專利名稱：內(nèi)部脫模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及制造組件，和更特別地涉及使用復(fù)合材料，制造組件。
背景技術(shù)：
可使用各種材料，利用模塑，形成各種不同組件、物體和部件。典型的模塑工藝包括提供形狀大致或嚴格地與物體或部件的所需形狀一樣的模具。然后用所需材料填充模具，所述材料通?？梢允且后w、半液體、或要么可模塑的形式。該材料典型地或者初始地或者通過施加壓力，貼合模具。施加熱和/或壓力以固化模具內(nèi)的材料。由于在固化之前材料貼合模具這一事實，因此固體化的材料可以固化為模具的形狀。這類模塑工藝使得可產(chǎn)生許多尺寸和形狀的部件。許多模塑制造工藝的一個缺點是在組件固體化之后，它們可粘附到模具上。這可在從模具中取出組件時產(chǎn)生問題。組件在取出過程中可能斷裂開，這是因為當組件從模具中卸下時，一些部分可能粘附到模具表面上。在一些情況下，可施加脫模劑到模具的外表面上。一旦施加脫模劑，則可傾注材料或者要么將材料施加到模具上。脫模劑起到潤滑模具的作用使得材料在完成固化或固體化之后，它不可能粘附到模具上。在一些制造工藝中，必須在待制造的每一組件之間再施加脫模劑。因此，典型的工藝可要求清潔特定的模具或工具，施加脫模劑，用材料填充模具，固化該材料，和然后取出已固化的材料。清潔和再施加內(nèi)脫模劑的步驟可能耗時且費力。此外，脫模劑可能并不總是有效的。例如，若模具具有復(fù)雜的幾何形狀，例如急轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)角，陡深的垂直壁，或者最小或無錐度角，則該材料可能仍然難以從模具中取出，因為脫模劑不可能充分地施加到復(fù)雜的幾何形狀上。另外，在一些情況下，脫模劑可能粘附到組件上，這可損壞組件的美學外觀(cosmetic appearance),或者可防礙或阻礙油漆、涂層、粘合劑和類似物粘合到組件上。此外，在一些情況下，組件的美學外觀可包括因施加或固化過程中脫模劑引起的間斷(例如，來自脫模劑的過度施加的流痕，來自在脫模劑上用擦拭材料擦拭的條紋，或者來自脫模劑向外脫氣的氣泡)。發(fā)明概述此處所述的實施方案的實例可以表現(xiàn)為制造復(fù)合材料的方法的形式。該方法包括結(jié)合脫模劑、樹脂、和固化劑以生成可脫除環(huán)氧材料。在生成可脫除環(huán)氧材料之后，添加增強纖維，例如碳纖維或玻璃纖維到可脫除環(huán)氧材料中，從而生成可脫除復(fù)合材料。其他實施方案可包括用于電子器件的組件的制造方法。該方法包括提供可脫除復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包括用含樹脂、固化劑、和脫模劑的可脫除環(huán)氧材料浸潰的多根纖維和施加可脫除復(fù)合材料到組件形式的模具內(nèi)。一旦可脫除復(fù)合材料施加到模具中，固化可脫除復(fù)合材料。當可脫除復(fù)合材料已經(jīng)固化時，從模具中取出已固化的可脫除復(fù)合材料。再一個實施方案包括制造可脫除復(fù)合材料的方法。該方法包括結(jié)合樹脂和硬化齊U，結(jié)合脫模劑與該樹脂和硬化劑，從而生成可脫除環(huán)氧材料，其中脫模劑的濃度為可脫除環(huán)氧材料總體積的1-10%，在可脫除環(huán)氧材料中布置多根碳纖維，產(chǎn)生可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料，加熱可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料，和冷卻可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料，以防止樹脂的完全聚
口 O在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法的一個實例中，在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)以基本上單向的方式排列碳纖維。在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法的再一個實例中，在可脫除環(huán)氧材料中布置多根碳纖維包括將碳纖維浸入可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法的一些實例中，樹脂是環(huán)氧化物和硬化劑是多元胺。在一些實例中，生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法包括在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)以單向的方式布置多根纖維，或者在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)以各種方向布置多根纖維。在再一些情況下，多根纖維可以是在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置的連續(xù)絲束。在其他情況下，多根纖維在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置之前，可以被短切，或者要么是不連續(xù)的絲束。在一些實例中，在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法中，通過將多根纖維擠壓到可脫除環(huán)氧材料內(nèi)，從而將多根纖維布置在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。在其他實例中，將多根纖維浸入可脫除環(huán)氧材料內(nèi)，之后施加背襯到可脫除環(huán)氧材料上，其中多根纖維的浸入使得多根纖維布置在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。在另一些實例中，在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維包括通過輥施加壓力到纖維上，以強制多根纖維在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。在仍然其他實例中，在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維包括將多根纖維形成為薄膜，和施加可脫除環(huán)氧材料到多根纖維的表面上。在另一些實施方案中，在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法中，樹脂是紫外光固化性樹脂或者可熱固化的樹脂。另外，在一些實施方案中，在生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料的方法中，在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維之前，部分固化該可脫除環(huán)氧材料。部分固化該可脫除環(huán)氧材料可包括加熱可脫除環(huán)氧材料；和在樹脂固化之前，驟冷可脫除環(huán)氧材料以防止樹脂的完全聚合。部分固化該可脫除環(huán)氧材料的另一實例可包括將可脫除環(huán)氧材料暴露于紫外光下預(yù)定的時間段，其中選擇該預(yù)定的時間段以防止樹脂的完全聚合。另一些實施方案包括可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料的制造方法。該方法包括結(jié)合樹脂和硬化劑，結(jié)合脫模劑與該樹脂和硬化劑，生產(chǎn)可脫除環(huán)氧材料，其中脫模劑的濃度為可脫除環(huán)氧材料總體積的1-10%，結(jié)合多根碳纖維與可脫除環(huán)氧材料。在這些實施方案中，可脫除環(huán)氧材料可以被向前推進，部分固化，或者經(jīng)歷“B”階以生產(chǎn)預(yù)浸潰料，例如通過導(dǎo)引(heading)可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料和然后冷卻可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料，以防止樹脂的完全聚合。也可使用延遲劑以改性樹脂的化學性能，其方式使得在低溫環(huán)境下沒有發(fā)生完全聚合(或者可非常緩慢地，在數(shù)月內(nèi)或者更長時間內(nèi)發(fā)生)。附圖簡述


圖1是闡述使用常規(guī)復(fù)合材料制造組件的方法的流程圖。圖2是包括由可脫除復(fù)合材料產(chǎn)生的封閉物或組件的電子器件的透視圖。圖3是沿著圖2的線3-3獲取的封閉物的截面視圖。圖4是闡述產(chǎn)生可脫除的復(fù)合“預(yù)浸潰料”或預(yù)浸潰的復(fù)合材料的方法的流程圖。圖5是施加到背襯上的可脫除環(huán)氧材料的側(cè)視圖。圖6是闡述使用可脫除復(fù)合材料制造組件的方法的流程圖。圖7是闡述在模具內(nèi)布置的可脫除復(fù)合材料的框圖。詳細說明本發(fā)明的公開內(nèi)容一般地涉及復(fù)合材料和利用復(fù)合材料制造組件的方法。此處提到的復(fù)合材料包括具有增強纖維例如玻璃纖維或碳纖維的環(huán)氧材料或者樹脂(其中的一個實例是碳增強的環(huán)氧材料)。然而，也可使用其他增強纖維，例如，但不限于，芳族聚酰胺纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、石英纖維、和陶瓷纖維。另外，可使用其他可能的基體材料，例如聚酯、乙烯基酯、氰酸酯、酯或類似物。應(yīng)當注意，盡管此處的討論涉及生產(chǎn)預(yù)浸潰料復(fù)合材料，但也可使用類似于此處公開的那些方法生產(chǎn)其他復(fù)合材料。作為一些非限定性的實例，可使用此處所述的方法，生產(chǎn)壓塑配混料(短切的預(yù)浸潰料)，片材模塑配混料和/或預(yù)制整體模塑配混料(bulk molding compound)。以下更加詳細地討論了使用此處的生產(chǎn)替代復(fù)合材料的方法的實例。圖1是闡述使用典型的復(fù)合材料，例如碳纖維增強的塑料(CFRP)預(yù)浸潰料，制造組件的方法的流程圖。該方法100始于操作102，其中清潔產(chǎn)生組件或部件的模具或其他工具(tooling)。正如以上背景技術(shù)部分簡單描述的那樣，在許多壓塑或其他模塑工藝過程中，已模塑的材料可能粘附到模具上，從而在取出組件之后留下附著的小片。此外，在添加復(fù)合材料之前，常?？墒┘油饷撃┑侥＞呋蚬ぞ呱?。因此，在生產(chǎn)新的組件之前，典型地可能需要清潔模具以便除去外脫模劑的殘余物或者在先的模塑組件。例如，可在模具內(nèi)噴灑化學品以除去脫模劑。清潔模具的其他實例可包括加熱模具到足夠高于樹脂的操作溫度以“燒掉”任何殘渣，以及使用超聲波延遲線清潔技術(shù)，所述技術(shù)誘導(dǎo)在液體溶液內(nèi)攪拌以除去復(fù)合材料的任何殘留部分。在清潔模具之后，方法100轉(zhuǎn)到操作104和施加脫模劑到模具上。施加脫模劑的方式取決于所使用的脫模劑的類型。例如，可噴灑、上漆、或用擦拭材料或者其他布料擦拭脫模劑。一旦施加了脫模劑，則方法100可轉(zhuǎn)到操作106和方法100可暫停。通常在添加復(fù)合材料之前，可能需要充分地干燥脫模劑，因此在生產(chǎn)組件之前，方法100暫停一段等待時間。在等待時間期間，在脫模劑施加之后，給出時間供脫模劑干燥。若在施加脫模劑之后太快地添加復(fù)合材料，則脫模劑不可能一樣有效，且復(fù)合材料可能粘附到模具上。替代地或另外，脫模劑可引起間斷，這是因為在干燥之前，它匯集在一起(pools)，且復(fù)合材料添加在匯集物的頂部。干燥等待時間取決于所使用的脫模劑，且范圍可以是從2分鐘到大于或等于I小時。再者，等待時間取決于所選的脫模劑的類型。此外，在一些情況下，要求多層脫模劑，且在每一層之間要求一定的干燥時間。一旦脫模劑變干燥，則然后方法100可轉(zhuǎn)到操作108，并可在模具內(nèi)布置復(fù)合材料。例如，若復(fù)合材料是碳/環(huán)氧材料預(yù)浸潰料，則將預(yù)浸潰料層置于模具內(nèi)直到達到所需的厚度。一旦施加復(fù)合材料，則方法100轉(zhuǎn)到操作110和固化該復(fù)合材料。固化復(fù)合材料可牽涉施加熱量、壓力、和/或化學工藝。在一個實例中，可通過模具，例如壓力模塑工具提供壓力和熱量?！?fù)合材料100固化，則方法100可轉(zhuǎn)到操作112和可從模具中取出復(fù)合材料。取決于固化工藝和模具，可在模具冷卻之后打開模具以取出組件。此外，取決于脫模劑的成功，可在沒有顯著損壞組件的情況下取出復(fù)合材料。然而，如上所述，在一些情況下，在取出過程中可能會或者物理地和/或在美觀方面損壞組件。一旦取出組件，則方法100可轉(zhuǎn)到操作114，且可決定是否生產(chǎn)另一個組件。若繼續(xù)生產(chǎn)另一個組件，則方法100恢復(fù)到操作102并清潔模具。然而，若沒有繼續(xù)產(chǎn)生另一個組件，則終止方法100。現(xiàn)在，將更加詳細地討論可脫除復(fù)合材料。與常規(guī)的復(fù)合材料和制造工藝相比，可脫除復(fù)合材料可減少制造時間以及成本。這是因為可脫除復(fù)合材料可消除或者減少對外脫模劑的需求。在一個實施方案中，可通過如下方式生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料:結(jié)合脫模劑與基礎(chǔ)材料，例如環(huán)氧材料，以便生產(chǎn)可脫除環(huán)氧材料。然后可結(jié)合可脫除環(huán)氧材料與纖維(例如，碳或玻璃纖維)以生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料。如以下更加詳細描述的那樣，可在其中期望預(yù)浸潰料材料的情況下，或者在其中可期望其他類型復(fù)合材料(例如，但不限于，壓塑配混料、片材模塑配混料和/或預(yù)制整體模塑配混料)的其他情況下，使用可脫除復(fù)合材料。可將可脫除復(fù)合材料施加到或布置在模具或工具裝置內(nèi)并固化。一旦固化，可脫除復(fù)合材料可形成通常匹配模具形狀的組件。另外，由于內(nèi)脫模劑的存在，可防止環(huán)氧材料和纖維在固化之后粘合到模具上。因此，在沒有顯著損壞所生產(chǎn)的組件的情況下，可從模具中取出已固化的可脫除復(fù)合材料。因此，采用可脫除復(fù)合材料生產(chǎn)各種組件，例如外殼、封閉物、內(nèi)部電子部件等等的制造方法可能更加有效，這是因為可能在從模具中取出的同時，可損壞較少的組件。此外，與常規(guī)模塑的復(fù)合材料相比，由可脫除復(fù)合材料制備的制造組件可具有改進的美學外觀。因為可脫除復(fù)合材料不需要施加外脫模劑到模具上，最終產(chǎn)品或已固化的復(fù)合材料可包括基本上光滑或者有光澤的表面，所述表面基本上不具有可因外脫模劑，例如因氣泡、匯集等產(chǎn)生的不想要的間斷或凸起。而且，在每一部件之間沒有施加外脫模劑的情況下，利用可脫除復(fù)合材料的制造工藝可接連固化多個組件。這會降低每一組件的制造時間。也可降低與清潔模具和再施加脫模劑到模具上相關(guān)的勞力成本。此外，一些外脫模劑可要求在施加之后的干燥時間；因此，使用可脫除復(fù)合材料可進一步減少制造時間。如上簡述，可以將可脫除復(fù)合材料模塑并固化以生產(chǎn)各種組件或部件。在一些實施方案中，可在消費電子產(chǎn)品(例如，封閉物、外殼、內(nèi)部部件)、機動車或制造部件、航天組件、運動設(shè)備等中使用可脫除復(fù)合材料。圖2是包含由可脫除復(fù)合材料形成的封閉物或外殼202的電子器件200的透視圖。應(yīng)當注意，圖2是可采用可脫除復(fù)合材料生產(chǎn)的組件的一個實例，并且其他許多不同組件和部件是可能的。可通過改變模具的形狀與尺寸，改變所生產(chǎn)的組件的形狀與尺寸；因此，可使用可脫除復(fù)合材料，生產(chǎn)基本上任何類型的組件?，F(xiàn)在將更加詳細地討論生產(chǎn)組件的可脫除復(fù)合材料。圖3是闡述可脫除復(fù)合材料204的沿著線3-3獲取的封閉物202的截面視圖?？擅摮龔?fù)合材料204可包括纖維208貫穿其中分散的可脫除環(huán)氧材料206。關(guān)于圖4將更加詳細地討論可脫除環(huán)氧材料206的組成。使用可脫除復(fù)合材料204生產(chǎn)的封閉物202或其他組件可包括可一起固化的一層或更多層可脫除復(fù)合材料204以形成單一結(jié)構(gòu)。因此，可通過改變一起固化的可脫除復(fù)合材料層，改變制造組件，例如封閉物202的厚度。在一些情況下，可脫除復(fù)合材料的某一些部分或者小片可一起固化而不是在離散的層內(nèi)。例如，可以將可脫除復(fù)合材料切割成較小的小片，和可將這些小片在模具內(nèi)結(jié)合和然后一起固化，而不是具有復(fù)合材料的單獨層。在模塑中排列的類型可取決于所使用的纖維類型，以及模具的形狀，和/或采用可脫除復(fù)合材料制造的所需組件的類型?？擅摮龔?fù)合材料204的每一層包括可脫除環(huán)氧材料206、樹脂、或其他可模塑的材料。纖維208可以采用基本上任何方式布置在可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)。然而，在一些實施方案中，可在相同方向上對于可脫除復(fù)合材料204的每一層對準纖維208，也就是說，這些纖維208可以是單向的。在其他實施方案中，纖維208可位于各種方向上或者編織在一起。此外，纖維208在可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)可以是基本上連續(xù)或者不連續(xù)的。例如，在一些情況下(例如，片材模塑配混料或預(yù)制整體模塑配混料)，可短切纖維208或者要么將其用作位于可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)的小片。纖維208可以是為可脫除環(huán)氧材料206提供增強強度的基本上任何類型的材料。例如，纖維208可以是碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、石英纖維或陶瓷纖維?，F(xiàn)在將更加詳細地討論可脫除環(huán)氧材料206的組成和使用可脫除環(huán)氧材料206生產(chǎn)可脫除復(fù)合材料204的方法。圖4是闡述生產(chǎn)可脫除復(fù)合預(yù)浸潰料204的方法的流程圖。該方法250可始于操作252，和可結(jié)合樹脂(例如環(huán)氧化物)和固化劑，例如硬化劑或活化劑(例如多元胺)，生產(chǎn)環(huán)氧材料或聚環(huán)氧化物。應(yīng)當注意，盡管討論了將環(huán)氧材料作為可脫除復(fù)合材料的基層，但在一些實施方案中，可使用除了環(huán)氧材料以外的樹脂。例如，同樣可使用聚氨酯、酚醛樹脂和/或氨基樹脂，或雙馬來酰亞胺。另外，在一些情況下，該樹脂可以是紫外光可固化的(UV)或光活化的。在這些情況下，當暴露于光，例如UV光下時，樹脂可以相對快速地固化。在一些實例中，UV可固化的樹脂可比熱固化的樹脂更快速地固化，和因此可增加制造(特別是批量生產(chǎn)制造)的效率。一旦或者當在操作252中生產(chǎn)環(huán)氧材料時，該方法250可轉(zhuǎn)到操作254，且可結(jié)合脫模劑與環(huán)氧材料。當結(jié)合脫模劑與環(huán)氧材料時，該環(huán)氧材料轉(zhuǎn)變以形成可脫除環(huán)氧材料206。脫模劑可以是潤滑劑、爽滑劑、或類似物。例如，脫模劑可包括聚四氟乙烯顆粒、和聚乙烯醇等。然而，可使用許多其他合適的化合物和化學組合物作為脫模劑。作為實例，可使用提供潤滑或爽滑劑功能的其他化合物或化學組合物，因此本發(fā)明的公開內(nèi)容不限制到此處所述的任何特定的化合物或化學品上。對于可脫除環(huán)氧材料206來說，一旦環(huán)氧材料206固化，則脫模劑減少“粘性”或者粘合性能。可結(jié)合各種用量的脫模劑，這取決于制造組件的所需最終特征。例如，當脫模劑的濃度增加時，已固化的可脫除復(fù)合材料204更好地從模具中脫除。然而，增加脫模劑的濃度可導(dǎo)致在組件的后加工中的劣化。例如，若組件要上漆、粘結(jié)或粘合到另一部件上時，脫模劑可劣化在油漆、粘合劑或類似物與組件之間的粘結(jié)。因此，對于可能不粘結(jié)、上漆或粘合的組件來說，脫模劑濃度可以高，而對于可能被粘結(jié)，上漆或粘合的組件來說，濃度可以較低。在一些實施方案中，脫模劑的濃度可以是可脫除環(huán)氧材料206總體積的0.5-10%。具體地，在一些實施方案中，脫模劑的濃度范圍可以是可脫除環(huán)氧材料的1_2%。在其他實施方案中，脫模劑的濃度可以是可脫除環(huán)氧材料的最多5至6%。在操作254之后，方法250可轉(zhuǎn)到操作256，和可以將可脫除環(huán)氧材料206施加到載體或背襯212上，從而生產(chǎn)環(huán)氧材料膜。圖5是位于背襯212上的可脫除環(huán)氧材料206的側(cè)視圖。背襯212可以是紙背襯，或者保持與可脫除環(huán)氧材料206接觸，但沒有永久地粘附到其上的其他材料。方法250然后可轉(zhuǎn)到操作258，并且可脫除環(huán)氧材料206可部分固化或者“經(jīng)歷B階”。例如，可加熱可脫除環(huán)氧材料206以固化樹脂短的時間段和然后冷卻或驟冷，以便防止樹脂完全聚合。換句話說，可脫除環(huán)氧材料206僅僅部分固化，以便它在實際模塑工藝過程中可完全固化。在另一實例中，可脫除環(huán)氧材料206可以采用化學方式或者通過暴露于UV光下部分固化。在這些實例中，可能不需要加熱可脫除環(huán)氧材料206以進行固化，但可以暴露于光(例如UV光)，或者可引起化學反應(yīng)以允許樹脂部分固化的另一要素。在操作258中通過部分固化可脫除環(huán)氧材料206，可脫除環(huán)氧材料206可更加容易儲存和運輸?？擅摮h(huán)氧材料206可能發(fā)粘，且可粘附到自身以及其他物體上。部分固化可脫除環(huán)氧材料206降低一定的粘性以及提供一定的內(nèi)聚性。因此，背襯212加上額外的內(nèi)聚性使得可脫除環(huán)氧材料206更加容易儲存。例如，一旦可脫除環(huán)氧材料206被置于背襯212上且部分固化，則它可自身卷繞并儲存在輥、芯軸或類似物上。在操作258之后，方法250可轉(zhuǎn)到操作260，且可結(jié)合可脫除環(huán)氧材料206與纖維208。在完全或最終固化之前，此操作采用可脫除環(huán)氧材料206浸潰纖維208。換句話說，纖維208和可脫除環(huán)氧材料206形成“預(yù)浸潰料”。可按照各種方式，結(jié)合纖維208與可脫除環(huán)氧材料206。在一些實施方案中，纖維208可擠壓(例如借助輥)到可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)。然而，還想到結(jié)合纖維208與可脫除環(huán)氧材料206的其他方法。應(yīng)當注意，盡管圖4所示的方法250包括在操作260之前的操作256和258，但其他方法是可能的。例如，在一些實施方案中，纖維280可浸入可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)和可脫除復(fù)合材料然后可卷成薄膜，并施加到背襯212上。類似地，在其他實施方案中，纖維280可形成為薄膜形式，和可脫除環(huán)氧材料206可以放置或者用手施加到纖維208的表面上。一旦產(chǎn)生可脫除復(fù)合材料204，則可使用它生產(chǎn)各種組件，例如圖2中的電子器件200?，F(xiàn)在將更加詳細地討論使用可脫除復(fù)合材料204制造組件的一種方法。圖6是闡述制造組件的方法300的流程圖。該方法300可始于操作302，和可脫除復(fù)合材料204可以與背襯212分離。正如以上參考圖5所述的，背襯212可以施加到可脫除復(fù)合材料204上，此時它仍然是環(huán)氧樹脂，以提供較好的處理和儲存。在固化可脫除復(fù)合材料204之前，可以由操作者手動地或者通過由馬達驅(qū)動的引出輥自動除去背襯212。在標題為“復(fù)合封閉物”的美國專利申請N0.13/039, 490中提供了用以除去用于預(yù)浸潰材料的背襯的引出輥的實例，該文獻在此全文引入作為參考。一旦除去背襯212，則方法300可轉(zhuǎn)到操作304，和可施加可脫除復(fù)合材料204的層到模具上。圖7是模具214的側(cè)視圖，所述模具214包括可脫除復(fù)合材料204的多個層216?？擅摮龔?fù)合材料204可以采用各種方式布置在模具214內(nèi)部，但通?？梢赃@樣布置以便被包圍且至少部分包封在模具214內(nèi)。在一些實施方案中，可以將可脫除復(fù)合材料204成型，以便例如通過切割可脫除復(fù)合材料204，更好地適配到模具214內(nèi)。另外，在一些情況下，可脫除環(huán)氧材料可以采用小片或小部分的形式布置在模具內(nèi)，而不是以離散層的形式布置。在將可脫除復(fù)合材料204的層布置于模具214內(nèi)之后，方法300可轉(zhuǎn)到操作306。在操作306中，使用者或計算機可確定是否達到組件所需的厚度。可脫除復(fù)合材料204的層216可結(jié)合在一起(在固化工藝過程中)，形成制造組件的總厚度。因此，層216的數(shù)量決定了厚度。因此，若尚未實現(xiàn)所需的厚度，則方法300可返回到操作304，和可脫除復(fù)合材料204的額外層可布置在先前沉積的層216上?？芍貜?fù)這些操作304、306直到實現(xiàn)所需的厚度。一旦實現(xiàn)所需的厚度，則方法300可轉(zhuǎn)到操作308。在操作308中，可固化可脫除復(fù)合材料204。固化過程可取決于在可脫除環(huán)氧材料206中所使用的樹脂和固化劑的類型。然而，參考圖7，在一個實施方案中，可使用熱和壓力以固化可脫除復(fù)合材料204。在可脫除復(fù)合材料204位于模具214內(nèi)的同時施加熱和壓力。熱和壓力引起固化劑完全固化樹脂，和因此在纖維208的周圍硬化環(huán)氧材料206。另外，在固化工藝過程中，可結(jié)合各層216以形成單一的整體結(jié)構(gòu)。在其他實施方案中，可通過其他機理，例如化學反應(yīng)、單獨的熱或壓力、和Uv光暴露等固化可脫除復(fù)合材料204。在固化可脫除復(fù)合材料204之后，方法300可轉(zhuǎn)到操作310，并從模具214中取出可脫除復(fù)合材料204。由于脫模劑混合到可脫除復(fù)合材料204內(nèi)，因此可脫除復(fù)合材料204可從模具214中容易地取出。另外，脫模劑可實質(zhì)上防止可脫除復(fù)合材料204粘附或粘合到模具214上。因此，與常規(guī)的復(fù)合材料相比，減少了從模具214中取出時已固化的可脫除復(fù)合材料204可能被損壞的風險。一旦從模具214中取出了可脫除復(fù)合材料204，則該方法300可轉(zhuǎn)到操作312。在操作312中，使用者或計算機可決定是否期望另一組件。若期望另一組件，則方法300可轉(zhuǎn)回到操作302。應(yīng)當注意由于在可脫除復(fù)合材料204內(nèi)存在脫模劑，因此在沒有清潔模具214或者施加外脫模劑的情況下，方法300可開始產(chǎn)生另一部件。因此，可使用方法300，在每一組件之間沒有要求時間來清潔模具214和/或施加外脫模劑的情況下，接連制造多個組件。此外，與常規(guī)的復(fù)合材料組件相比，具有可脫除復(fù)合材料204并使用方法300生產(chǎn)的組件可具有改進的美學外表面。如上所述，常規(guī)的復(fù)合材料，例如CFRP典型地要求在固化之前將脫模劑施加到模具上。脫模劑可在最終的已固化組件內(nèi)引起氣泡、不光滑的表面、和/或間斷，這是因為脫模劑可在模具的表面上冷凝、形成匯集物、流痕或類似情況。此外，脫模劑常?？赡懿⒉挥行?特別是在一對部件之后)，因此當從模具中取出時，彎曲的復(fù)合材料可能斷裂，劃傷或者類似情況。相反，可以將可脫除復(fù)合材料固化并從模具中取出而不需要外脫模劑，因此可避免由其引起的問題。例如，采用可脫除復(fù)合材料生產(chǎn)的組件可具有光滑的表面，所述表面可以相對地不具有間斷，以及可以形成為復(fù)雜的形狀。應(yīng)當注意圖6所述的方法可以隨可使用的所需組件或可脫除復(fù)合材料的類型而變化。作為一個實例，在其中使用壓塑配混料的情況下，可將可脫除復(fù)合材料切割成可在模具內(nèi)加熱并擠壓的各種小片，而不是以離散層的形式位于模具內(nèi)。因此，任何特定實施方案的討論僅僅是為了闡述?？墒褂脠D4和6的方法生產(chǎn)許多不同組件，例如用于計算器件、航天和/或機動車技術(shù)的組件。因此，針對可脫除復(fù)合材料204的任何特定最終產(chǎn)品的討論不意味著限制，而僅僅是闡述。此外，盡管可脫除復(fù)合材料204的討論涉及“預(yù)浸潰料”復(fù)合材料，但可按照類似的方式制造其他材料以減少對外脫模劑的需求。作為一個實例，可使用可脫除復(fù)合材料204和圖4的方法生產(chǎn)壓塑模塑料，所述壓塑模塑料可包括相對小的纖維208和樹脂或環(huán)氧材料206的碎片?？杉訜崂w維和樹脂的小片，然后可擠壓或者要么形成為特定組件。在這一實例中，作為一些非限定性實例，可使用可脫除環(huán)氧材料生產(chǎn)用于機動車和/或航天工業(yè)的組件。作為另一實例，可使用圖4的方法制造片材模塑配混料。在這一實例中，纖維208可以以小的片狀形式，例如以短切的部分和不連續(xù)的纖維形式布置在可脫除環(huán)氧材料206內(nèi)。在這一實例中，作為一些非限定性實例，可使用可脫除復(fù)合材料生產(chǎn)用于機動車的車身面板，引擎罩、和/或保險桿。作為再一個實例，可使用圖4的方法生產(chǎn)預(yù)制整體模塑配混料。在這一實例中，與其中期望預(yù)浸潰料的實施方案相比，纖維208可以具有較短的長度。另外，與預(yù)浸潰料的實例相比，可減少纖維208相對于可脫除環(huán)氧材料206的濃度，這可減少可脫除復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)強度，但使得可脫除復(fù)合材料更加具有撓性。在這些情況下，可使用可脫除復(fù)合材料生產(chǎn)可能要求較低結(jié)構(gòu)強度的組件，例如用于機動車的前燈外罩，或者其中環(huán)氧材料206可包括電介質(zhì)樹脂的電子組件。結(jié)論前述說明具有寬的應(yīng)用。例如，盡管此處公開的實例可集中在生產(chǎn)用于電子器件的復(fù)合結(jié)構(gòu)，但應(yīng)當理解此處公開的概念可同樣應(yīng)用到在其他應(yīng)用中使用的復(fù)合材料，例如運動設(shè)備、機動車、和航行船舶等上。類似地，盡管可相對于CFRP討論復(fù)合技術(shù)，但此處公開的技術(shù)同樣可應(yīng)用到其他纖維基體材料上。因此，任何實施方案的討論意味著僅僅是一個實例且不打算暗含公開內(nèi)容的范圍，其中包括權(quán)利要求被限制到這些實施例上。
權(quán)利要求
1.用于壓塑的可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料的制造方法，該方法包括: 一起混合樹脂和固化劑； 添加脫模劑到樹脂和固化劑中，從而生產(chǎn)可脫除環(huán)氧材料； 施加背襯到可脫除環(huán)氧材料上；和 在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維，從而生產(chǎn)可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料。
2.權(quán)利要求1的制造方法，其中多根纖維是碳或玻璃纖維之一。
3.權(quán)利要求1的制造方法，其中脫模劑的濃度范圍為1_10%。
4.權(quán)利要求3的制造方法，其中脫模劑的濃度為1_3%。
5.權(quán)利要求1的制造方法，其中通過在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)擠壓多根纖維，將多根纖維布置在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。
6.權(quán)利要求1的制造方法，其中將多根纖維浸入可脫除環(huán)氧材料內(nèi)，之后施加背襯到可脫除環(huán)氧材料上，其中浸入多根纖維將多根纖維布置在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。
7.權(quán)利要求1的制造方法，其中樹脂是紫外光固化性樹脂或者可熱固化的樹脂。
8.用于電子器件的組件的制造方法，該方法包括: 提供可脫除復(fù)合材料，所述可脫除復(fù)合材料包括用含樹脂、固化劑和脫模劑的可脫除環(huán)氧材料浸潰的多根纖維； 施加可脫除復(fù)合材料到組件 形式的模具中； 固化該可脫除復(fù)合材料；和 從模具中取出已固化的可脫除復(fù)合材料。
9.權(quán)利要求8的制造方法，其中固化該可脫除復(fù)合材料包括施加熱和/或壓力到可脫除復(fù)合材料上。
10.權(quán)利要求8的制造方法，其中固化該可脫除復(fù)合材料包括施加紫外光到可脫除復(fù)合材料上。
11.權(quán)利要求8的制造方法，其中當從模具中取出已固化的可脫除復(fù)合材料時，在沒有施加外脫模劑到該模具上的情況下施加更多的可脫除復(fù)合材料以生產(chǎn)第二組件。
12.權(quán)利要求8的制造方法，其中施加可脫除復(fù)合材料到模具上包括施加一層或更多層可脫除復(fù)合材料到模具上，直到實現(xiàn)所需的厚度。
13.權(quán)利要求8的制造方法，其中脫模劑的濃度為可脫除環(huán)氧材料體積的0.5-3%。
14.權(quán)利要求9的制造方法，其中多根纖維是單向的。
15.權(quán)利要求6的制造方法，其中多根纖維是碳或玻璃纖維之一。
16.可脫除復(fù)合材料的制造方法，該方法包括: 結(jié)合樹脂和硬化劑； 結(jié)合脫模劑與樹脂和硬化劑，從而生產(chǎn)可脫除環(huán)氧材料，其中脫模劑的濃度是可脫除環(huán)氧材料總體積的1-10% ； 在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維，從而生產(chǎn)可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料； 加熱可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料；和 冷卻可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料以防止樹脂的完全聚合；其中 碳纖維以基本上單向的方式在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)排列。
17.權(quán)利要求16的制造方法，其中在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根碳纖維包括將碳纖維浸入可脫除環(huán)氧材料內(nèi)。
18.權(quán)利要求16的制造方法，其中樹脂是環(huán)氧化物和硬化劑是多元胺。
19.權(quán)利要求16的制造方法，其中可脫除復(fù)合材料被構(gòu)造為用于電子器件的封閉物。
20.權(quán)利要求16的制造方法，進一步包括在加熱可脫除的復(fù)合預(yù)浸潰料之前，在可脫除環(huán)氧材料上布置紙背襯 。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于壓塑、片材模塑或預(yù)制整體模塑的可脫除復(fù)合預(yù)浸漬料的制造方法。該方法包括一起混合樹脂和固化劑，添加脫模劑到樹脂與固化劑中，從而產(chǎn)生可脫除環(huán)氧材料，施加背襯到可脫除環(huán)氧材料上；和在可脫除環(huán)氧材料內(nèi)布置多根纖維，從而產(chǎn)生可脫除的復(fù)合預(yù)浸漬料。在不要求施加外脫模劑的情況下，可模塑通過該方法生產(chǎn)的可脫除復(fù)合預(yù)浸漬料以生產(chǎn)組件。
文檔編號B29C70/02GK103121291SQ20121048062
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者K·M·肯尼 申請人:蘋果公司