旋转模制的产品和模具制造技术

一种旋转模制方法，通过在模制流程中，经由被加热且在炉具中围绕一条轴线旋转的磨具上的开口传送由一种或多种组分构成的可熔材料来复制产品。例如利用任选染色的外部和位于中间层内的泡沫颗粒构造多层产品。通过这种方式在金属模具内制作可以转化为住所的钟形产品，该金属模具一端敞开并且在炉具中围绕水平轴线缓慢旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转模制的 一般领域，特别应用于进行大规模旋转模 制的装置和方法以及提供巨型模制产品。
技术介绍
旋转模制是一种熟知的技术，用来模制塑料诸如聚乙烯，而不需 要诸如注射模制这样的技术所需的设备。通常，可加热钢模具局部填充适量粉末塑料材料，闭合并加热，同时旋转并颠倒。接触模具被加 热内壁的粉末将熔化和熔合，粘在壁面上，并且旋转和颠倒相结合， 确保了粉末最终接触并涂覆模具的每一个内表面，形成具有完全闭合 内腔的连续完整塑料壁面。随着加热进行，内腔中的剩余粉末进而熔 化并熔合到已经粘在模具壁面上的材料上，倾向于更容易粘在具有较 薄材料涂层的区域，这些区域比涂层已经较厚的区域相应地更热。通 过这种方式，堆积成相对均匀且连续的塑料材料壁面。模具继续加热， 旋转并颠倒，直到认为所有的粉末都已经熔化并熔合为止。然后冷却 模具。已经发现，传统旋转模制方法和装置对于任意尺寸至多大约1 米的产品都能良好地工作，但是当所述方法用在生产大规模产品时， 带来了许多难题。颠倒装置上的机械应变随着模具重量以及模具中粉末重量的增加而增大。每一个尺寸超过1米或2米的大规模物品需要 重量相当大的粉末材料，并且随着这种重量被提升而且从模具一端倾 注以冲击另一端，相当大的应变施加在旋转轴承以及其他支撑结构上， 特别是在处理过程的早期阶段，即粉末的主要部分尚未熔合而且仍然 可以在模具腔室内移动的时候。颠倒和旋转机构因此需要非常沉重和坚固。既便如此，也可能承 受很大的磨损并且经常需要维修或更换部件。整个机构需要抬起或者架在坑道上操作，以允许端部有间隙上下颠倒，这样显著增加了将粉 末材料送入模具并再次将完工产品取出的难度。模具完全闭合并且模制产品内腔很快密闭，因为全部壁面都被熔 合材料所涂覆。因此，难于判断内部熔合过程的进程。特别是，难于 测试是否全部粉末都已熔化，并且难于获知是否模具盘旋或复杂的细 部都已充分填充并涂覆，或者材料是否本身均匀地施加在全部表面上。 送入模具的粉末量必须 一开始就精确计算和测量好，因为 一旦处理过 程开始，就无法增加额外的材料或者取出过剩的材料。当模制完成时，不能通风或进入产品内腔，因为它是完全闭合的 型坯，并且材料冷却相应地从外侧开始。当产品外表面冷却并定型后， 产品可能从模具内表面脱离，但是由于内部尚未完全定型，所以壁面 可能不够坚固以支撑其自身重量。在整个厚度都定型之前，材料的重 量可能导致壁面塌芯、褶皱或发生其他扭曲。对于厚度以及材料重量 较大、产品顶部跨度较长并且厚壁面冷却和定型耗时更多的较大产品 来说，这种变形特别难于避免。如果太早从模具中取出产品，则产品 将整体发生塌芯，但是即使在定型时留在模具中，最上方的部分将倾 向于脱离并向下塌陷。如果在定型时旋转模具，则变形围绕产品均匀 传播，但是无法避免。产品在定型时发生变形可能显著降低产品的实 用性和价值，特别是希望产品配合大型组件内的其他部件并与其互锁， 并且需要精确塑形且对准的凸耳、插座或表面时。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种用于旋转模制大型物体的改进方法，例如 模制大型钟形结构，这种结构容易转化为住所，同时在任何情况下， 本专利技术都致力于至少为公众提供一种有用的选择。在本专利技术第一宽泛的方面，提供了一种以至少一种包含任选添加 剂的颗粒型热塑性材料(文中称为混合物)，利用一种旋转模制(模制方法)来形成产品的方法，所述方法包括步骤(a)构造可加热、导 热、可旋转模具，所述模具具有加热表面和塑形表面，所述模具提供至少一个孔，用来在模制方法中接收受控输送的混合物；(b)将所述 模具连同能在模制方法中旋转所述模具的装置放置在热保持包裹件或 炉具中;(c)在拖长的周期内，将一定量的混合物传送到所述模具中； (d)确认所述混合物分布在所述塑形表面上；(e)在输送额外量的混 合物之前，等待混合物熔合到下层高热材料(或者熔合到模具本身的 塑形表面上)；和(f)在借助向下层高热材料熔合的过程积累了足够 多的混合物之后，允许炉具冷却，停止旋转，并且从模具中取出冷却 的产品。优选，所述可旋转模具的旋转轴线大约水平。在第 一种替代方案中，提供了 一种借助旋转模制形成分层产品的 方法，所述方法包括步骤(a)将具有第一组分的第一混合物传送到 所述模具中；(b)等待第一混合物熔合到下层高热材料；(c)将具有 第二组分的第二混合物传送到所述模具中；和(d)等待第二混合物 熔合到下层高热材料，直到所有目的层都熔合在一起为止，从而构造 分层产品。在一个相关方面，第一混合物包括能熔合成固体质块的颗粒型塑 料材料，任选带有至少一种染料，随后是第二混合物，第二混合物包 括能导致加热和定型时产生气体而形成泡沫的添加剂，并且第三混合 物再一次包括能熔合成固体质块的颗粒型塑料材料，以使完工产品包 括介于非泡沫内外层之间的中间泡沫层。在第二种替代方案中，提供了 一种借助旋转模制来形成由属性不 同的结合部分构成的产品的方法，其中所述方法包括额外的步骤在 模制方法中，将第 一种类型的至少 一种特定混合物输送到模具的第一 塑形部分；在模制方法中，将第二种类型的至少一种第二特定混合物 输送到模具的第二塑形部分；和利用另外的塑料材料覆盖两个分开的 部分，以使完工产品成为具有不同部分的整体产品。在本专利技术第二个宽泛的方面，提供了一种旋转模制装置， 括 安装成围绕轴线旋转的模制腔或模具，所述模具具有位于所述轴线上壁，其中至少一个所述端部具有轴向开口，所述开口在使用中能提供 通向所述内部空间的通道。在本专利技术的相关方面，提供了一种能实施本
技术实现思路
部分先前所 述方法的装置，用来以至少 一种包括任选添加剂的可熔颗粒型热塑性 材料(文中称为混合物)模制产品，其中所述装置包括旋转安装的导热模具，所述模具具有被加热侧部和塑形侧部；能让所述模具围绕旋 转轴线旋转的驱动装置，所述模具包括至少一个足够大的孔，从而在 模制方法中、所述模具被加热和旋转时，提供通往塑形侧部的通道， 然后冷却所述模具以便在积累足够的混合物完全熔合而形成产品之 后，释放产品，其中所述孔允许借助能向模具塑形侧部分布混合物的 可导向传送器输送混合物。在相关方面，本专利技术提供至少一种借助本
技术实现思路
部分先前所述 的改良旋转模制装置形成的产品，其中所述至少 一种产品包括至少一 个孔，所述孔提供通往所述产品内部的通道，所述孔至少用于在模制 方法中接纳传送装置进入所述所述模具内部。优选所述装置进一步包括具有细长输送管的传送装置，所述输送 管的尺寸确定为通过所述开口伸入所述腔室的内部空间，并且适配成 在使用时，将模制产品的材料传送到所述腔内。在一种可选方案中，所述传送器包括导管以及沿着所述导管形成 气流的装置，从而将用于模制的粉末材料吹送到所述腔室内。在另一种可选方案中，所述传送器包括导管和螺旋传送器，将用 于模制的粉末材料沿着所述导管驱动并送入所述腔室。优选所述传送器包括足够长的导管，从所述腔室一端的所述开口 延伸到输送点，材料可以从该输送点施加到位于腔室另一端的表面上。可以选择的是，传送器与反曲导管配合，该反曲导管确定尺寸以 及布置，使其能延伸到所述模具的腔室内侧，并且将材料释放到所述 腔室近端的表面上，位于进入所述模具的所述孔的周围。在另一种可选方案中，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过一种旋转模制（模制方法）由至少一种热塑性材料（文中称为混合物）来形成产品的方法，所述方法包括步骤：　（ａ）构造可加热、导热、可旋转的模具，所述模具具有加热表面和塑形表面，所述模具提供至少一个孔，用来在模制方法中接收受控输送的材 料；　（ｂ）将所述模具放置在热保持包裹件或炉具中，加热该模具，并且在模制方法中旋转该模具；　（ｃ）然而，在延长的周期内，将一定量的混合物传送到所述模具的塑形侧；　（ｄ）确认所述混合物合适地分布在所述塑形侧；　（ｅ）在 输送额外量的混合物的同时，等待混合物抵靠所述模具的塑形表面熔合到下层高热材料；和　（ｆ）在借助向下层高热材料熔合的过程积累了足够多的混合物之后，允许炉具冷却，停止旋转，并且从模具中取出冷却的产品。

【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：查尔斯考尔德布雷，
申请(专利权)人：查尔斯考尔德布雷，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]