制造结构性制品的方法和器械技术

本发明专利技术公开了多种结构性制品，如头盔（３３），冷柜（１５１）、托盘（４０）、建筑用板（７０）以及大量的各种各样的制品，它们都是用一个最后是渗透空气的内壳体（３３、７０），在它的一面或相对两面加装使它产生结构强度的外皮或覆盖层（１５、７１）而做成的。壳体可以是发泡聚苯乙烯、木材、木屑板、纤维素纤维水泥、ＧＥＣＥＴ或ＣＡＲＩＬ。薄板或外皮可以是丁腈苯乙烯（ＡＢＳ）、聚酯、苯乙烯、或聚碳酸酯。非晶形聚酯（ＡＰＥＴ）是特别优选的。制造这种结构性制品的方法和实施这一方法所用的器械也在此公开了。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在一种制品上加装结构性复盖层的方法和器械。本专利技术还涉及用此法制成的包括有这种复盖层的制品。本专利技术已经开发出了在头盔上采用结构性复盖层的技术并将参照这一应用和其它应用在下文进行描述。但应当指出的是，本专利技术并不限于那些特殊的应用领域。稍后将会说明，本专利技术还适用于其它制品，包括托盘、冷柜或加热箱、易碎制品例如计算机的储存箱，以及包括建筑构件和样板在内的结构性制品，特别是与货物冷贮或热贮有关的结构性制品。
技术介绍
迄今为止，特别是自行车头盔都是用体轻的吸能材料制造的。虽然这种头盔也能提供某种程度的保护作用，但它们缺乏抗穿透能力，因此在事故中在第一次碰撞下就很容易损坏。加之，这些头盔很容易受到污物、油脂等的沾污并容易褪色，因此，这种头盔很快就会变得很不雅观。为了克服褪色的问题，曾用过外表的纤维复盖层。例如可买到多种合成弹力纤维的复盖层，它可以方便地从头盔上取下并按要求清洗。替代的办法包括用另外注模制造或真空成形的塑料外罩紧贴在体轻的头盔体上，用表面粘结或用粘结带把它们固结在一起。这种采用外罩的方法很费时间，或是要多用劳力或是要多费资金，并会生产出大量的不合格产品。为解决这一问题，曾有人采取这样的办法，即在吸能头盔壳体形成以前就把另外用真空成形或注模法制造的外罩插入模子内。虽然这样做可减少所需的劳力，但头盔壳体在模塑过程中会收缩。同时在外罩与头盔壳体之间缺乏粘着力也会造成松动配合。此外，做外罩时也只能做到铸模线那么长，否则就不能从模子中取出最终产品。现有的各种外罩类型在总体上说对头盔的安全性极少有用，起作用的只是美观而已。任何耐撞击性能都是由头盔壳体提供的，而不是外罩本身提供的。在会遇到较大撞击力的国际长途大赛车、摩托车和助力车所用的头盔方面，现有技术的头盔倾向于重量大、价格高。例如，已知有用聚碳酸酯或增强玻纤做外壳另加内衬的产品，内衬必须后装到外壳中去。在别的领域内应用的结构性构件通常都要求使用重而贵的材料例如木材、钢等等。当强调抗腐蚀时，重量和价格还常常要增加。这些制品的例子如用于运输货物的托盘和外包金属的隔热围护结构如冷箱、冰箱等。再则，某些材料已变得日益短缺因此也愈益昂贵，例如用于制造托盘和制作浇混凝土用的样板的木材和其它材料，它们在固化养护时要求起支撑作用。另外的领域例如轻便式冷箱或冰柜(例如在澳大利亚经销的注册商标为众所周知的ESKY或ESKIE)，这种产品的主要毛病是缺乏机械强度。这种产品迄今都是用多孔聚苯乙烯模铸制造的，虽然结构上价廉，但易于开裂或破碎。例如，一个成年人正常地坐到或站到这种产品上，它就要损坏。另外，在建筑技术方面，已经知道有用纤维素纤维水泥建筑板(用它取代石棉纤维水泥板或称“fibro”板)的了。但是这种板子或包板虽然价格低并在安装好后有足够的强度，但在运输和安装中却易于破裂。加之，这种包板的外观几乎全是淡褐色，它们竞争不过彩色的金属包板如澳大利亚经销的注册商标为COLOURBOND和ZINCALUME的包板。因此，如果建筑用板的结构强度和外观得以改进，将是符合需要的。本专利技术的目的是要基本上克服或改善现有技术的至少某些上述缺陷。专利技术概述本专利技术的第一方面是公开了一种从一个成型内壳体和至少一层外皮制造有负荷承受能力的制品的方法，该制造方法包括下列步骤1、将准备做成外皮的塑性薄板加热，2、将加热好的薄板放到内壳体上将它复盖，3、在内壳体和薄板的相对两面之间施加流体压差，以使薄板的形状变成与内壳体一致并互相啮合，以及4、冷却该薄板或任其冷却。如果需要的话，内壳体的两面或全部表面都可用相应的外皮包复起来。所说的流体，是用气体优于用液体，而空气最为适用。本专利技术的第二方面是公开了从一个成型内壳体和至少一层外皮制造有负荷承受能力的制品的器械，该器械包括1、薄板固定设备，用以沿塑性薄板周边或相邻的一对对边固定住薄板，2、用以保持并支承成型内壳体的模子，3、用以将模子向薄板固定设备移动并使薄板和成型内壳体移往一处的移送装置，4、用以对被薄板固定设备固定住的塑性薄板进行加热的加热装置，加热的程度是要使薄板至少部分软化，以及5、压差装置，用以在薄板和壳体之间形成压差，使薄板与壳体密合。最好提供一个冷却系统，对着薄板不与壳体啮合的一面，在薄板与壳体啮合后用它来冷却薄板。最好成型壳体是充分渗透的，以便随着压力差能把空气穿过壳体抽走。优选的壳体是用通孔材料(open matrix material)做的，虽然另外的实施方案在壳体的内外两面之间包括有多个公布开的贯通气孔，以便于薄板与壳体外表密合。再有，最好是壳体的内外表面的终端都在共同的周边上，而且薄板至少能与周边的某些部分啮合。薄板也最好是能与内表面的某些部分卷脚咬合(captive engagement)。形成压力差最好是在壳体内侧建立低压区。替代的办法是在壳体外侧建立高压区。也可以同时建立低压区和高压区。最好是随着薄板的冷却(或被冷却)它能紧紧地啮合到壳体上。最好薄板能使刚刚邻接的壳体表面升高足够的温度，使之发生某种程度的软化，这反过来又可促使层合粘结或复合材料连结，或者说促使薄板和壳体焊接在一起。壳体外表面粗糙或粒化会使粘结尽可能得到改进，这是因为增加了两者间更紧密的摩擦配合。最好成型壳体是由发泡(expamded)聚苯乙烯组成，但是，随着下文对优选的和其它的实施方案的描述就会更清楚，根据不同的用途，成型壳体也可方便地包括其它材料，如厚硬纸板、木屑板、纤维素纤维胶结木材、其它形式的塑料，以及其它多孔的或渗透的材料。另外，成型壳体还可扩展到包括无孔材料，事先在其上打上一系列分布开的孔洞使之变成多孔或能透气。在随后把软化的薄板加到壳体上以后，全部压力就加到两者之上使之连结在一起。最好薄板是由下列材料中选择一种或一组丁腈苯乙烯；聚酯；苯乙烯；聚碳酸酯；PET；APET；PETG；PVC；聚酯/聚碳酸酯共聚物；以及HDPE。最好薄板是用流过整个制品的冷空气等来冷却。一种较慢的、因而也是不太理想的替代办法是简单地把制品置于室温之下。如果壳体是密实的，当薄板正在形成它的最终形状时，应保持有热量流向薄板才是合乎需要的。当薄板达到它的最终形状后，使之加快冷却是符合需要的，这样可防止基本上焊接在一起的多孔聚乙烯壳体材料的个别颗粒再随后膨胀。需要时，可用喷水的办法。一种优选的方式是在壳体外侧先涂上遇热活化的粘结剂以促进壳体与复盖层之间的啮合。再有，最好是在壳体上顺序装上两层或更多的复盖层。本专利技术的第三方面是公开了用本专利技术第一方面的方法所做的制品构成的冷柜或热箱。本专利技术的第四方面是公开了用本专利技术第一方面的方法所做的标准构件构成的热藏库或冷藏库。附图简述下面将参照附图来描述本专利技术的若干实施方案，这些附图是附图说明图1为显示现有技术组装安全头盔的部件分解透视图，图2为图1中部分组装好的头盔的横截面图，图3是类似图2的横截面图，但它示出的是完整的头盔，图4是优选实施方案器械的正视示意图，图5是图4中器械处于操作开始阶段的正视图，图6是类似图5的正视图，但它示出下一操作步骤，图7是类似图6的正视图，但它示出下一操作步骤，图8是类似图3的横截面图，但它示出用图4-7的器械做出的半成品头盔，图9是板材一部分的示意图，图10是两部分组合的托盘的下半部分的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
从一个成型的内壳体和至少一层外皮制造有负荷承受能力的制品的方法，该制造方法包括下列步骤：（１）将准备做成外皮的塑性薄板加热，（２）将加热好的薄板靠在内壳体旁边将它复盖，（３）在内壳体和薄板的相对两面之间施加流体压差，以使薄板的形状变成与内壳体一致并互相啮合，以及（４）冷却该薄板或任其冷却。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FA马蒂希，
申请(专利权)人：阿马塞尔有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]