本發(fā)明涉及一種熱壓可控發(fā)泡的裝置，它屬于一種制備高性能無機發(fā)泡材料的裝置。

背景技術：

發(fā)泡材料是一種由無機料、有機料、有機和無機復合料等為主要原料，以發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、以及配套的功能助劑為輔助原料，經(jīng)過配料、混合、發(fā)泡、成型、切割、包裝等加工工序，最終制成的一種多孔材料。發(fā)泡材料具有輕質(zhì)、高強、保溫、吸聲等特性，廣泛應用于工業(yè)和建筑保溫、吸聲、隔熱、阻燃等領域，屬于新型高技術材料。此外，無機發(fā)泡材料可以利用工業(yè)固體廢棄物和城市固體廢棄物為原料，有利于消納廢物，變廢為寶，實現(xiàn)廢物的無害化處置和資源化利用。

制備發(fā)泡材料的關鍵在于發(fā)泡程度可控，發(fā)泡不足和過發(fā)泡均會影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能。目前，控制無機發(fā)泡材料發(fā)泡程度的方法和手段大多停留在原料配制方面，發(fā)泡工藝控制裝備尚屬空白。尤其是發(fā)泡混凝土材料的制備，通常采用常溫常壓澆注成型和蒸壓養(yǎng)護的分步制作方法，存在工藝流程較長，設備系統(tǒng)較為復雜，蒸汽養(yǎng)護能耗較高，且難以制得高強度、低密度的高性能產(chǎn)品。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的常溫常壓澆注成型和蒸壓養(yǎng)護的方法存在的設備系統(tǒng)復雜、蒸汽養(yǎng)護能耗高和無法生產(chǎn)高強度、低密度的發(fā)泡混凝土材料的技術問題，提供一種熱壓可控發(fā)泡的裝置。該裝置具有自動加熱、自動控溫、多點在線測溫、自加壓、自調(diào)壓、在線測壓等功能，可同時完成發(fā)泡、成型、養(yǎng)護等功能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種熱壓可控發(fā)泡的裝置，其包括壓控機構、模具型腔、熱控機構、定位機構、底座機構、升降機構和脫模氣缸；所述壓控機構包括上支撐板、調(diào)壓彈簧部件、下承壓板、壓力計、調(diào)壓閥、安全閥和中心熱電偶，上支撐板上至少設有3個調(diào)壓彈簧螺桿孔，在上支撐板的兩邊至少設有3個定位卡套孔，調(diào)壓彈簧部件由彈簧和彈簧螺桿構成，彈簧螺桿的上端穿過上支撐板上的彈簧螺桿孔并經(jīng)螺母裝在上支撐板上，彈簧螺桿的下端與下承壓板連接，彈簧裝在彈簧螺桿上并位于上支撐板與下承壓板之間，所述調(diào)壓彈簧部件沿上支撐板和下承壓板的中心線均勻?qū)ΨQ布置，下承壓板位于模具型腔中且可在模具型腔中上下運動，下承壓板的上表面設有保溫層，下壓承板中心區(qū)域分別設有壓力計、調(diào)壓閥、安全閥的安裝孔和中心熱電偶的安裝孔，中心熱電偶的安裝孔設置在下承壓板的中心位置，壓力計、調(diào)壓閥、安全閥和中心熱電偶裝在下承壓板上對應的安裝孔中；所述模具型腔由模具邊框、中間板、保溫層和模具底板組成，模具邊框與模具底板連為一體，中間板設在模具邊框內(nèi)且位于模具底板上，中間板與模具邊框內(nèi)壁接觸豎直面上設置有密封圈，模具底板中心設有供脫模氣缸伸縮桿穿過的頂?？?，模具底板中設置有多個供加熱電阻插入的水平孔，保溫層設在模具型腔的外圍，模具型腔設在底座上；所述熱控機構包括加熱電阻、測控溫儀和熱電偶，加熱電阻插入模具底板的水平孔中；熱電偶固定在模具底板上，測控溫儀設置在控制面板上；所述定位機構由至少3根定位導柱和定位卡套構成，定位卡套設在上支撐板的定位卡套孔中并位于上支撐板的上表面和下表面處，定位導柱的下端裝在底座的兩邊且位于保溫層外側(cè)，定位導柱的上端穿過兩個定位卡套并使定位導柱位于定位卡套中為上支撐板定位；所述升降機構包括升降氣缸和連桿，升降氣缸設在保溫層外側(cè)的兩邊，升降氣缸的伸縮桿端部與連桿的一端連接，連桿的另一端與上支撐板兩邊的中間連接，升降氣缸的缸體底端與底座兩邊的中間連接；所述底座機構由底座、底座面板和支撐架構成，底座設在底座面板上，底座面板裝在支撐架的上端；脫模氣缸設在支撐架內(nèi)，脫模氣缸的伸縮桿端部穿過底座面板、底座和模具底板設置的頂模孔與中間板的底面連接以便于頂出脫模。

進一步地，所述熱控機構的溫度控制范圍為常溫～500℃之間。

進一步地，所述壓控機構的壓力調(diào)控范圍為常壓～0.5Mpa之間。

進一步地，所述下承壓板周長與模具型腔內(nèi)邊框周長相匹配，中間板周長與模具型腔內(nèi)邊框周長相匹配。

進一步地，所述定位導柱沿上支撐板中心線對稱布置。

本發(fā)明采用上述技術方案，解決了現(xiàn)有的常溫常壓澆注成型和蒸壓養(yǎng)護的方法存在的設備系統(tǒng)復雜、蒸汽養(yǎng)護能耗高和無法生產(chǎn)高強度、低密度的發(fā)泡混凝土材料的技術問題。與背景技術相比，本發(fā)明具有的特點和優(yōu)點在于：(1)實現(xiàn)物料在熱壓環(huán)境中發(fā)泡、成型，生產(chǎn)流程短，易于質(zhì)量控制和節(jié)能；(2)生產(chǎn)過程中溫度和壓力連續(xù)可控，在線檢測，有利于定量控制發(fā)泡制品的生產(chǎn)工藝參數(shù)和質(zhì)量指標；(3)自動化程度較高，人工操作的工作量小，環(huán)境清潔衛(wèi)生，避免傳統(tǒng)生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染等問題；(4)裝置設有超壓保護裝置，超壓時調(diào)壓閥和安全閥自動泄壓，保證了生產(chǎn)的安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

如圖1和圖2所示，本實施例中的一種熱壓可控發(fā)泡的裝置，其包括壓控機構、模具型腔、熱控機構、定位機構、底座機構、升降機構和脫模氣缸；所述壓控機構包括上支撐板2、調(diào)壓彈簧部件、下承壓板4、壓力計9、調(diào)壓閥10、安全閥11和中心熱電偶8，上支撐板2上設有4個調(diào)壓彈簧螺桿孔，在上支撐板2的兩邊設有4個定位卡套孔，調(diào)壓彈簧部件由彈簧3和彈簧螺桿24構成，彈簧螺桿24的上端穿過上支撐板2上的彈簧螺桿孔并經(jīng)螺母裝在上支撐板2上，彈簧螺桿24的下端與下承壓板4連接，彈簧3裝在彈簧螺桿24上并位于上支撐板2與下承壓板4之間，所述調(diào)壓彈簧部件沿上支撐板2和下承壓板4的中心線均勻?qū)ΨQ布置，下承壓板4位于模具型腔中且可在模具型腔中上下運動，下承壓板4的上表面設有保溫層，下壓承板4中心區(qū)域分別設有壓力計9、調(diào)壓閥10、安全閥11的安裝孔和中心熱電偶8的安裝孔，中心熱電偶8的安裝孔設置在下承壓板4的中心位置，用于測試制品的上表面溫度和制品中心溫度，壓力計9、調(diào)壓閥10、安全閥11和中心熱電偶8裝在下承壓板4上對應的安裝孔中。所述模具型腔由模具邊框5、中間板6、保溫層12和模具底板7組成，模具邊框5、中間板6和模具底板7均采用耐磨合金鋼材質(zhì)；模具邊框5與模具底板7鑄為一體，中間板6設在模具邊框5內(nèi)且位于模具底板7上，中間板6與模具邊框5內(nèi)壁接觸豎直面上設置有密封圈，所述下承壓板4周長與模具型腔內(nèi)邊框周長相匹配，中間板6周長與模具型腔內(nèi)邊框周長相匹配；模具底板7中心設有供脫模氣缸伸縮桿穿過的頂模孔，模具底板7中設置有多個供加熱電阻插入的水平孔，保溫層12設在模具型腔的外圍，模具型腔設在底座22上；所述熱控機構包括加熱電阻14、測控溫儀和熱電偶，加熱電阻14插入模具底板7的水平孔中，熱電偶固定在模具底板7上，用于測試模具底板的中心溫度，測控溫儀設置在控制面板17上；所述定位機構由4根定位導柱1和定位卡套23構成，所述定位導柱1沿上支撐板2中心線對稱布置，定位卡套23設在上支撐板2的定位卡套孔中并位于上支撐板2的上表面和下表面處，定位導柱1的下端裝在底座22的兩邊且位于保溫層12外側(cè)，定位導柱1的上端穿過兩個定位卡套23并使定位導柱1位于定位卡套23中為上支撐板定位；所述升降機構包括升降氣缸13和連桿21，升降氣缸13設在保溫層12外側(cè)的兩邊，升降氣缸13的伸縮桿端部與連桿21的一端連接，連桿21的另一端與上支撐板2兩邊的中間連接，升降氣缸13的缸體底端與底座22兩邊的中間連接；所述底座機構由底座22、底座面板15和支撐架18構成，底座22設在底座面板15上，底座面板15裝在支撐架18的上端；脫模氣缸16設在支撐架18內(nèi)，脫模氣缸16的伸縮桿端部穿過底座面板15、底座22和模具底板7設置的頂?？着c中間板6的底面連接以便于頂出脫模?？刂泼姘?7設在定位導柱1的下部。為方便搬運，在支撐架18底面設有滾輪19，在支撐架18的底面還設有可調(diào)節(jié)高度的支撐腳20，該支撐腳20位于在滾輪19的后面。

進一步地，所述熱控機構的溫度控制范圍為常溫～500℃之間。

進一步地，所述壓控機構的壓力調(diào)控范圍為常壓～0.5Mpa之間。

本發(fā)明的工作過程是：首先在模具邊框5內(nèi)壁和中間板6上表面涂抹一層便于脫模和保護內(nèi)壁的潤滑油，然后將一定量配制好的原料置入模具型腔內(nèi)，并使模具型腔內(nèi)原料水平均勻；再啟動空壓機，通過空氣動力使升降氣缸13的伸縮桿將壓控機構整體下降，并使下承壓板4的下表面停留在模具型腔內(nèi)適當位置，具體位置由制品設計高度決定。然后再鎖緊定位卡套23，固定上支撐板2的位置。開啟加熱電源，設置控溫程序，使加熱電阻14按照設定的速度升溫加熱，模具型腔內(nèi)物料受熱發(fā)泡膨脹，同時檢測模具底板7溫度、物料中心位置和上表面溫度；自動檢測模具型腔內(nèi)的壓力。在發(fā)泡體膨脹壓力作用下，下承壓板4開始向上移動，壓縮彈簧3產(chǎn)生向下的壓力，使模具型腔內(nèi)物料在一定壓力和溫度下發(fā)泡和成型。若模具型腔內(nèi)壓力過大，則下承壓板4上的調(diào)壓閥10自動開啟，調(diào)節(jié)型腔內(nèi)壓力穩(wěn)定在設定壓力范圍內(nèi)；當模具型腔內(nèi)壓力增長太快超過安全閥11壓力限值時，安全閥11自動打開，快速泄壓，避免壓力過高損壞設備。當?shù)竭_設定的反應時間后，自動停止加熱，待壓力表指示為常壓時，松開定位卡套23，啟動升降氣缸13，將下承壓板4升離模具型腔一定位置，然后再開啟脫模氣缸16，通過脫模氣缸16的伸縮桿頂起模具型腔內(nèi)的中間板6，同時也將制品頂出模具型腔，移走制品，則完成一次生產(chǎn)過程。最后，將中間板6上表面清理干凈，收縮脫模氣缸16的伸縮桿，中間板6在模具型腔內(nèi)向下移動，回位緊貼模具底板7上表面，清理模具邊框5內(nèi)壁，涂抹潤滑油，開始第二次布料生產(chǎn)，如此循環(huán)操作，實現(xiàn)正常生產(chǎn)。