配有快速成型组件的拉伸吹塑机制造技术

本发明专利技术涉及到拉伸吹塑机吹塑成型模块组件的生产方法，生产的组件至少包含一个通风阀、以及/或者吹嘴、以及/或者阀块、以及/或者拉伸杆、以及/或者模具载体、以及/或者外壳模具、以及/或者一个或者数个具有容器轮廓的单零件或者多零件模具镶件，组件能全部或者部分的使用叠层快速成型方法生产，例如3D打印或者激光烧结，用金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料、或者金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料的组合制造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配有快速成型组件的拉伸吹塑机先前技术本专利技术涉及下文中统称为组件的零件、组件或者模块组件的生产方法，拉伸吹塑机的此类组件用于生产容器，组件可用两种或者多种不同的材料或者性能不同的材料制成，采用了叠层快速成型方法，在下文中称为aRPm如3D打印或者激光烧结。有必要使用两种或者多种材料，例如不同的材料性能可实现不同的功能(结构、强度、密度、弹性模量、表面粗糙度等)。仅仅经常所需要的小批量或者少量的此类组件目前是采用标准加工方法(螺接、焊接、铸造、粘结等)高价制造的。这些组件通常也是定制的，较难生产因此较贵。先前工艺方法(车削、铣削、研磨等)无法达到最佳设计，尤其是涉及到传送介质的组件，尤其是管道、导管、阀门、喷嘴等，以及尤其是对于最佳流动设计的半径/几何形状需要或者专门底切时，功能表面也较难以实现，这通常需要复杂的涂层和精整工艺步骤。针对部分强效清洁剂和食品安全，后者在食品加工或瓶装领域中对涂层耐磨性和/或者耐久性的要求更高。生产组件时越来越广泛的采用叠层快速成型方法，如在航空工业(参见WO2010/056705A2)和包装产业领域(如DE102006050396A1解释了配有快速成型组件的食品加工机和/或者包装机)、容器制造和容器处理系统领域，但是，尚不了解此类方法在拉伸吹塑机上的使用情况。目标因此基于目标，此项专利技术首先以改善组件的制造使其更快更经济的生产，以改善维护性/组件的更快可用性和可交换性，也改善了和/或者新型功能特性和材料特性，；其次，在现有形式/功能和材料特性的效率和优化方面，通过这样一种改善的拉伸吹塑机来改善容器的生产制造。解决方案根据专利技术，拉伸吹塑机吹塑成型模块组件生产方法的特点是：拉伸吹塑机的吹塑成型模块可包括吹塑喷嘴、通风阀或者数个形成阀块件的阀门、拉伸杆、模具载体、外壳模具以及一个或者数个单零件或者多零件的具有容器轮廓的模具镶件，吹塑成型模块可/都全部或者部分使用叠层快速成型方法制造，如3D打印或者激光烧结，使用金属和/或者塑料材料或者使用金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料的组合材料制造。因此，塑料材料可含有橡胶或者以及热塑塑料或者两者。预先安装的、连接的或者螺接的单独组件可用此方法方便地打印成一个组件，并且能够获得两种或多种材料的最佳连接/强度。组件随后生产时无需单个零件，例如需要彼此连接的粘合剂、安装件(螺丝等)或者(夹具)固定件。尤其可以省去对疲劳强度和永久密封性和清洁选择和对强效清洁剂耐蚀性有特殊不利影响的底切、间隙、额外的零件，如螺丝、环、螺母等。但是，如果内部阀门活塞设计为移动的活塞时，组件也可含有数个单独的零件。此外，组件/模块可直接使用计算机辅助设计(CAD)字符组特别生产。因此组件生产可无需交付时间和准备时间。无需复杂的组件模具结构就可生产组件，尤其是依据目前现有技术铸造生产的组件。此外，组件最好不进行标准化，并不大批量的生产或者维持大规模的生产，但是，可持续改善并分别依据当前(最优)的设计状态生产。重组组件时，仅必须检索存储的当前数据和字符组并传输至移动生产装置等。因此，完成的组件无需储存。当组件采用传统方法生产，有频繁改变和/或储存在不同的变体时，此尤其有利。部分或者全部使用叠层快速成型方法生产组件时，材料也可连续过渡和/或者材料性能也可连续过渡。组件也可制造成一件，即整个组件，而根据先前技术仅能制造为组件组合。例如传统组件至少含有两个组件和一个密封元件。特别提及首个组件作为传统组件组合的例子，传统组件组合可包含一个相对首个组件活动的第二个组件，例如第二个活动组件安装于机加工管道内，例如使用圆周O形环以便为活动组件的活动部分建立一个可活动的密封空间，以用于加压。根据本专利技术，此组件组合可使用aRPm形成单个组件，如此，安装的O形环可用两个组件间的弹性柔性材料代替，以使首个组件的连续材料过渡至第二个可活动的组件。因此可使用aRPm将机械式移动或者通过压缩空气移动的压力垫组合入模具载体中。此外，组件在应用/功能方面可最优化。介质管道可直接使用aRPm组合为一体。省去了钻孔、管道等复杂的工艺步骤。以其它方式无法制造的管道也可使用aRPm制造，如有转弯、最佳流线的管道形状和有底切的管道。符合功能要求的组件涂层，如防腐涂层，也可不采用传统生产/涂层方法生产。此外，管道等组件需较好表面质量、耐用性或功能性时，管道可采用以流动/连续的方式从组件主材料释放出的不同材料打印。通常，例如可使用廉价的材料打印应制造组件的核心材料和/或者基础材料，其中冷却管道或者高耐蚀的组件表面可用以流动的方式释放出的不同的材料打印，此材料可以更便宜或者在材料性能方面更合适。组件含有用于冷却或加热的调节管道时尤其应使用叠层快速成型方法制造。当使用叠层快速成型方法制造单个或多个模具镶件时，例如调节管道可与模型嵌体或者阀块组合为一体进行制造以进行冷却或加热，可最优化调节管道的位置以达到最小的热膨胀。例如，因调节管道与阀块可通过使用叠层快速成型组合为一体，则阀块的结构应使得颈部冷却可省略，或者设计的比先前技术较小/较不明显。可与模具镶件组合的调节管道应遵循容器轮廓的形状，并尽可能近的放置，如距离模具镶件表面不超过1mm或者2mm。不同瓶装流程时(热填充)，先前的模具载体也需要回火，如此不会因不同的热膨胀系数而发生材料张紧。因多数调节管道通过使用叠层成型技术可成为模具镶件的一部分，回火(例如加热模具镶件的内表面)可选择性实施在模具镶件与容器材料(例如聚酯合成纤维/PET)接触的内表面，这对于容器的制造工艺很重要，但是同一模具镶件的第二个管道系统可调节模具镶件或者模具载体外表面的温度以达到最佳回火，如此避免温差，可能导致材料严重膨胀进而导致容器和/或者吹塑成型模块或者拉伸吹塑机零件破碎或者裂缝。于是可以完全省去模具载体的额外的单独回火。容器更有效的冷却，例如使用叠层快速成型技术生产的调节管道在吹塑后，尤其具有容器硬化更快的优点，能更早的取出，从而加快了容器的生产，例如可达到少于10秒的生产周期时间。外壳模具/模具载体上表面最好含有环状的管道，用于为调节管道供应冷却剂。环状管道9a有个切向入口以迫使冷却剂循环，并保证了冷却介质的均匀分布。外壳模具/模具载体上表面可含有第二个环状管道9b，用于清除已受热的冷却剂。生产或者打印的模具镶件和/或者阀块也可含有辅助管道，使得介质分别可渗透入组件或者流过组件，例如允许涂料、空气、H2O2等流经管道。在此可流经介质的管道的辅助下，成型变化后或者甚至生产/运行期间，模具镶件可再次或者连续消毒。如同调节管道，这些辅助管道可压印/组合到较近的区域，例如距离组件表面1-2mm的间距。此外，模具镶件、阀块、吹嘴、拉伸杆、吹塑模具、模具载体和/或者模具载体板等组件的管道，可使用叠层快速成型方法制造，如此管道的内壁含有耐腐蚀介质的材料。这些腐蚀性介质尤其是水溶液清洁介质或者气体清洁介质，如清洁泡沫或者H2O2等消毒介质。管道内壁的材料可承担一定的功能，并包含如非粘合涂层或者相关于液体介质的滑落功能，类似于所谓的荷叶效应。管道的内壁材料可不同于实际组件的主材料/基础材料或者填充材料或者稳定化材料，甚至可由组件连续生成。此外，模具镶件或者其它组件的底切、如支架和挂钩10a、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
拉伸吹塑机吹塑成型模块组件的生产方法，其生产的组件至少包含一个通风阀、以及/或者吹嘴、以及/或者阀块、以及/或者拉伸杆、以及/或者模具载体、以及/或者外壳模具、以及/或者一个或者数个具有容器轮廓的单零件或者多零件模具镶件，组件能全部或者部分的使用叠层快速成型方法生产，例如3D打印或者激光烧结，用金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料、或者金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料的组合制造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.06 DE 102012203506.01.拉伸吹塑机吹塑成型模块组件的生产方法，其生产的组件至少包含一个通风阀、以及/或者吹嘴、以及/或者阀块、以及/或者拉伸杆、以及/或者模具载体、以及/或者外壳模具、以及/或者一个或者数个具有容器轮廓的单零件或者多零件模具镶件，组件能全部或者部分的使用叠层快速成型方法生产，用金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料制造；所述部分使用或者全部使用叠层快速成型方法制造的组件具有连续的材料过渡区域和/或者连续的材料性能过渡区域。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特点是：所述叠层快速成型方法生产为3D打印。3.根据权利要求1或2所述组件的生产方法，其特点是：包括了用于冷却或加热的调节管道。4.根据权利要求3所述的方法，其特点是：与模具镶件组合的所述调节管道具有容器轮廓，并且距离所述模具镶件表面非常近，距离小于等于1或2mm。5.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特点是：所述组件生产配备允许介质流过的辅助管道。6.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特点是：所述组件生产时配有的允许介质流过的空气管道以及/或者辅助管道以及/或者调节管道，因非圆形的横截面，能显示最佳流动特性。7.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特点是：拉伸杆生产为中空的拉伸杆，借此气体或者液体介质能供应至所述组件的内部。8.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特点是：所述组件生产含有底切。9.根据权利要求8所述的方法，其特点是：所述底切有挂钩以及/或者正配合接头。10.根据权利要求9所述的方法，其特点是：所述正配合接头为楔接接头或者扣接接头。11.根据权利要求1或2或4或9或10所述的方法，其特点是：所述模具镶件/数个模具镶件生产含有底切。12.根据权利要求11所述的方法，其特点是：所述底切有挂钩以及/或者正配合接头。13.根据权利要求12所述的方法，其特点是：所述正配合接头是分别用于连接所述外壳模具或者所述模具载体内的所述模具镶件的楔接接头或者扣接接头。14.根据权利要求1或2或4或9或10所述的方法，其特点是：生产时使用叠层快速成型方法将活动组件与所述组件组合。15.根据权利要求14所述的方法，其特点是：所述组合有通风阀以及/或者吹嘴以及/或者阀块的活动阀门活塞/阀杆。16.根据权利要求1或2或4或9或10或15所述的方法，其特点是：所述组件的表面或者与所述组件组合的现有管道的内壁全部或者部分涂覆功能性涂层。17.根据权利要求16所述的方法，其特点是：所述功能性涂层为无菌涂层和/或者非粘合涂层和/或者波纹层，以及/或者比组件基底材料具有更高耐磨性以及/或者更耐受腐蚀介质腐蚀的涂层。18.根据权利要求17所述的方法，其特点是：所述腐蚀介质为H2O2。19.根据权利要求1或2或4或9或10或15或17或18所述的方法，其特点是：面对所述容器的模具镶件的表面以及/或者任何与所述模具镶件组合的现有管道的内壁，全部/部分的涂覆功能性涂层。20.根据权利要求19所述的方法，其特点是：所述功能性涂层为无菌涂层和/或者非粘合涂层和/或者波纹层，以及/或者比组件基底材料具有更高耐磨性以及/或者更耐受腐蚀介质腐蚀的涂层。21.根据权利要求20所述的方法，其特点是：所述腐蚀介质为H2O2。22.根据权利要求1或2或4或9或10或15或17或18或20或21所述的方法，其特点是：所述通风阀使用叠层快速成型方法直接与所述的阀块组合。23.根据权利要求1或2或4或9或10或15或17或18或20或21所述的方法，其特点是：压力垫使用叠层快速成型方法与所述的模具载体或者所述的外壳模具组合，所述模具载体与所述压力垫之间或者所述外壳模具与所述压力垫之间的连接区域用弹性体材料制造，并且所述过渡区域或者所述连接区域的弹性体材料连续过渡至所述模具载体或者所述外壳模具的材料。24.根据权利要求23所述的方法，其特点是：所述连续过渡至材料中的材料指的是所述模具载体或者外壳模具的铝材料。25.根据权利要求2所述的生产方法，其特点是：所述叠层快速成型方法生产为激光烧结。26.根据权利要求6所述的方法，其特点是：所述组件生产时配有的允许介质流过的空气管道以及/或者辅助管道以及/或者调节管道，因不对称的横截面，能显示最佳流动特性。27.拉伸吹塑机的吹塑成型模块，组件(a)至少包含一个通风阀、以及/或者吹嘴、以及/或者阀块、以及/或者拉伸杆、以及/或者模具载体、以及/或者外壳模具、以及/或者一个或者数个单零件或者多零件的、具有容器轮廓的模具镶件，特点是至少一个组件全部或者部分使用叠层快速成型方法，用金属和/或者塑料材料和/或者陶瓷材料制造；所述部分使用或者全部使用叠层快速成型方法制造的组件具有连续的材料过渡和/或者连续的材料性能过渡。28.根据权利要求27所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述叠层快速成型方法生产为3D打印。29.根据权利要求27或28所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述组件包含了用于冷却或者加热的组合调节管道。30.根据权利要求29所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述模具镶件和/或者所述阀块包含了用于冷却或者加热的组合调节管道。31.根据权利要求27或28或30所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是，所述模具镶件和/或者所述阀块和/或者所述吹嘴和/或者所述拉伸杆包含了允许介质流经的辅助管道。32.根据权利要求27或28或30所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述组件包含了允许介质流经的空气管道和/或者辅助管道和/或者调节管道，因其非圆形的横截面能显示最佳流动性能。33.根据权利要求27或28或30所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述组件的表面以及/或者任何与所述组件组合的现有管道的内壁，全部/部分的涂覆功能性涂层。34.根据权利要求33所述的拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述功能性涂层为无菌涂层和/或者非粘合涂层和/或者波纹层，以及/或者比组件基底材料具有更高耐磨性以及/或者更耐受腐蚀介质腐蚀的涂层。35.根据权利要求34所述的拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述腐蚀介质为H2O2。36.根据权利要求27或28或30或34或35所述拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：面对所述模具镶件的表面以及/或者任何与所述模具镶件组合的现有管道的内壁，全部/部分的涂覆功能性涂层。37.根据权利要求36所述的拉伸吹塑机的吹塑成型模块，其特点是：所述功能性涂层为无菌涂层和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·阿尔布雷希特，卡伊·菲雷尔，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE