率较低是无害的。采用本文推荐的制作方法可以在总体上实现切割盘12的作为整体面结构的切割面8，由于在切割面上不会出现任何不同的磨损，故该切割面8的优点是固有稳定性高，且在喷嘴区内的热分配良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
采取在喷嘴（６）区内于基体（２）与环状切割盘（１２）间置入中间层的方式，制造用于在水中对热塑塑料造粒的喷嘴盘的方法，其特征在于：中间层（１３）至少由含镍的金属粉末混合物构成并且为了平衡热应力中间层的厚度为０．５～２ｍｍ，并且采用热平衡挤压技术将中间层压实，经扩散焊接将中间层与基体（２）和在喷嘴（６）影响范围内的由硬质合金制成的整体面的并做了防磨损保护的切割盘（１２）连接在一起。

【技术特征摘要】
DE 1994-7-14 P4425004.51.采取在喷嘴(6)区内于基体(2)与环状切割盘(12)间置入中间层的方式，制造用于在水中对热塑塑料造粒的喷嘴盘的方法，其特征在于：中间层(13)至少由含镍的金属粉末混合物构成并且为了平衡热应力中间层的厚度为0.5～2mm，并且采用热平衡挤压技术将中间层压实，经扩散焊接将中间层与基体(2)和在喷嘴(6)影响范围内的由硬质合金制成的整体面的并做了防磨损保护的切割盘(12)连接在一起。2.根据权利要求1的方法，其特征在于：中间层(13)的镍重量百分比含量≥90％。3.根据权利要求1的方法，其特征在于：中间层(13)由含有8～15％重量百分比镍的奥氏体合金制成。4.根据权利要求1的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里奇施奈德，沃尔夫冈沃兹，
申请(专利权)人：维尔内和普弗雷德尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]