[发明专利]用来制造部件的方法、外壳和设备有效

专利信息
申请号: 201780038633.3 申请日: 2017-04-12
公开(公告)号: CN109311093B 公开(公告)日: 2021-07-06
发明(设计)人: K·江 申请(专利权)人: 伯明翰高性能涡轮机械有限公司
主分类号: B22F3/22 分类号: B22F3/22;B29C45/44;B29C45/26;B29C33/38;B29C33/56;B29C33/40;B22F5/00;B29C33/30
代理公司: 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 代理人: 王初
地址: 英国西*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用来 制造 部件 方法 外壳 设备
【说明书】:

一种用于制造部件的方法,该方法中所使用的模具(12)的制造材料具有的熔点低于待模制部件的熔点,并支撑在外壳(14)中,同时在压力下用原料填充。在填充后,让原料在模具中固化以形成模制部件。模具随后被熔化以使部件脱模。外壳可具有内腔(30),模具被支撑在内腔中。模具(12)可以以过盈配合方式压入腔(30)中。外壳(14)可以被加热,使得模具在被压入外壳时软化。该方法可用于由金属和/或陶瓷粉末生产净形状部件。模具可以使用3D打印机由合适的聚合材料制成。

技术领域

本发明涉及一种用于制造部件的方法。该方法特别地但并非排他性地涉及生产净形状或接近净形状的金属和/或陶瓷部件。本发明还涉及在该方法中使用的外壳和用于制造部件的设备。

背景技术

使用注射成型(Injection Moulding,IM)工艺生产部件是已知的。在常规IM工艺中,使用注射成型机将用以形成部件的材料注入中空模具中。所注入的材料通常被称为“原料”,并且可以包括不同材料混合而成的均匀混合物。原料在模具中固化以形成模制部件,然后在称为“脱模”的过程中将其从模具中取出。模制部件可进行进一步加工以得到最终部件。IM工艺可用于用包括例如聚合物和树脂在内的一系列材料形成模制部件。

近来,粉末注射成型(Powder Injection Moulding,PIM)工艺的发展令人瞩目。在常规PIM工艺中,通过将聚合物粘合剂与金属和/或陶瓷粉末以及其它成分相混合来生产原料。使用类似于用于将塑料注射成型的注射成型机,将原料注入中空模具中。一旦材料冷却并固化,它就被脱模,得到的模制部件被称为“生坯件”。使用溶剂、加热炉、催化过程或上述各种方法的组合而从生坯件中除去粘合剂材料的一部分,以产生所谓的“褐坯件”。褐坯件被烧结以使材料凝结,从而形成可以是净形状或接近净形状的部件。

注射成型的一种已知替代方案是将原料压入模具中。

已知的IM、PIM和压入模制工艺使用能够承受高压而不变形或破裂的硬模具。这种硬模具通常由金属和/或陶瓷材料制成。然而,由于脱模困难,硬模具的使用限制了可被生产的部件的几何形状的可能性范围。

另一种已知的制造部件的方法使用软模具。该工艺包括母模的制造和从母模生产镜像软模具。在一种已知的方法中,软模具由低成本聚合物如聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)形成。通过向软模具中填充可流动形式的原料并使原料固化,而在软模具中形成模制部件。在原料固化之后,将软模具材料剥离,以露出模制部件。该方法已经被特别用于由陶瓷粉末制造陶瓷部件,陶瓷粉末与粘合剂以及其它成分结合以形成浆料形式的原料。浆料在模具中固结形成生坯件。一旦从模具中移除,生坯件就经历脱粘和烧结过程,从而形成净形状或接近净形状的部件。

软模具方法的使用克服了硬模具的一些缺点,允许从更复杂的几何形状中脱模。然而,它也有缺点。填充和脱模通常是手动和单独进行的,导致了低速的过程,这种低速的过程更适合于研究但却难以满足商业化应用的需求。软模具在填充过程中不能承受高压,这往往导致部件密度较低,并且软模具不适合与注射成型机一起使用。

专利文献US 6,547,201 B1公开了一种牺牲性的内衬对于注射模制的用途。这种牺牲性内衬可以被成形,以形成阴模具腔和阳模具腔二者,并且被设计为在模制之后被破坏性地从产品移除,而基本上不会损坏产品。在一个实施例中,使牺牲性内衬融化,以将它从模制的产品移除。

因此,需要一种用来制造部件的替代方法,该替代方法应能够克服或至少减轻已知方法的一些或全部缺点。

需要一种具体用于模制净形状或接近净形状部件的替代方法,该替代方法应能够克服或至少减轻已知方法的一些或全部缺点。

还需要用于制造部件的替代设备,该替代设备应能够克服或至少减轻已知设备的一些或全部缺点。

发明内容

本发明的第一方面提供一种制造部件的方法,该方法包括:

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