[发明专利]用于制造注射模制产品的方法

说明书

优先权信息

本申请要求美国临时专利申请No.61/371868的优先权，该美国临时专利申请No.61/371868的标题为“Method for Manufacturing an Injection Molded Product”，申请日为2010年8月9日，申请人为Urs Hulliger和Hugo Flueckiger。该申请的全部内容结合到本申请中，作为参考。

技术领域

本发明通常涉及一种用于通过注射模制来制造产品的方法。

背景技术

与已知注射模具相关联的一个问题是，通常，两部件模具设置成这样，即在模具中形成的产品并不保持在两部件模具的任一部件中，从而产品必须通过特殊的保持、夹紧或固定装置来固定在机器上，用于进一步机械加工。因此，需要一种改进的方法，用于利用注射模具通过注射模制来制造产品，该注射模具能够机械加工或除去注射模具的一部分，使得产品牢固保持在注射模具的剩余部分中，并能够在不需要附加的保持、夹紧或固定装置的情况下进行进一步的处理或机械加工。

发明内容

本发明涉及一种用于制造注射模制产品的方法。根据本发明的示例方法包括以下步骤：通过一层层地建造单部件模具块来制造注射模具，该单部件模具块包括模腔，该模腔的尺寸和形状设置成与要通过注射模制形成的所需产品相对应；以及将熔融材料注入注射模具中，并使得注射的熔融材料冷却，从而形成注射模制产品。注射模具在产品冷却后进行机械加工，以便除去注射模具使得产品完全暴露所需的部分。然后，产品在通过从该产品伸出的一个或多个浇口而牢固保持在注射模具的剩余部分中的同时被机械加工。然后，将产品从该一个或多个浇口上切除。

根据本发明，用于产品的示例模制材料包括PEEK、增强塑料和可注射的金属合金。

根据本发明示例实施例的方法可以通过注射模制技术来加快制造单个产品（例如植入件），还可以快速制造用于单个产品的注射模具，而不需要用于要模制的产品的模型（pattern）。根据本发明的方法还能够在不需要其它保持、夹紧或固定装置的情况下对模制的产品进行机械加工（例如通过铣削），还由于将注射模具构造为消失模（lost mold）而不需要两部件模具。而且，注射和冷却管道能够单独构造，且模具可以安装在界面板上，该界面板适合作为用于不同机器的基体。

在一个示例实施例中，产品的机械加工包括通过铣削而在产品上产生平滑的外表面，以便能够使其用作医疗植入件。孔和螺纹可以根据特殊处理过程的需要而机械加工至产品中。而且，示例的铣削系统和方法能够制造太粗糙以至于不能注射模制的结构，如本领域技术人员所知。

在方法的还一示例实施例中，注射模具可以被制造成使得它牢固地建造在基板上。这种结构的优点是基板可以用作用于不同机器（例如注射模制机器、铣床等）的界面。

在还一示例方法中，注射模具的制造可以包括制造一个或多个供给器管道。因此，注射模具可以完全通过一层层地沉积来完成，使得不需要随后的处理或机械加工。

在另一示例方法中，基板包括：第一表面，该第一表面面对注射模具；第二表面，该第二表面背离注射模具；以及一个或多个流入槽道，该流入槽道与一个或多个供给器管道流体连通。流入槽道有朝着基板的第二表面的扩大截面。该扩大截面使得一个或多个浇口能够贴合（form-fittingly）和刚性地夹紧在基板中，以使得产品能够刚性地保持在注射模具的剩余部分和基板中。流入槽道可以有圆柱形或圆锥形部分。

在另一示例方法中，一层层的沉积可以通过“直接添加激光制造”来进行，该直接添加激光制造需要沉积激光熔化金属粉末。

在还一示例方法中，一个或多个金属结构可以在注射模具的制造过程中被引入注射模具中。金属结构可以在成品中提供成一体的支承件，以便提高产品的机械稳定性。

在还一示例方法中，一个或多个金属插入件可以在注射模具的制造过程中被引入注射模具中。金属插入件可以被牢固锚固在产品内。

在还一示例方法中，产品的机械加工可以包括铣削产品和/或在一个或多个金属插入件中切割螺纹。

在还一示例方法中，注射模具的制造可以包括制造一个或多个空气和材料出口以及一个或多个冷却剂管道。