[发明专利]块状件模具

说明书

一种用于制造部件的模制系统(10)包括限定第一模腔(14)的第一模具部分(12)，相对于第一模腔(14)可滑动到多个位置以调节模腔尺寸的第一插入件(16)，邻近于第一模具部分(14)设置以至少部分地封闭第一模腔(14)的第二模具部分(20)，与第一模腔(14)流体连通地设置的模制材料导管(26)，以及配置为将第一插入件(16)相对于第一模腔(14)移动到多个位置的定位机构(18)。

相关申请的引用

本申请要求2014年12月1日提交的美国临时专利申请第62/085,809号的优先权，其全部内容以参考的形式结合于本文中。

背景技术

快速成型可以涉及使用三维(3D)计算机辅助设计(CAD)数据制作物理部件。目前，快速成型的主要方法是3D打印，如通过选择性激光烧结。然而，并不是所有的材料都适合于选择性激光烧结或与之相容。

发明内容

本公开描述了一种用于制造可以经由标准切割或机械加工技术用于快速成型的厚壁块状件的模制系统和方法。

在一个实例中，本公开描述了一种用于制造材料的块状件的模制系统，模制系统包括部分封闭模腔的第一模具部分，沿着模腔可滑动以便改变模腔尺寸的第一插入件，可定位于邻近第一模具部分以封闭模腔的第二模具部分，用于将模制材料进料到模腔中的材料管道，其中模制材料可以在模腔中固化，以及配置为将第一插入件沿着模腔定位于多个位置的机构。

在另一实例中，本公开描述了一种制造材料的块状件的方法，方法包括邻近第二模具部分定位第一模具部分以在其间封闭模腔，将可滑动插入件定位于模腔内的第一位置以在模腔的前端提供具有预定厚度的第一空间，将熔融材料注入到模腔的第一空间中，允许熔融材料固化以形成第一层，将可滑动插入件移动到模腔内的第二位置，以在第一层和模腔的前端之间提供第二空间，将熔融材料注入到模腔的第二空间中，并允许熔融材料固化以形成第二层，第二层机械地和化学地结合(连接，couple)至第一层而形成块状件。

附图说明

图1是用于制造可以用于快速成型的厚壁块状件的实例模制系统的截面侧视图。

图2A-2I是示出了通过形成多个层来制造块状件的实例方法的步骤的另一实例模制系统的截面侧视图。

图3A和3B示出了具有插入定位机构的可替代实例的用于制造厚壁块状件的另一实例模制系统的截面侧视图。

图4A和4B示出了对模制块状件进行热调节以防止或最小化由于冷却期间的收缩而引起的裂纹或其它损坏的实例方法。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了构成其一部分的附图。通过举例说明的方式显示了可以实施本发明的模制系统和方法的具体实例。对这些实施例进行了详细描述，以使本领域技术人员可以实践，并且应当理解的是，其他实施方式都可以利用，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构改变。指示方向的术语，如前，后，左，右，上，下通常仅用于说明或澄清之目的，而非限制性的。以下详细描述不应该采取限制性意义，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。

如上，对于不能使用3D打印技术如选择性激光烧结的材料，可以使用标准切割或机械加工技术，例如材料的预制块状件的铣削(milling)和车削(turning)而实现快速成型。然而，对于一些材料，由于通过传统挤出技术生产预制的块状件的成本，标准的切割或铣削技术并非成本有效的。例如，形成聚碳酸酯或聚醚酰亚胺(PEI，如ULTEM树脂，由SABICInnovative Plastics of Pittsfield，MA销售)的块状件可能是成本高昂的，这是由于与搭建生产预制的块状件的挤出生产线相关的极高启动成本所致。