專利名稱：一種簡易等靜壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用型涉及一種簡易等靜壓裝置，尤其是制備醫(yī)用模塑件和修復(fù)塑料制品的等靜壓裝置。
背景技術(shù)：
等靜壓是發(fā)展于粉末冶金領(lǐng)域的一種技術(shù)。這項技術(shù)的優(yōu)點在于制件密度高、密度分布均勻；能制造長徑比較大的制件；能生產(chǎn)形狀復(fù)雜和近凈形狀的零件；有利于處理有毒材料等。由于它克服了機械壓力成型等傳統(tǒng)粉末冶金方法所存在的壓力不均和由此引起的產(chǎn)品性能不均等問題，因此在材料粘結(jié)、粉末冶金、粉料成型、鑄件處理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于一般的等靜壓裝置往往設(shè)備昂貴、體積龐大，使等靜壓技術(shù)特別是熱等靜壓技術(shù)的應(yīng)用受到很大限制。
傳統(tǒng)的塑料假牙制作多采用熱反應(yīng)成型法，包括陽模陰模轉(zhuǎn)換、塑料單體合成、雕刻及拋光等步驟。這種方法存在的明顯不足在于假牙的強度不高、后處理工序復(fù)雜、部分特殊結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)。用注塑等方法制備某些形狀復(fù)雜的制件時，同樣存在模具成本高昂、充模不均及產(chǎn)品質(zhì)量粗糙等問題。采用等靜壓方法，有望克服這些不足，制備優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
很多熱塑性塑料，在儲存以及使用過程中，由于應(yīng)力以及環(huán)境的影響，往往會在表面出現(xiàn)“應(yīng)力發(fā)白”現(xiàn)象或類似陶器表面的肉眼可見的力學(xué)裂紋，稱為銀紋。銀紋在較大的外力作用下可能發(fā)展成裂縫，最終使材料發(fā)生斷裂和破壞。銀紋的發(fā)展通常是一個可逆的過程，在壓力下或者是升溫到玻璃化溫度之后，由于高分子主鏈活動能力的提高，銀紋會回縮甚至消失。而在適當升溫的條件下對制品施加等靜壓力，既不會破壞材料的原有形狀和結(jié)構(gòu)，又容易消除材料內(nèi)部銀紋或孔隙等微缺陷，從而使產(chǎn)品或元件恢復(fù)正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用型的目的是提供一種適用于制備醫(yī)用模塑件和修復(fù)塑料制品的簡易等靜壓裝置。
本實用型的簡易等靜壓裝置包括由殼體和活塞構(gòu)成的密閉容腔，容腔內(nèi)設(shè)有懸臂式支架和電加熱裝置，電加熱裝置的加熱纜引出殼體與溫控儀相連，在活塞與殼體內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有密封件，活塞上設(shè)有進氣閥門和排氣閥門，殼體或活塞上固定有溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器的信號線引出殼體與計算機相連。
本實用型裝置用于制備塑料假牙、人工關(guān)節(jié)、人造骨頭等醫(yī)用模塑件時，用粘土或者高粘硅橡膠為印模材料，采用熱固性塑料或熱塑性彈性樹脂作材料做成型胚，用乳膠層包裹模具并懸于等靜壓裝置中的支架上，向密閉容腔內(nèi)填充壓力介質(zhì)，介質(zhì)可以是硅油、蓖麻油、液體石蠟、空氣、氮氣等，由材料萬能試驗機從外部推動活塞并通過介質(zhì)對模具施加均勻壓力，產(chǎn)品初成型后被取出模具，然后將初成品重新固定到等靜壓裝置中支架上，由溫控儀表控制電加熱裝置對介質(zhì)進行加熱，通過壓力和溫度傳感器的信號反饋由計算機程序控制所需的溫度和壓力條件，在加熱加壓條件下固化，一步成型。對于制品中的腔體或孔隙結(jié)構(gòu)，用耐高溫或低熔點材料填充，在成型后利用物理方法或升溫熔融去除，還可在醫(yī)用材料的腔體中直接包埋藥材。經(jīng)由此法制得的產(chǎn)品外表美觀、致密耐用、生物相容性好，且內(nèi)含貯藥腔體，輕便、防臭。
本實用型裝置應(yīng)用于修復(fù)疲勞損傷的塑料制品時，采用空氣為壓力介質(zhì)，將待修復(fù)塑料制品懸掛于等靜壓裝置中的支架上，適當升溫后由壓機或材料試驗機施加外壓并保載一定時間即可。由材料萬能試驗機從外部推動活塞并改變介質(zhì)壓力，由溫控儀表和電加熱裝置調(diào)節(jié)介質(zhì)溫度，通過壓力和溫度傳感器的信號反饋由計算機程序控制所需的溫度和壓力條件。由此可消除材料內(nèi)部銀紋或孔隙等微缺陷，使塑料制品恢復(fù)正常。相比其它特別設(shè)計的專用壓力容器，本實用型所涉及裝置既簡潔又易清洗。
本實用型裝置結(jié)構(gòu)緊湊，用簡單的柱塞結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了冷等靜壓和溫等靜壓的全部功能，可用于批量生產(chǎn)一些致密、美觀的塑料、石膏和瓷粉制品，并可修復(fù)某些制品的內(nèi)部缺陷延長其使用壽命，同時由于其能夠線性加載和升降溫的特點，進一步擴展了等靜壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本實用型所述簡易等靜壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用型的簡易等靜壓裝置包括由殼體1和活塞2構(gòu)成的密閉容腔，殼體1可以是整體結(jié)構(gòu)，或者如圖所示由底座5和無縫鋼管螺紋聯(lián)接組成，并在接觸面上設(shè)置橡膠O型密封圈6。容腔內(nèi)設(shè)置有懸臂式支架9和電加熱裝置8，電加熱裝置8的加熱纜引出殼體與溫控儀7相連，在活塞2與殼體內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有密封件10，密封件一般由嵌于活塞2周向槽中的O型密封圈和支承環(huán)組成。在活塞桿上裝有拉環(huán)12，方便裝卸活塞?；钊?上設(shè)有進氣閥門11和排氣閥門14。圖示具體實例中，在殼體外包有隔熱套3防止散熱過快，殼體或活塞上分別固定壓力傳感器4和溫度傳感器13，溫度傳感器和壓力傳感器的信號線引出殼體1與計算機相連。
實施例1生產(chǎn)塑料假牙、人工關(guān)節(jié)或人造骨頭等醫(yī)用模塑件。
制作假牙時，用粘土或者高粘硅橡膠為印模材料，獲得所需假牙、牙冠、嵌體甚至牙托的模腔，模具的外形為球體或橢球體，將熱固性塑料或熱塑性彈性樹脂模塑粉(如氨基塑料或酚醛塑料等)堆滿模腔，在模具外覆上乳膠層?；胁糠诌x用合金材料過渡，牙體內(nèi)部做成中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)藏防腐及營養(yǎng)供給藥物。將模具懸于等靜壓裝置中的支架上，向密閉容腔內(nèi)填充壓力介質(zhì)，介質(zhì)可以是硅油、蓖麻油、液體石蠟、空氣或氮氣，由材料萬能試驗機從外部推動活塞改變介質(zhì)壓力，由溫控儀表和電加熱裝置調(diào)節(jié)介質(zhì)溫度，通過壓力和溫度傳感器的信號反饋由計算機程序控制所需的溫度和壓力條件，用等靜壓法成型牙胚。取下乳膠包套，從模具中取出牙胚，在表面逐層涂覆中間色的塑料粉末作過渡，并在最外層涂覆生活活性材料。再次置入密閉容腔并固定在支架上，二次(三次)等靜壓成型，然后在升溫條件下固化，一步成型。對于制品中的腔體或孔隙結(jié)構(gòu)，用耐高溫或低熔點材料填充，在成型后利用物理方法或升溫熔融去除，比如用蠟進行填充并利用蠟的低熔點特性在成型后洗去。
用類似的方法可實現(xiàn)等靜壓制備人工關(guān)節(jié)和人造骨頭。材料可選用高強樹脂，也可以是鈦合金材料，連結(jié)處及內(nèi)部孔腔填充柔韌性好的高分子材料，表面涂覆生物相容物質(zhì)。
實施例2修復(fù)疲勞損傷的塑料制品和元器件。
本實用型裝置用于修復(fù)多種受疲勞損傷的塑料制品，包括塑料瓶、瓶蓋、塑料齒輪、塑料軸承、旋轉(zhuǎn)軸甚至假牙等制品。修復(fù)工序十分簡單，采用空氣為壓力介質(zhì)，將制品懸掛于等靜壓裝置中的支架上，升溫至制品材料的玻璃化溫度左右，然后通過壓機或材料試驗機施加外壓并保載一定時間即可。由溫控儀表和電加熱裝置調(diào)節(jié)介質(zhì)溫度，通過壓力和溫度傳感器的信號反饋由計算機程序控制所需的溫度和壓力條件。
權(quán)利要求1.一種簡易等靜壓裝置，其特征在于包括由殼體(1)和活塞(2)構(gòu)成的密閉容腔，容腔內(nèi)設(shè)有懸臂式支架(9)和電加熱裝置(8)，電加熱裝置(8)的加熱纜引出殼體與溫控儀(7)相連，在活塞(2)與殼體內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有密封件(10)，活塞(2)上設(shè)有進氣閥門(11)和排氣閥門(14)，殼體或活塞上固定有溫度傳感器(13)和壓力傳感器(4)，溫度傳感器和壓力傳感器的信號線引出殼體(1)與計算機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易等靜壓裝置，其特征在于殼體(1)由底座(5)和無縫鋼管螺紋聯(lián)接組成，并在接觸面上設(shè)有橡膠O型密封圈(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易等靜壓裝置，其特征在于密封件(10)由嵌于活塞(2)周向槽中的O型密封圈和支承環(huán)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易等靜壓裝置，其特征在于在活塞桿上裝有拉環(huán)(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易等靜壓裝置，其特征是在殼體外包有隔熱套(3)。
專利摘要本實用新型公開的簡易等靜壓裝置包括由殼體和活塞構(gòu)成的密閉容腔，容腔內(nèi)設(shè)有懸臂式支架和電加熱裝置，電加熱裝置的加熱纜引出殼體與溫控儀相連，在活塞與殼體內(nèi)壁的接觸面上設(shè)有密封件，活塞上設(shè)有進氣閥門和排氣閥門，殼體或活塞上固定有溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器的信號線引出殼體與計算機相連。本實用型裝置結(jié)構(gòu)緊湊，用簡單的柱塞結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了冷等靜壓和溫等靜壓的全部功能，可用于批量生產(chǎn)一些致密、美觀的塑料、石膏和瓷粉制品，并可修復(fù)某些制品的內(nèi)部缺陷延長其使用壽命，同時由于其能夠線性加載和升降溫的特點，進一步擴展了等靜壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號B30B15/34GK2853384SQ200520116299
公開日2007年1月3日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者宋義虎, 周劍鋒, 鄭強, 徐文武, 王萬杰 申請人:浙江大學(xué)