[发明专利]用于修改制品的表面的增材方法

说明书

提供了用于修改热塑性部件的表面几何形状的方法。一种方法包括：将热塑性部件安置在挤出机机头附近；使挤出机机头相对于热塑性部件的表面定位；将塑化材料从挤出机机头挤出至热塑性部件的表面，使得塑化材料在挤出机机头和热塑性部件二者上施加第一熔体压力；将挤出机机头从与表面对应的第一位置移动至第二位置；生产塑化材料的一部分，该部分具有在第一位置与第二位置之间基本上恒定的厚度；以及冷却塑化材料以将冷却的塑化材料熔合至表面。机头可以在导轨上移动，并且表面和机头可以通过一个或更多个弹簧相对于彼此被推动至预先确定的位置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月31日提交的题为“PROCESS FOR ADDING FUNCTIONALAND/OR ORNAMENTAL SURFACE TO THERMOPLASTIC ARTICLE(向热塑性制品添加功能性和/或装饰表面的方法)”的美国临时专利申请No.62/928,617和于2020年5月28日提交的题为“ADDITIVE PROCESSES FOR MODIFYING THE SURFACE OF AN ARTICLE(用于修改制品的表面的增材方法)”的美国临时专利申请No.63/031,252的优先权，这两个美国临时专利申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于修改先前制造的制品的表面几何形状的增材方法。

背景技术

注射成型是用以生产在多种应用中使用的热塑性制品的一种常用的方法。在注射成型中使用的模具必须根据期望的规格来制造，以便提供期望的部件几何形状。

一些注射成型产品需要在注射模具中生产不可行的特征。其他注射成型产品需要复杂的设计，这使得加工的成本花费过高，特别是对于较大的部件而言。当需要特殊的表面特征时，产品设计通常变得更加复杂。例如，一些热塑性产品需要添加防滑表面，以防止物品在产品的表面滑动或打滑。其他热塑性产品需要添加冲击吸收垫和/或防刮擦覆盖层，以减少对产品和/或与产品接触的物品的损坏。

其他注射成型产品可能需要客户或终端用户基于特定需求所要求的定制变化或改进。这些变化或改进可能需要附加材料来改变最终的热塑性产品的几何形状。

存在用于改变热塑性制品的表面几何形状的许多已知方法。这些方法、特别是将材料结合至热塑性制品的表面的方法有许多缺点。许多方法导致了随着时间的推移会破坏的相对较弱的结合。其他方法不能在精确的位置处或以特定的布置将材料附着至热塑性部件，特别是在需要高生产速度的应用中。在有限的生产量决定较低成本的应用方法的情况下，能够以精度和速度附接材料的方法通常成本太高。

相关地，将材料添加至预制制品的表面(无论是由热塑性塑料、金属、陶瓷还是由其他材料组成)会带来其他挑战。制品的表面可能不是完全平坦的，并且可能在z轴方向上包括许多变型部和缺陷。在材料的添加依赖于自动化过程(例如，3D打印)的程度上，这些表面变型部会导致自动化过程期间材料的不均匀挤出。这些表面变型部可以通过预制制品表面的数字绘图(以及，例如，为打印机编辑g代码)来解决，但是这个过程是昂贵且耗时的。

前述描述是作为以下描述的前序提供的，并且不应该被解释为承认任何前面的信息构成现有技术。前述缺点中的一个或更多个缺点可以通过接下来的部分中描述的设备和方法来减轻或解决。

发明内容

在本公开的一个方面中，一种用于修改热塑性部件的表面几何形状的方法包括以下步骤：

A.将(经冷却或加热的)热塑性部件安置在粒料挤出机附近，粒料挤出机和挤出机机头；

B.将包含热塑性材料的粒料装载到粒料挤出机中；

C.在粒料挤出机中加热粒料直到粒料中的至少一些粒料变成塑化材料为止；

D.使挤出机机头相对于热塑性部件移动，使得挤出机机头面向热塑性部件的表面上的预先确定的目标点；