无缝模型和制造无缝模型的方法技术

本发明专利技术涉及没有粘接缝的无缝模型以及制造它们的方法。这种方法包括以下相继的步骤：提供具有暴露的外表面的下部结构，以连续层的形式将原型模造糊料施敷於下部结构的外表面，将已施敷过原型模造糊料的连续层熟化，并将所说的已熟化的原型模造糊料机加工成为所需的外形。本发明专利技术的原型模造糊料是一种机械发泡的复合泡沫塑料。它是在机械搅拌下将惰性气体注入已形成的成泡沫组合物中而制备的，后者优选一种聚氨基甲酸酯成泡沫组合物或一种含有微球的环氧成泡沫组合物。这里示例说明的聚氨基甲酸酯组合物含有（１）一种有机聚异氰酸酯组份；（２）一种多元醇组份，后者含有（ａ）按重量计５０％以上的高分子量多元醇和（ｂ）按重量计不到５０％的低分子量多元醇；（３）一种化学触变剂，其含量应足以诱导出触变性质。环氧组合物最好是含有（１）一种环氧树脂；（２）一种触变剂，其含量应足以诱导出触变性质；（３）硬化剂，它包含（ａ）至少一种聚乙烯亚胺和（ｂ）至少一种另外的含有至少两个氨基氢基的胺，（ａ）和（ｂ）的汇合的量应足以导致环氧树脂的熟化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在运输工业中(例如公路汽车、铁路和航空航天工业)，一般做法是生产出大的、尺寸精确的原始模型。这些模型被工程师用於最终产品的各别组件的概念设计。这一领域的现状常常涉及一种“结构单元”，其中许多木板被胶合在一起以产生大致的模型结构，然后再经机加工而形成所需的形状(见附附图说明图1中的说明)。但这种方法劳动强度大并需要精密的操作，从而导致高的费用，而且得到的模型在表面有粘连缝，这种外观在审美方面是不合乎需要的。因此在工业界需要一种模型和制作该模型的方法，其特征为费用低并具有没有粘连缝的平滑无缝表面。美国专利No.5,707,477和5,773,047描述了一种制造用於航空航天工业中的预浸料坯部份的方法，其中由复合铸塑的环氧材料制备的柔韧的固体衬垫，是往板坯上手工逐层堆积铝制蜂窝芯层而制得的，然后把得到的整个结构加热熟化，以实施衬垫的熟化。然而，这种方法的费力之处在於它要用手工往蜂窝芯层上施用柔韧的固体衬垫，并且要将整个结构加热以熟化经过施敷的衬垫。所得到的模型的密度也比较高。因此，本领域中仍然继续需要模型和生产它们的方法，其中模型的特征为较低的生产费用、较低的重量和具有改进的平滑性并且没有粘边缝的更均匀的表面。本专利技术致力於一种模型和制造模型的方法，它可满足工业界的这些需要。本专利技术这种制造没有粘连缝的无缝模型的方法包括相继的步骤来提供具有暴露的外表面的下部结构，以连续层的形式往下部结构的外表面施用制造模型的糊料，将已施用过制造模型的糊料的连续层进行熟化，并将已熟化的制造模型的糊料层机加工成所需的外形。这种方法在此被专称为使用“无缝制模型糊料”(SMP)的“净尺寸铸塑”。本专利技术的制模型糊料，是一种在机械搅拌下往树脂组合物中注入惰性气体而制备的机械起泡的复合泡沫塑料，该树脂组合物最好是低温可熟化的热固性的。最优选的是，这种组合物或者是已形成的聚氨基甲酸酯组合物，或者是含有微球的环氧形成泡沫组合物。这里示例说明的聚氨基甲酸酯组合物，含有(1)一种有机聚异氰酸酯组份；(2)一种多元醇组分，它包含(a)按重量许多於50％的高分子量多元醇和(b)按重量计低於50％的低分子量多元醇；以及(3)一种化学触变剂，其含量应足以诱导触变性质。优选的环氧组合物含有(1)一种环氧树脂；(2)一种触变剂，其含量应足以诱导触变性质；以及(3)一种硬化剂，它包含(a)至少一种聚乙烯亚胺和(b)至少一种另外的胺，后者含有至少两个氨基氢基，(a)和(b)汇合在一起的量应足以实施环氧树脂的熟化。附图1说明原有技术通过胶合许多板材的“结构单元”的制作模型方法的实例。附图2说明用本专利技术方法生产的没有粘接缝的无缝模型的横截面。本专利技术中使用的欠胶的支撑结构以及制造所说的这种结构的方法在本领域中是已知的，并且可能与普通木板模型中作为基座支撑物而典型地生产的结构具有相同的类型。所说的结构被用作芯层，在其上施以制模型的糊料。制造支撑结构的材料的实例包括、但不限於，天然木材以及例如由聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯或环氧材料所制造的低密度泡沫材料。这类低密度芯层的一个实例是DOW HD3000，是一种密度为0.03的膨胀的聚苯乙烯。参照图2，一层制造模型的糊料被施加到下部结构1的外部表面上。最好是，这层制造模型的糊料是用高效率的计量混合机以连续层的形式分散到下部结构表面上。糊料施用的厚度优选约0.5至约1.5英寸，要优选约0.75英寸厚。然后把糊料熟化。按照本专利技术，可熟化的树脂组合物的熟化可以在具体应用中按照通常的作法来实施。一般，组合物可被允许在室温成为凝胶(凝固)，或按照普通作法适度加热以加速凝固。接着可以在室温、适度升高的温度下或如果需要在较高的温度下完成熟化。典型地，优选室温熟化。熟化后，树脂层通过用切削刀具3被机加工成最终的外形。通常，在机加工期间会有约0.25英寸的材料被除去。在模型进入生产之前表面应该用密封材料密封。分散到下部结构外表面上的无缝原型模造糊料，是由机械起泡的复合泡沫塑料组成的。这种泡沫是在机械搅拌下，通过把惰性气体注入已形成的成泡沫组合物中而制备的。该组合物含有可熟化的树脂组合物、微球以及任何别的供选择的添加剂。用於本专利技术中的机械起泡的复合泡沫塑料，要求当水平方向涂敷到垂直的表面上时，呈现良好的抗非滑挂和垂挂的性质。典型地，要求在垂直表面上具有至少一英寸厚的抗垂挂性。已经发现由一些聚氨基甲酸酯、环氧化物和聚酯成泡沫混合物制成的机械起泡复合泡沫塑料可具体满足这些标准。合适的可熟化的氨基甲酸酯成泡沫混合物的实例，包括，但不限於那些由以下组份所组成的混合物(1)一种有机聚异氰酸酯组份；(2)一种多元醇组份，它含有(a)按重量计多於50％的高分子量多元醇和(b)按重量计少于50％的低分子量多元醇；以及(3)一种化学触变剂，其含量应足以诱导触变性质。最好是，基於汇合的多元醇组份的总重量计算，低分子量的多元醇(b)存在的量应低於按重量计的40％。在室温和大气压力条件下聚异氰酸酯和多元醇组份方便地是液体，而且聚异氰酸酯具有500-3000cps范围内的粘度并且多元醇组份具有低於30000cps的粘度以便保证在混合和分散装置中有最佳的生产量。然而，两种组份都可以有更大的粘度，例如可高至60000cps，如果有合适的计量泵可供利用的话。用於本专利技术中的合适的有机异氰酸酯(1)包括任何通常用於制造聚氨基甲酸酯塑料中的那些，包括聚芳基异氰酸酯诸如聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和它们的修饰物，例如，含有碳二亚胺连接基的，甲苯二异氰酸酯，苯基茚二异氰酸酯；脂肪族聚异氰酸酯诸如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯以及它们的掺合物，优选聚合的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。合适的高分子量多元醇(2a)包括那些羟基数目少於300，优选在100至300之前的多元醇。特别合适的是聚醚三元醇类，包括脂肪族亚烷基二醇聚合物，后者含有由至少两个碳原子组成的亚烷基单元。典型的是通过聚合这样的烯化氧诸如环氧乙烷、环氧丙烷、亚丁基氧和四氢呋喃等而制造的那些，以及聚合二和多官能的醇类、诸如水、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、己三醇、季戊四醇和蔗糖等制得的那些。可应用的材料一般将具有500-7000范围内的分子量。优选500和1700之间的分子量。一种典型的聚醚三元醇是Olin Corp.，商品名称POLY-O 30-280出售的产品。低分子量多元醇(2b)包括那些具有羟基数目至少为300，优选300至1000之间、更优选350至800之间的多元醇。特别合适的是一般具有当量30至6000、25°至60℃时的粘度为1.0至20,000厘泊的基於胺的多元醇。优选那些具有分子量在50至400之间、更优选在200至350之间的。种类众多的芳香族和脂肪族多胺类可以形成基於胺的多元醇的一部份，诸如包括乙二胺、三乙醇胺和甲苯二胺在内的二和多胺，可以与，例如，上面提到的烯化氧进行反应。基於胺的三元醇是优选的。典型的基於胺的多元醇可从Texaco Corp.买到，其商品名称为THANOL SF 265，也可以从BASF公司买到，其商品名称为PLURACOL355。化学触变剂(3)赋予组份(1)和(2)的混合物以化学触变性，使得最终的糊料施敷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造没有粘接缝的无缝模型的方法，它包括以下相继的步骤：　　　　提供一种具有暴露的外部表面的下部结构；　　　　在下部结构的外表面以连续层的形式施用做模型的糊料；　　　　熟化已施用的做模型的糊料的连续层；　　　　把已熟化的做模型的糊料层机加工成所需的外形，　　　　其中做模型的糊料是一种机械发泡的复合泡沫塑料，它是通过在搅拌下把惰性气体注入已形成的含有树脂和微球的成泡沫组合物中制备的，其用量应足以使做模型的糊料产生均匀的密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA科特尼斯，EL奥特洛斯基，PT沃姆布维尔，WWC巴德科克，RM布罗尔德，
申请(专利权)人：范蒂科股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]