[發(fā)明專利]平整塑料制品表面

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810007152.2
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108284597B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 布魯諾·阿爾維斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B29C64/379
• 分類號: B29C64/379;B33Y40/20
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權代理有限公司 11278
• 代理人: 回旋

在用于平整制品(4)表面的方法中，制品(4)至少部分地由塑料形成，制品(4)特別是機動車輛的部件，方法至少執(zhí)行以下步驟：a)將制品(4)放置在真空密閉腔室(1)中，b)將腔室(1)中的壓力減小為不超過50KPa、特別是不超過34KPa的部分真空，c)將丙酮加入腔室(1)中，這導致至少一些丙酮汽化；蒸汽凝結在制品(4)表面上，d)使凝結的蒸汽對制品(4)作用至少1分鐘，e)打開腔室(1)，使得腔室(1)內(nèi)至少達到環(huán)境壓力，f)從腔室(1)中取出制品(4)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于平整通過例如增材制造工藝生產(chǎn)的制品、特別是用于機動車輛的制品的聚合物表面的方法，一種適用該方法的裝置和一種根據(jù)該方法處理的制品。平整表面將原本過大的表面粗糙度降低到與通過注塑成型生產(chǎn)的制品類似的值。

背景技術

例如，機動車輛經(jīng)常不再那么容易在市場上找到需要的配件。老爺車的配件就是典型的例子。早期生產(chǎn)的制品的注塑模具經(jīng)常已經(jīng)不存在。但是，制品的形狀一般是已知的；特別是如果持有舊的、可能也不再可用的制品，則可以通過掃描或其他方法來確定制品的形狀。一旦形狀已知，就可以通過三維打印方法來生產(chǎn)制品。這些通常是逐層打印的。結果這種打印的制品表面太粗糙了；它的表面質(zhì)量很差。尤其是不光滑。

術語“具有聚合物表面的制品”在這里意味著制品至少部分地由塑料構成，或者更確切地說，至少一部分表面由塑料構成。表現(xiàn)出過度粗糙的部分需要減少。該制品可以具有例如在其上施加塑料材料的金屬芯。

DE 11 2014 002 879 T5公開了一種方法，其中首先通過將制品浸入液體溶劑(例如丙酮)中來將液體溶劑施加到表面上；這可以在室溫下完成。通過抽吸提取(即通過施加真空)再除去溶劑。抽吸提取優(yōu)選地在真空烘箱中以較高溫度進行。用于此的真空范圍為100到250Torr(托)。250Torr大致對應于正常大氣壓的1/3或大約33KPa。還描述了施加凝膠層。允許凝膠層凝固以平整至少一部分表面同時降低粗糙度。

US 2014/0264294 A1公開了通過3D方法生產(chǎn)的制品的表面處理。

丙酮C₃H₆O是丙酮或二甲基酮(最簡單的酮)的通用名稱。丙酮是無色液體，并且除其它外還用作非質(zhì)子傳遞溶劑。丙酮以良好的溶劑著稱。其特征性的結構特征是與兩個甲基結合的羰基。沸點為56℃，20℃時的蒸汽壓為233hPa。在較高濃度下，丙酮與空氣形成爆炸性混合物。在正常氣壓下物質(zhì)的燃點約為56℃。

JP 000H05239240 A1教導了一種表面處理方法。CN103192524A公開了一種使用水浴系統(tǒng)的方法和裝置。

3D打印塑料制品(即本文主要涉及的制品)也可以通過例如噴砂或研磨來平整。但無論如何這些不能將收縮、咬邊和其他問題點處理成為達到足夠的質(zhì)量標準。在處理過程中可能會丟失對制品重要的小細節(jié)。結果取決于進行處理的人員的技能。處理通常只能手動進行，而且這種處理費用昂貴。在處理過程中局部去除的材料往往過多或過少，使得整體質(zhì)量不能令人滿意。

除了沙子之外，還可以使用其他噴砂磨料，例如二氧化碳冰顆?；蚱渌w粒(例如玻璃珠)。這里出現(xiàn)如上所述類似于噴砂的問題。

一種常用的方法是通過用丙酮處理來平整表面。這里區(qū)分為冷方法和熱方法。已知丙酮溶解或至少部分地溶解大量塑料，例如ABS。在冷方法中，將打印的部件放入底部覆蓋有少量的丙酮的容器中。容器閉合。丙酮逐漸進入氣態(tài)并溶解掉印制品的表面約2μm。這種借助丙酮蒸汽的去除通常需要3小時。需要非常小心地注意才不會發(fā)生爆炸。

與冷方法相比，熱方法承擔的爆炸風險更大。在熱方法中，傳輸熱量由此主動地使丙酮變成氣態(tài)。使用60℃和更高的溫度。這個過程因此運行得相對較快，但是由于爆炸風險提高必須謹慎使用。

發(fā)明內(nèi)容