用于制备模制品的方法和设备技术

本披露涉及一种用于制备模制品的方法和设备，并且更具体地涉及通过使用凸形模具以及热塑性片材来进行自动模制的方法和设备，其中这些热塑性片材被有条不紊地覆盖跨过该模具轮廓。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备模制品的方法和设备 优先权本申请要求由同一专利技术人于2012年6月9日提交的美国临时申请61/657，738的优先权。专利
本披露涉及一种用于制备模制品的方法和设备，并且更具体地涉及通过使用凸形模具和热塑性片材来进行自动模制的方法和设备。 专利技术背景单片材热成形工艺典型地涉及提供一种预成形的热塑性材料片(通常在一个卷辊上)、将该预成形的热塑性片材加热至可热成形的温度并且将该经加热的热塑性片材与一个成形的模具表面相接触。该经加热的热塑性片材典型地借助于通过该模具表面中的多个穿孔而抽成的真空被下拉至与该成形的模具表面相接触。单片材热成形的此类现有技术方法典型地且不希望地涉及多个步骤，例如分开地形成该热塑性片材、将预成形的热塑性片材收集在一个卷辊上、将该预成形的热塑性片材卷运输到一个模制机(或制造机)、并且在热成形操作之前将该预成形的热塑性片材重新加热。另外，单片材热成形的此类现有技术方法典型地不对超过带轮廓的(例如，凹入的)模具表面的热塑性片材厚度提供足够的控制。例如，模制出的热塑性片材可能太薄(例如，在深拉区域中)和/或在其他区域中太厚。模制的片材厚度的此种变化可能导致最终的模制品具有不希望地变化的物理特性(例如开裂失效)以及美学特性，例如不均匀的视觉外观(例如，不规则的颜色)。涉及热塑性片材的连续挤出的热成形工艺是已知的，该热塑性片材是通过使用来自挤出的热塑性片材的余热而被热成形的。例如参见美国专利号6，814，905BU6, 086，800以及4，061，706。此类连续热成形方法虽然或许解决了或消除了使用预成形的热塑性片材所涉及的多个步骤中的一些步骤，但是典型地且不希望地没有对超过带轮廓的(例如，凹入的)模具表面的热塑性片材厚度提供足够的控制。美国专利7，742，225通过这样一种模具设备来应对和解决这些问题中的一些问题，该模具设备包括围绕该模具的边缘的一个片材固持件，该片材固持件是可移动的并接收经加热的热塑性片材并且控制该片材的移动以便将其带到与该模具进行恰当接触。接着该经加热的热塑性片材冷却，并且形成了保留模具内表面的轮廓的一种成形的热塑性片材。对一些应用而言，尤其是对大的部件和凸形模具而言，希望的是开发一种更简单的热成形工艺和设备以尽可能减少或消除现有技术的方法典型地遇到的步骤中的一些步骤。 专利技术概述这种改善可以通过一种用于制备模制品的方法来实现，该方法至少包括以下步骤:提供一个模具设备，该模具设备包括:具有一个模具外表面和一个外围边缘的一个模具部分，该模具外表面具有一种轮廓以及多个穿孔；以及具有一个上表面的至少一个台板结构，该台板结构具有沿着该外围边缘的至少一部分定向的一条纵向轴线，该台板结构是沿着X轴线、y轴线以及Z轴线中的至少一条轴线相对于该外围边缘而可逆地且可控制地可定位的；将该台板结构定位成使得该台板结构的上表面是位于该外围边缘的上方并且是在相当于该模具部分的模具顶部外表面的一个平面上；由至少一种热塑性组合物来成形一个加热的热塑性片材，该加热的热塑性片材具有允许该经热的热塑性片材可热成形的一个温度；使该加热的热塑性片材的第一部分与该模具部分的上部模具外表面和该至少一个台板结构的至少一部分相接触；将该模具设备相对于该热塑性片材进行移动以便允许该热塑性片材跨过由该模具部分的模具顶部外表面和这些台板结构所形成的平面而展开；将每个台板结构沿着z轴线并且在X轴线或y轴线方向上背离该模具部分的中心独立地向下移动，以便允许这些台板结构从该热塑性片材的下方滑出，而使得该热塑性片材稳定地向下且横跨该模具外表面进行覆盖，从而与该模具外表面的轮廓基本上匹配；穿过该模具部分的模具外表面的该多个穿孔抽成减压，而使得该经加热的热塑性片材基本上匹配该外部模具部分的模具外表面的轮廓；冷却该经加热的热塑性片材，由此形成了保留该模具部分的模具外表面的轮廓的一种成形的热塑性片材；并且将该成形的热塑性片材从该第一模具部分上移除，其中该成形的热塑性片材即为该模制品。这种改善还可以通过一种片材模制设备来实现，该设备至少包括:具有一个模具外表面以及一个外围边缘的一个模具部分，该模具外表面具有一种轮廓以及多个穿孔；以及与该模具部分处于流体连通的一个真空设备，该真空设备穿过该模具部分的模具外表面的该多个穿孔可控地抽成减压；具有一个上表面的至少一个台板结构，该台板结构具有沿着该外围边缘的至少一部分定向的一条纵向轴线，该台板结构是沿着X轴线、y轴线以及z轴线中的至少一条轴线相对于该外围边缘而可逆地且可控制地可定位的。 附图简要说明图1是可以由本披露的方法来生产的产品的代表性透视图。图2是可以由本披露的方法来生产的产品的第二代表性透视图。图3是本披露的片材模制设备的代表性截面视图。图4是本披露的设备的一个替代性实施例的代表性透视图。图5是本披露的模具设备在制造过程开始时的代表性透视图。图6是本披露的模具设备在该制造过程进一步进行时的代表性透视图。图7是本披露的模具设备在该制造过程进一步进行时的代表性透视图。图8是本披露的模具设备在该制造过程进一步进行时的代表性透视图。图9是本披露的模具设备在热塑性片材已被展开之后的代表性透视图。图10是本披露的模具设备在该热塑性片材已被展开之后的替代性的代表性透视图。图11是本披露的模具设备在覆盖过程开始时的代表性透视图。图12是本披露的模具设备在覆盖过程继续时的代表性透视图。图13是本披露的模具设备在该真空实现步骤之后的代表性透视图。在图1至图13中，除非另外指出，否则类似的参考号是指代相同的部件和结构特征。 专利技术的详细说明首先参照图1和图2，示出的是将被用作一个实例来展示本说明的工艺和设备的代表性制品。有待描述的设备和方法自然不限于这种制品。在图1中，由数字100示出的是可以被用作商业的废物与回收物容器的容器。这些通常是由热塑性的或复合的塑料材料生产的并且在使用中可以具有一个钢架和围绕底座的多个轮子。为了在商业上广泛使用，此类装置的本体应该由强的、耐用的模制塑料结构模制而成。在图2中，由数字200示出的是从下方观察的同一容器。通过典型的凹形模具可能难以完成此类容器的自动模制，该容器可以是超过I米深。在本披露中，我们提出了一种新颖且自动化的工艺和设备来通过使用凸形模具以及用于将热塑性片材施加到该模具的独特的自动覆盖工艺而快速地模制出制品。转向图3，为清晰起见作为截面示出，展示了本披露的片材模制设备300的多个元件中的一些元件。该设备包括将典型地描述为凸形模具的一个模具部分310。该模具表面具有代表了图1和图2中待模制的制品的底部的一个模具顶部外表面。模具部分310的模具顶部外表面具有多个隆起部分312和/或凹入部分314。模具部分310具有一个外围边缘316以及一个凹谷318，以允许该热塑性材料在模具部分310的范围上完全模制。外围边缘316典型地限定了模具部分310的终止范围，延伸超过该终止范围(如果存在的话)的被加热的热塑性片材不形成最终模制品的一部分。典型地，将延伸超过外围边缘316的热塑性片材(如果有的话)从最终模制品上移除(例如，切除)。外围边缘316可以具有任何合适的形状，例如修圆的、多边形的、不规则的或它们的组合。围绕模具部分310定位了具有下方控制机构的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备模制品的方法，包括：a.提供一个模具设备，该模具设备包括，i.具有一个模具外表面以及一个外围边缘的一个模具部分，所述模具外表面具有一种轮廓和多个穿孔；以及ii.具有一个上表面的至少一个台板结构，所述台板结构具有沿着所述外围边缘的至少一部分定向的一条纵向轴线，所述台板结构是相对于所述外围边缘沿着x轴线、y轴线以及z轴线中的至少一者而可逆地且可控制地可定位的；b.将所述台板结构定位成使得所述台板结构的上表面位于所述外围边缘上方并且位于相当于所述模具部分的顶表面的一个平面上；c.由至少一种热塑性组合物来形成一个经加热的热塑性片材，该经加热的热塑性片材具有的温度允许所述经加热的热塑性片材是可热成形的；d.将该经加热的热塑性片材的一个第一部分与所述模具部分和所述至少一个台板结构的上表面的至少一部分相接触；e.将所述模具设备相对于所述热塑性片材进行移动以便允许所述热塑性片材展开而跨过由所述模具部分和所述这些台板结构的顶表面形成的平面；f.将每个台板结构沿着z轴线并且在该x轴线或y轴线的方向上背离所述模具部分的中心独立地向下移动，从而允许所述这些台板结构从所述热塑性片材的下方滑出，以使得所述热塑性片材稳定地向下且横跨所述模具外表面进行覆盖而基本上匹配所述模具外表面的轮廓；g.穿过所述模具部分的所述模具外表面的多个穿孔而抽成减压，以使得该经加热的热塑性片材基本上匹配所述外部模具部分的所述模具外表面的所述轮廓；h.冷却所述经加热的热塑性片材，由此形成保留了所述模具部分的所述模具外表面的所述轮廓的一种成形的热塑性片材；并且将所述成形的热塑性片材从所述第一模具部分上移除，其中所述成形的热塑性片材是所述模制品。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.09 US 61/657,7381.一种用于制备模制品的方法，包括: a.提供一个模具设备，该模具设备包括， 1.具有一个模具外表面以及一个外围边缘的一个模具部分，所述模具外表面具有一种轮廓和多个穿孔；以及 i1.具有一个上表面的至少一个台板结构，所述台板结构具有沿着所述外围边缘的至少一部分定向的一条纵向轴线，所述台板结构是相对于所述外围边缘沿着X轴线、y轴线以及z轴线中的至少一者而可逆地且可控制地可定位的； b.将所述台板结构定位成使得所述台板结构的上表面位于所述外围边缘上方并且位于相当于所述模具部分的顶表面的一个平面上； c.由至少一种热塑性组合物来形成一个经加热的热塑性片材,该经加热的热塑性片材具有的温度允许所述经加热的热塑性片材是可热成形的； d.将该经加热的热塑性片材的一个第一部分与所述模具部分和所述至少一个台板结构的上表面的至少一部分相接触； e.将所述模具设备相对于所述热塑性片材进行移动以便允许所述热塑性片材展开而跨过由所述模具部分和所述这些台板结构的顶表面形成的平面； f.将每个台板结构沿着z轴线并且在该X轴线或y轴线的方向上背离所述模具部分的中心独立地向下移动，从而允许所述这些台板结构从所述热塑性片材的下方滑出，以使得所述热塑性片材稳定地向下且横跨所述模具外表面进行覆盖而基本上匹配所述模具外表面的轮廓； g.穿过所述模具部分的所述模具外表面的多个穿孔而抽成减压，以使得该经加热的热塑性片材基本上匹配所述外部模具部分的所述模具外表面的所述轮廓； h.冷却所述经加热的热塑性片材，由此形成保留了所述模具部分的所述模具外表面的所述轮廓的一种成形的热塑性片材；并且将所述成形的热塑性片材从所述第一模具部分上移除，其中所述成形的热塑性片材是所述模制品。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括: a.将所述热塑性组合物在一个挤出机中熔化而由此形成了一种熔融的热塑性组合物，所述挤出机具有与一个片材模口处于流体连通的一个终止端；并且 b.使所述熔融的热塑性组合物穿过所述片材模口，由此形成了所述经加热的热塑性片材。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述模具部分和所述台板结构是在所述片材模口下方的平面中一起可移动的，并且所述片材模口是基本上静止的；所述方法进一步包括当形成所述热塑性片材时使所述模具部分和所述台板结构一起在所述片材模口下方的所述平面中移动，由此促进了所述经加热的热塑性...

【专利技术属性】
技术研发人员：小戴尔·E·波尔克，
申请(专利权)人：LRM工业国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US