利用高密度微粒基质制造模制结构的系统和方法技术方案

一种用于制造模制结构的方法包括提供第一混合物，该第一混合物包 括微粒以及树脂和固化剂的液相混合物。对第一混合物进行离心分离以从 第一混合物中提取一体积的液相树脂和固化剂混合物，从该离心过程得到 了至少部分涂布有液相树脂和固化剂的微粒的液相基质。固化至少部分被 涂布的微粒的液相基质以形成微粒的固相基质，由此提供模制结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造模制结构的系统和方法，更具体而言涉及利用高 密度微粒基质制造模制结构的系统和方法。
技术介绍
模制结构在很多应用中得到了使用。例如，在生成X射线的
中，迫切需要生产在X射线发生器中使用的模制高压绝缘结构。具体而言，X射线计算机断层(CT)发生器以很高旋转速度行进，这使它们的内部部 件受到很大的重力作用。大重力增加了 x射线发生器在x射线扫描系统上 的重力负载，需要对扫描系统做出额外的结构修正和加强，这提供和维护 都很昂贵。对此最关键的是减轻重量。在航天/航空/机载、汽车和其他采用 需要机械强度大、重量轻的绝缘材料的组件的行业中也面临类似的挑战。欧洲专利申i青1614124 Method for Producing Molded Parts for Low-Voltage, Medium Voltage and High-Voltage Switchgear例示了一禾中减轻 这种暴露于大重力的结构重量的常规方法。在这种方法中，将直径不一或 等级不一的微球浸渍到树脂和固化剂的混合物中，挤压成期望的密度 水平，随后固化所得的混合物以形成期望形状。可以选择树脂和固化剂的 混合物以提供高压隔离，与实心结构相比，空心微球实现了重量的显著减 少。然而，所述制造技术也有其缺点。如果使用太少的树脂/固化剂(或添 加了太多微球)，就没有足够大量的树脂/固化剂，从而不足以涂布微球的外 表面。结果，基质变弱，模制结构在构造上变得不稳固。在希望用模制结 构实现高压绝缘的情况下，树脂/固化剂混合物的量不足可能会降低模制结 构的击穿电压，从而导致较低的额定电压。或者，如果使用了过多树脂/固 化剂的混合物，就不能实现模制结构中微粒的最大可能密度。即使使用了 微球与树脂/固化剂混合物之间正确的比例，微球也是以不均匀方式散布在整个树脂個化剂混合物中的，从而造成一些区域中树脂個化剂的量不足， 而一些区域则过量，这导致前述缺点。*明内容因此，本专利技术的目的是提供一种用于制造具有高密度微粒基质的模制 结构的改进的系统和方法。可以通过根据独立权利要求用于进行制造的系统和方法来满足这一需求。在本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于制造模制结构的方法，其 包括提供第一混合物，该第一混合物包括树脂和固化剂的液相混合物以及 微粒。对第一混合物进行离心分离以从第一混合物中提取一体积的液相树 脂和固化剂的混合物，该离心分离过程使得形成了至少部分涂布有液相树 脂和固化剂的微粒的液相基质。固化至少部分被涂布的微粒的液相基质以 形成微粒的固相基质，由此提供模制结构。通过这种方式，可以用极高的 密度形成微粒固相基质，以实现各种性质，例如低重量、高压绝缘、高磁 场强度和其他性质。在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种适于制造模制结构的系统， 其包括可绕旋转轴旋转的离心机以及机械耦合到离心机的铸模。该铸模适 于容纳树脂与固化剂液相混合物和微粒的第一混合物，该铸模还包括一个或多个出口，在旋转铸模时，通过该出口从第一混合物抽出一体积的液相 树脂和固化剂。具体而言，铸模用于在离心机旋转时保留至少部分涂布有 液相树脂和固化剂混合物的微粒液相基质。保留的液相基质中具有高密度 的微粒，在固化时，其呈现出极高的微粒密度。这种高密度结构可以基于 微粒的特性实现改进，例如，在使用空心微球时重量轻，或在采用铁磁微 粒时磁场强度高。因此，可以将如下内容视为本专利技术示范性实施例的要点，即，使用离 心力从其中浸渍有微粒的液相树脂和固化剂的混合物中分离出微粒，微粒 保留了树脂和固化剂混合物的表面涂层，在固化时其提供微粒的固相基质 以形成模制部件。通过这种方式，避免了模制结构的构造中有过多的树脂 和固化剂混合物，并实现了模制结构的高填充等级。显然，模制结构的物理和电气性质将会具有微粒和树脂/固化剂组分提 供的那些特性。例如，在希望获得重量轻的模制结构时，可以使用轻质微 粒，例如空心或充气微球。在希望获得强烈磁场的另一个实施例中，微粒 可以是铁磁性材料，例如铁粉等。此外，模制结构本身的形式可以是刚性 或柔性的。例如，可以采用硬化成刚性形式的环氧树脂/固化剂混合物来提 供预形成的承载负荷的结构。或者，可以通过实现硅、聚乙烯或其他基于 弹性体的树脂/固化剂混合物来形成柔性结构，以提供可弯曲的保形结构。下文描述了根据本专利技术用于制造模制结构的方法的示范性特征和细 节，但这些特征和细节将也适用于制造系统。在制造方法的一个实施例中，微粒是与液相树脂和固化剂混合物的比 重相比呈现出更高比重(即更重)的导电/感应微珠。将导电/感应微珠以及 液相树脂和固化剂混合物供应给铸模，该铸模具有一个或多个出口。在对 铸模进行离心分离时，经一个或多个出口提取一体积的比重较低的液相树 脂和固化剂混合物，从而在铸模中留下至少部分被涂布的导电/感应微珠的 液相基质。然后固化该液体基质，以形成导电/感应微珠的模制结构。可以 利用这样的实施例来在刚性(例如环氧树脂)或柔性(硅)基质中形成铁 磁微粒(例如铁粉)的密集基质。 一个或多个出口可以靠近旋转轴、远离 旋转轴或在两个位置，其中至少一个出口靠近旋转轴且至少一个出口远离 旋转轴。在制造方法的一个实施例中，微粒是与液相树脂和固化剂混合物的比 重相比呈现出更高比重(即更重)的绝缘微珠。将绝缘微珠以及液相树脂 和固化剂混合物供应给铸模，该铸模具有一个或多个出口。在对铸模进行 离心分离处理时，经一个或多个出口提取一体积的比重较低的液相树脂和 固化剂混合物，在铸模中留下至少部分被涂布的绝缘微珠的液相基质。然 后固化该液体基质，以形成绝缘微珠的模制结构。例如，可以使用这种实 施例形成具有非常高击穿电压的密集封装结构。 一个或多个出口可以靠近 旋转轴、远离旋转轴或在两个位置，其中至少一个出口靠近旋转轴且至少 一个出口远离旋转轴。在制造方法的另一个实施例中，微粒是与液相树脂和固化剂混合物的 比重相比呈现出更低比重(即更轻)的绝缘微球。将绝缘微球以及液相树7脂和固化剂混合物供应给铸模，该铸模具有一个或多个出口。在对铸模进 行离心分离时，经一个或多个出口提取一体积的比重较高的液相树脂和固 化剂混合物，在铸模中留下至少部分被涂布的绝缘微球的液相基质。然后 固化该液体基质，以形成绝缘微球的模制结构。例如，可以利用这种实施 例来形成具有高击穿电压的轻质结构。 一个或多个出口可以靠近旋转轴、 远离旋转轴或在两个位置，其中至少一个出口靠近旋转轴且至少一个出口 远离旋转轴。任选地，该制造方法包括搅动包括微粒以及液相树脂和固化剂的第一 混合物以辅助提取一体积的液相树脂和固化剂混合物。这种特征可以帮助 在所形成的液体基质之内实现高填充等级和更高微粒密度。进一步任选地， 该制造方法可以包括从离心机移除包含至少部分被涂布的微粒的液相基质 的铸模，并在烤炉中固化该液相基质以形成微粒的固相基质。更进一步任 选地，所述铸模还包括一个或多个设置于所述铸模周边的至少一部分周围 的加热元体，该固化过程包括经所述一个或多个加热元体向所述铸模施加 预定的加热分布。这样的特征允许在固化期间向铸模连续供应微粒以及树 脂和固化剂混合物，从而补偿体积收縮并消除基质中的小孔(void)。下文描述了根据本专利技术用于制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造模制结构的方法，包括：　提供第一混合物，所述第一混合物包括微粒以及树脂和固化剂的液相混合物（１１２）；　对所述第一混合物进行离心分离，以从所述第一混合物中提取出一体积的所述液相树脂和固化剂混合物，从而由此形成微粒的液 相基质，所述微粒至少部分涂布有液相树脂和固化剂（１１４）；以及　固化至少部分被涂布的微粒的所述液相基质，以形成微粒的固相基质，微粒的所述固相基质形成所述模制结构（１１６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.8 EP 06120356.81、一种用于制造模制结构的方法，包括提供第一混合物，所述第一混合物包括微粒以及树脂和固化剂的液相混合物(112)；对所述第一混合物进行离心分离，以从所述第一混合物中提取出一体积的所述液相树脂和固化剂混合物，从而由此形成微粒的液相基质，所述微粒至少部分涂布有液相树脂和固化剂(114)；以及固化至少部分被涂布的微粒的所述液相基质，以形成微粒的固相基质，微粒的所述固相基质形成所述模制结构(116)。2、 根据权利要求1所述的方法，其中，提供第一混合物(112)包括向耦合到离心机的铸模中提供所述 第一混合物，所述离心机具有旋转轴，所述铸模可以围续所述旋转轴旋转， 所述铸模包括一个或多个出口 ；其中，所述微粒包括导电/感应微珠，使得所述至少部分被涂布的导电/ 感应微珠具有比所述液相树脂和固化剂混合物的比重更高的比重；并且其中，对所述第一混合物进行离心分离(114)包括经由所述铸模的所 述一个或多个出口抽出一体积的所述液相树脂和固化剂混合物。3、 根据权利要求1所述的方法，其中，提供第一混合物(112)包括向耦合到离心机的铸模中提供所述 第一混合物，所述离心机具有旋转轴，所述铸模可以围绕所述旋转轴旋转， 所述铸模包括一个或多个出口 ；其中，所述微粒包括绝缘微球，使得所述至少部分被涂布的绝缘微球 具有比所述液相树脂和固化剂混合物的比重更低的比重；并且其中，对所述第一混合物进行离心分离(114)包括经由所述铸模的所 述一个或多个出口抽出一体积的所述液相树脂和固化剂混合物。4、 根据权利要求2或3的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个出口远离所述旋转轴或靠近所述离心机的旋转轴，或者至少一个出口靠近 所述离心机的旋转轴且至少一个出口远离所述离心机的旋转轴。5、 根权利要求1-4的任一项所述的方法，其中，为所述第一混合物提 供的所述树...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·尼格尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL