用于制造聚合物与金属的复合部件的方法技术

用于制造聚合物与金属的复合部件的方法，利用模具(100)，该模具(100)具有多个模具部件(101，102)，并至少在模具(100)的内表面或面向腔的表面(105)上形成金属层(103)。此后，将模具部件(101，102)相互组装，形成由金属层(103)部分限定的模腔(106)。随后用树脂材料(104)填充模腔(106)，使得树脂材料(104)与金属层(103)接触。将模腔(106)中的树脂材料(104)固化或硬化，接着打开模具(100)并取出具有金属外壳或外层(103’)和聚合物背衬或内层(104’)的复合部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造聚合物与金属的复合部件的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种用于制造聚合物与金属的复合部件的方法，该金属-树脂复合工艺特别适用于制造交通工具的模型，例如汽车、飞机、卡车和船舶或船艇。目前，大多数可收藏(collectible)的交通工具模型是通过锌合金热室压铸和树脂冷铸这两种工艺中的一种生产的。这些工艺各有利弊。热室压铸的优点是所生产的部件具有冰冷的金属手感和结实的结构，而缺点是模具昂贵且需要时间制作。此外，模具压铸生产的部件需要时间来修剪、抛光以及清理污迹(blur)。生产的部件没有精细的细节。树脂冷铸的优点是模具成本低，制作时间短。此外，冷铸的部件具有精细的细节，且其修剪和清理只需少量的时间。树脂冷铸的部件的缺点是没有金属手感。此外，结构结实性较差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用于制造部件(例如玩具或模型部件)的改进方法。更具体地，本专利技术旨在提供一种方法，所制造的成品部件具有冷金属感和结构结实性。本专利技术还设想了一种比热室压铸更加便宜和更快速的方法。用于制造聚合物与金属的复合部件的方法，根据本专利技术，提供具有多个模具部件的模具，并在该模具的至少一个内表面或面向腔的表面(cavity-facingsurface)上形成金属层。然后，将模具部件相互组装，形成由金属层部分限定的模腔。该方法还包括用树脂材料填充模腔，使得树脂材料与金属层接触，将模腔中的树脂材料固化或硬化，随后打开模具并将具有金属外壳或外层和聚合物背衬或内层的部件取出。根据本专利技术的另一个特征，该方法还包括在填充模腔之前将树脂材料与填充材料混合，其中填充材料为矿物或金属粉末和/或纤维。矿物或金属粉末可以为碳酸钙、氧化硅、石膏、铜、铁、锌、青铜或其混合物；同时纤维可以为玻璃、石墨、聚酯、尼龙、棉纤维或其混合物。通常通过电铸工艺如电镀在模具的内表面或面向腔的表面上形成金属层。在这种情况下，模具部件在该工艺中用作为电极。电铸工艺可以包括将模具的至少一部分插入电铸浴中，在金属层达到预定厚度之后以及用树脂材料填充模具之前，将模具部分和金属层从电铸浴中取出，并且将模具部分和金属层洗涤和干燥。树脂材料可以为冷铸材料。树脂材料可以选自由环氧树脂、聚酯和聚氨酯组成的组。根据本专利技术的一个实施例，金属层的形成包括在相应的一个模具部件的内表面或面向腔的表面上形成多个金属层。在这种情况下，用树脂材料填充模腔包括使树脂材料流动至与每个金属层接触。将树脂材料进行固化或硬化，以使固化或硬化的树脂材料粘合到每个金属层上。从模具中取出具有金属外壳或外层和单个聚合物背衬或核心(core)的部件。模具可由选自由橡胶、硅橡胶、环氧树脂、聚酯和聚氨酯组成的组的材料制成。其中模具包括腔型第一模具部件和芯型第二模具部件，金属层在第一模具部件的内表面形成。金属可选自由铜、镍、银和金组成的组。形成金属层使得每个金属外壳或外层的厚度在约0.3mm-1.5mm。该方法还可以包括在将树脂材料注入模腔前，用脱模剂覆盖模具的一个或多个内表面或面向腔的表面。模腔的填充更具体地包括将树脂材料注入到模腔中以填充金属层的背面和模具的型芯部分(corehalf)之间的空间，在单侧金属面部件(one-sidedmetal-facedpart)的情况下。该方法优选地在树脂材料的固化或硬化期间将树脂材料粘合到金属层上，从而在固化后形成单个部件。由本工艺制造的复合部件通常是玩具或模型制品的一部分。在这种情况下，该方法进一步包括将装饰元素施加到金属外壳或外层中以和玩具或模型制品相适应。本专利技术方法用于制造金属外壳和树脂填充体的复合部件，其提供了具有冷金属手感的部件。该部件如压铸件般结实。模具价格便宜且制作时间短。部件具有精细的细节。此外，部件仅需少量的时间修剪以及清理。附图说明图1是模具的横截面图，该模具包括型腔和芯型部分，用于制造一侧具有金属外壳或层的树脂部件或聚合物件。图2是经过电铸工艺后，沿着模部分(moldhalf)的内表面具有金属外壳或层的型腔模具部分的横截面图。图3是注入树脂后，夹紧型腔和型芯部分的横截面图。图4是从模具中取出的完整的树脂复合部件的横截面图，该树脂复合部件在一侧或表面上具有金属外壳。图5是两件式模具的横截面图，该模具用于制造在每个或两个相对侧上具有金属壳或层的树脂部件或聚合物件。图6是经过电铸工艺后，沿着两件模具部件的内表面设置有金属外壳或层的两件模具部件的横截面图。图7是注入树脂到由两件模具部件形成的模腔后夹紧的模具部件的横截面图，两件模具部件上具有金属外壳或层。图8是从模具中取出的完整的树脂复合部件的横截面图，该树脂复合部件在相对的侧面或表面上具有金属外壳或层。具体实施方式用于制造聚合物与金属的复合部件1200(图4)的方法，例如模型飞机的机身部分，特别是其中金属仅设置在聚合物件的一侧并且后者是金属的背衬，该方法使用的模具100(图1)具有多个模具部件101和102，更具体地是芯型模具部分(coremoldhalf)101以及腔型模具部分(cavitymoldhalf)102。如图2所示，优选地，通过电铸或电沉积工艺在腔型模具部分102的向内或面向腔的表面105上形成金属层103。此后，如图3所示，将模具部件101和102相互组装和夹紧形成模腔106(图1)，所述的模腔106在一侧由金属层103限定，并在相对侧由芯型模具部分101的向内或面向腔的表面107限定。然后，该方法需要用树脂材料104填充模腔106，使得树脂材料与金属层103接触。然后将模腔106中的树脂材料104进行固化或硬化，将树脂材料104粘合到金属层103。树脂材料104固化或硬化后，打开模具100并取出复合部件1200，该部件具有金属外壳或外层103’以及聚合物背衬或内层104’。在填充模腔106之前，可以将树脂材料104与填充材料混合，其中填充材料是矿物或金属粉末和/或纤维。矿物或金属粉末可以为碳酸钙、氧化硅、石膏、铜、铁、锌、青铜或其混合物，同时纤维可以为玻璃、石墨、聚酯、尼龙、棉纤维或其混合物。其它合适的添加剂可以单独使用或与上述一种或多种材料组合使用。其中金属层103通过电铸工艺(例如电镀)形成，腔型模具部分102作为电极。腔型模具部分102可由导电材料(如金属)(本文所使用的术语“金属”涵盖金属合金)部分制成。在腔型模具部分102由聚合物或其他天然非导电材料制成的情况下，电极的功能可通过在腔型模具部分102中嵌入金属插入物实现。电铸工艺可以包括将腔型模具部分102的至少一部分插入电铸浴中，在金属层103达到预定厚度之后以及用树脂材料104填充模腔106之前，将腔型模具部分102和其形成的金属层103从电铸浴中取出，并且将腔型模具部分102和金属层103洗涤和干燥。树脂材料104可以为冷铸材料。树脂材料104示例性地选自由环氧树脂、聚酯和聚氨酯组成的组。用树脂材料104填充模腔100，更具体地，包括将树脂材料104注入到模腔106中，以填充金属层103的背面与模具100中的芯型部分101之间的空间(在单侧金属面部件1200的情况下)。该方法还可以包括在用树脂材料104填充模腔106前，使用脱模剂覆盖相应模具100的一个或多个内表面或面向腔的表面107。用于制造复合部件2200(图8)的方法，例如模型飞机的机翼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造聚合物与金属的复合部件的方法，包括：提供具有多个模具部件的模具；在模具的至少一个内表面或面向腔的表面上形成金属层；形成所述金属层后，将模具部件相互组装，形成由所述金属层部分限定的模腔；随后用树脂材料填充所述模腔，使得所述树脂材料与所述金属层接触；将所述模腔中的树脂材料固化或硬化；将所述树脂材料固化或硬化后，打开模具并将具有金属外壳或外层和聚合物背衬或内层的部件取出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 US 15/069,0081.用于制造聚合物与金属的复合部件的方法，包括：提供具有多个模具部件的模具；在模具的至少一个内表面或面向腔的表面上形成金属层；形成所述金属层后，将模具部件相互组装，形成由所述金属层部分限定的模腔；随后用树脂材料填充所述模腔，使得所述树脂材料与所述金属层接触；将所述模腔中的树脂材料固化或硬化；将所述树脂材料固化或硬化后，打开模具并将具有金属外壳或外层和聚合物背衬或内层的部件取出。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述树脂材料与填充材料混合；所述填充材料选自由矿物或金属粉末和纤维及其混合物组成的组。3.根据权利要求2所述的方法，其中矿物或金属粉末选自由碳酸钙、氧化硅、石膏、铜、铁、锌和青铜及其混合物组成的组。4.根据权利要求2所述的方法，其中纤维选自由玻璃、石墨、聚酯、尼龙和棉纤维组成的组。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属层的形成包括将所述金属层电铸。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述金属层的电铸包括将所述模具的至少一部分插入电铸浴中，在所述金属层达到预定厚度之后以及用所述树脂材料填充所述模具之前，将模具部分和所述金属层从所述浴中取出，并且将模具部分和所述金属层洗涤和干燥。7.根据权利要求1中所述的方法，其中所述树脂材料为冷铸材料。8.根据权利要求7中所述的方法，其中所述树脂材料选自由环氧树脂、聚酯、聚氨酯组...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铁诚，黄少基，梁伟才，杨思平，邓肇伟，
申请(专利权)人：JT拉布斯有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81