[發明專利]借助于模具制造物品的方法和模具裝置

有效

• 申請號: 201080026722.4
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN102458707A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: E·林內;J·林內
• 申請（專利權）人: 塞萊克斯康普有限公司
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20;B21D22/12;B30B1/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉志強

技術領域

本發明涉及如權利要求1的前序部分所述的用于在模具的幫助下制造物品的方法和如權利要求10的前序部分所述的用于在模具的幫助下制造物品的模具裝置。

由于它的用途的多樣性，根據本發明的方法和模具裝置(即，根據本發明的解決方案)可應用于在模具中制造許多不同的產品。在制造中，各種現有技術和它們的有利方面被組合，使得待制造的產品可以在尺寸上小或很大，并且由不同原料制造，例如糞肥、秸稈、鋸屑或木片、紙、塑料、橡膠、金屬等。另外，根據本發明的解決方案可應用于很不相同的復合材料的快速制造。

背景技術

由不同材料組成、具有不同形狀或尺寸并且在其它方面不同的物品在模具的幫助下用根據現有技術的方案用許多不同的方法進行制造，例如通過層壓、壓制、真空成型、注射、起泡和鑄造以及這些方法的組合。一些物品由手工制造，一些用專門設計的機器進行制造。通常通過人工地層壓制造大物品，并且可以用不同方法壓制或鑄造小物品。

許多增強塑料物品(即，塑料復合物)根據現有技術例如通過人工地將增強材料層和樹脂層依次層壓到樣板上而制造。該方法被稱為開模層壓，并且它的一個優點在于可以用它制造大型物品，例如船，但是問題在于開模層壓特別地需要專業技能，使得制造出的產品的品質可能取決于層壓工而變化很大。另外，開模層壓較慢。取決于物品的尺寸，制造產品耗費從幾小時至數周的范圍內的時間。噴射模塑和基于真空袋方法的模塑讓人聯想到開模層壓，并且在某種程度上比它更快，但是由于它需要的高專業技能引起的品質變化和制造大物品的緩慢仍然是問題。

片狀模塑料合成材料(SMC)方法特別在自動化工業中使用很多，用于制造塑料復合物。在該方法中使用作為壓縮模塑發生的熱壓制，其中幾毫米厚的撓性SMC材料被壓制成模，并且被壓制成它的形狀的預成型體借助于溫度進行固化。SMC方法主要適合于制造片狀模塑物品。取決于物品的尺寸，制造時間在幾秒至幾分鐘的范圍內。由于現有技術的解決方案中的模具極其昂貴，因此經濟上可行的批量通常為至少10,000個單位。另一個問題在于用SMC方法制造的物品的強度不是很大。

團狀模塑料合成材料(BMC)方法也是一種熱壓制方法。填充有填充劑的精細分配量的增強模塑材料根據壓縮模塑方法壓制成模并且在更高溫度下固化。在該方法中也存在的問題是模具昂貴，并且所使用的設備僅僅適合于該特定方法。

樹脂轉移模塑(RTM)是這樣一種方法，其中增強材料在干的時候置于氣密雙側模具中，所述模具的第二側例如是真空袋。樹脂在欠壓或過壓的幫助下通過增強物注射到模具之間的空間中。大物品也可以用該方法制造，但是在該情況下該裝置也僅僅適合于該目的。此外，樹脂的固化持續長時間。

又一種層壓技術是例如在航空工業中使用很多的半固化層壓。在半固化方法中，樹脂的固化甚至在執行層壓之前就開始，但是固化時間減慢。預制層壓薄板必須在至少-18℃的溫度下儲存，使得樹脂不會太快地固化。為此，預制半固化層壓薄板的運輸和儲存是麻煩的。另外，用于半固化方法中的環氧樹脂需要用于固化的精確和受控條件，例如在大約100kg/cm²的壓力范圍內的大約120℃-180℃的溫度。層壓板的密封借助于真空袋進行，并且后固化需要在上述溫度范圍內的大約30-60分鐘的壓熱處理。

尤其例如與注射模塑結合的壓縮模塑通常在借助于除了待層壓的以外的塑料產品和由其它材料制造的產品的模具進行的制造中使用。然而，通常問題在于真空或其它鑄造技術不能經濟地應用于壓縮模塑裝置，而是必須獨立地制造每個裝置。另外，能夠將充分加熱應用于壓縮模塑裝置以用于固化待制造的物品，因此僅僅能夠用它制造不需要固化反應的某些類型的物品。

所謂的“液壓成形”技術在本領域中也是已知的，其中借助于液壓和撓性膜，例如金屬薄板在室溫下壓制成陰模或陽模或它們的組合。液壓成形技術如今例如在汽車工業中使用很多。然而，目前使用的液壓成形技術不適合于同時高溫和高壓縮壓力，使得不能用它們制造例如需要固化的塑料復合結構。另外，固定模具的模具成本在這些解決方案中也較高。