具有复合结构的积层制品的制造方法及其制品技术

一种具有复合结构的积层制品的制造方法及其制品，其制造步骤包含：积层制造一待加工本体，其内部具有一中空部位，中空部位连通一浇口系统与待加工本体外界空间连通；将一熔点低于待加工本体的熔融填充材料通过浇口系统填入中空部位，并使其固化后与待加工本体结合；去除待加工本体表面的浇口系统，以形成一具有复合结构的积层制品。本发明专利技术制成的积层制品结合表面材料刚性与强度特性及其内部的材料特性而获得所需要的材料效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种具有复合结构的积层制品的制造方法及其制品，特别是有关于一种结合积层制造技术及铸造技术改变制品特性的制品及制造方法。
技术介绍
通常将一产品或一结构进行轻量化设计，主要是利用更改结构或更改材料来完成。例如，在一复杂形状的煞车碟盘复合式金属构件的轻量化设计中，主要是将其次要结构截除后采用相同结构但更轻的材料，例如铝合金等轻金属或树脂，再应用螺合、胶合或焊接接合等手段予以接合。然而，前述的现有技术必需额外以一结合接口(如螺丝扣件、胶、焊料)来联结两种材料，但在一些特定的目的或用途上，该结合接口必然会形成负面效果，如重量增加、应力集中、易脱落等。另外，中国专利公开号CN101391296A揭露了一种轻量制动转子和带有复合材料的部件(如图1所示)，其做成该轻量制动转子10的方法是将第一插入件11和第二插入件12以分开的关系置于铸造模具内，将相异于第一、二插入材料熔融的另一材料铸造到该铸造模具内，使其固化以提供带有第一插入件11和第二插入件12的包括铸件上体13部分的产品，且使第二材料机械地锁定或冶金地结合到第一材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有复合结构的积层制品的制造方法，并使该制品中心腔室镂空，以利用铸造浇注熔融金属或塑料作为该积层制品的里材的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种上述具复合结构的积层制品。为达成上述方法的目的，本专利技术的技术手段在于提供一种具有复合结构的积层制品的制造方法，包含：应用积层制造技术成形一待加工本体，该待加工本体为一金属制品，其内部具有中空部位，该中空部位连通一浇口系统而与该待加工本体外界空间连通；将一熔点低于该待加工本体的熔融的填充材料通过该浇口系统填入该中空部位，并使其固化后与该待加工本体结合；以及去除该待加工本体表面的该浇口系统，以形成一具有复合结构的积层制品。其中，该中空部位连接有与该待加工本体外部空间联通的冒口系统，用以提供该熔融的填充溶液进该中空部位后的排气及排液功能，且在该填充材料进入中空部位并硬化而与该待加工本体相结合后去除该待加工本体表面的该冒口系统。其中，该填充材料为一金属，且该填充材料的比重与该待加工本体的比重不同。其中，该填充材料为高分子材料。为达成上述制品的目的，本专利技术的技术手段在于提供了上述制造方法制造的具有复合结构的积层制品，其结构包含：一积层制造的本体，其具有至少一中空部位，该本体的表层具有至少一开口；以及一填充层，其设置并充满于该中空部位并与该本体结合，且该开口曝露出该填充层的局部表面。其中，该中空部位完全分布于该本体的内部，使该本体形成一壳体。其中，该中空部位的表面为粗糙表面。其中，该填充层为金属材料制品。其中，该填充层为高分子材料制品。其中，该本体受力负荷时具有一材料应变相对较小的区域，该填充层设置于该区域。其中，该本体受热时具有一热量相对集中的区域，该填充层设置于该区域。本专利技术的特点在于：本专利技术是一积层技术制成的金属壳件类似物品，再以类似壳模技术将另一较低熔点的金属或树脂熔液填入该金属壳件之内硬化后相结合，故可结合表面金属刚性与强度特性及其内部的材料特性，例以内部材料以较轻的金属或高分子材料制作，可获得更好的减重产品；内部材料以比重较重的金属制作，可改变产品的重心；内部材料以热传导率高的材料制作，可增加产品的散热效率。附图说明图1为现有技术的轻量制动转子和带有复合材料的部件的立体图；图2为本专利技术中具有复合结构的积层制品的制造方法流程图；图3为本专利技术中具有复合结构的积层制品的待加工本体的中空部位及浇口系统剖视图；图4为本专利技术中具有复合结构的积层制品的待加工本体、浇冒口系统的立体示意图；图5为本专利技术中具有复合结构的积层制品的剖视图；图6为图5的积层制品的的立体图；以及图7为本专利技术中具有复合结构的积层制品应用于煞车碟盘实施例的立体剖面图。其中，附图标记：10：制动转子11：第一插入件12：第二插入件13：铸件上体20：待加工本体21：中空部位30：浇口系统40：冒口系统50：填充材料60：积层制品61：本体611：中空部位6111：开口62：填充层70：煞车碟盘71：煞车碟盘铁壳72：铝固材S10～S30：具有复合结构的积层制品的制造步骤具体实施方式下面配合图式将本专利技术实施例详细说明如下，其所附图式均为简化示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此在该等图式中仅标示与本发明有关的组件，且所显示的元件并非以实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性设计，且其元件布局形态有可能更为复杂。首先参见图2，并协同图3～图5所示。本实施例的一种具有复合结构的积层制品的制造方法包含：步骤S10，以积层制造技术成形一待加工本体20，该待加工本体20为一内部具有一中空部位21的金属材料的成形制品，该待加工本体20的中空部位21是连通一浇口系统30而与该待加工本体20的外界空间连通(在一实施例中，该中空部位21的表面可为粗糙表面，以加强与后述填充材料50的材料结合性)。上述的浇口系统30是提供后述熔融的填充材料浇注用。步骤S20，将一熔点低于该待加工本体20的熔融的填充材料50通过该浇口系统30填入该中空部位21，并使其固化后与该待加工本体20结合。值得一提的是，当该中空部位21的形状相对复杂时，则需要另行设计一冒口系统40作为该第二材料的排气、溢流用：冒口系统40与该中空部位21相连接，以使该中空部位21也可经由该冒口系统40与该待加工本体20的外部空间联通。值得一提的是，图3实施例为浇口系统30与冒口系统40共享的浇冒口系统设计。步骤S30，去除该待加工本体20表面的浇口系统30及冒口系统40(在前述步骤中有增设的条件下)，以形成一具有复合结构的积层制品60。在一实施例中，上述步骤S20中的该填充材料50为一金属；当然，在另一实施例中，该填充材料50也可为一高分子材料。此外，在一实施例中，该填充材料50的比重与该待加工本体20材料的比重不同。再请参照图5及图6所示。本实施例中的复合结构的积层制品60，其结构包含积层制造的本体61以及填充层62。该积层技术制造的本体61具有至少一...

【技术保护点】
一种具有复合结构的积层制品的制造方法，其特征在于，包含：应用积层制造技术成形一待加工本体，该待加工本体为一金属制品，该待加工本体的内部具有一中空部位，该中空部位连通一浇口系统并与该待加工本体外界空间连通；将一熔点低于该待加工本体的熔融的填充材料通过该浇口系统填入该中空部位，并使其固化后与该待加工本体结合；以及去除该待加工本体表面的该浇口系统，以形成一具有复合结构的积层制品。

【技术特征摘要】
2014.11.28 TW 1031414481.一种具有复合结构的积层制品的制造方法，其特征在于，包含：
应用积层制造技术成形一待加工本体，该待加工本体为一金属制品，该
待加工本体的内部具有一中空部位，该中空部位连通一浇口系统并与该待加
工本体外界空间连通；
将一熔点低于该待加工本体的熔融的填充材料通过该浇口系统填入该中
空部位，并使其固化后与该待加工本体结合；以及
去除该待加工本体表面的该浇口系统，以形成一具有复合结构的积层制
品。
2.根据权利要求1所述的具有复合结构的积层制品的制造方法，其特
征在于，该中空部位连接有与该待加工本体外部空间联通的冒口系统，用以
提供该熔融的填充溶液进该中空部位后的排气及排液，且在该填充材料进入
中空部位并硬化而与该待加工本体相结合后去除该待加工本体表面的该冒口
系统。
3.根据权利要求1所述的具有复合结构的积层制品的制造方法，其特
征在于，该填充材料为一金属。
4.根据权利要求3所述的具有复合结构的积层制品的制造方法，其特
征在于，该填充材料的比重与该待加工本体的比重不同。
5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴承柏，郭信宏，吴庆财，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71