一體式整體形成的注射成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及注射成型領(lǐng)域，更特別地，涉及用于成型系統(tǒng)的一體式整體形成的熱流道系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于制造模制物品的注射成型系統(tǒng)通常包括注射成型機(jī)、模板和熱流道組件，熱流道組件包括用于將熔融材料分配至一組注射噴嘴的加熱的歧管，這些注射噴嘴與歧管分開(kāi)形成并通過(guò)適當(dāng)裝置接合在一起。熱流道歧管通常包括在一個(gè)或多個(gè)熔體通道入口與熔體通道出口之間延伸的主體限定熔體通道，所述一個(gè)或多個(gè)熔體通道入口和熔體通道出口與噴嘴相連通。每個(gè)注射噴嘴可為閥控式或熱尖式噴嘴，通過(guò)鄰近噴嘴注入端的澆口向模具的(多個(gè))模腔中噴射一種或多種熔融材料。傳統(tǒng)的熱流道組件的各個(gè)部分是單獨(dú)制造的，然后由熟練技工組裝在一起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]可以理解的是，本發(fā)明的各方面的范圍受限于獨(dú)立權(quán)利要求提供的范圍，而且還可以理解的是，本發(fā)明的范圍并不受限于:(i)從屬權(quán)利要求、(ii)非限制性實(shí)施例的具體描述、(iii)
【發(fā)明內(nèi)容】
、(iv)摘要和/或(V)本文件以外提供的描述(亦即，在提出申請(qǐng)、依序執(zhí)行和/或授權(quán)時(shí)的即時(shí)申請(qǐng)以外的文件)。
[0004]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及注射成型裝置。所述裝置包括利用自由成型制造工藝制造的一體式整體主體，所述整體主體包括具有至少一個(gè)熔體通道的歧管，以及在整體主體的內(nèi)部部分與歧管的外部部分之間形成的隔離空腔。
[0005]在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及用于制造整體構(gòu)造的注射成型裝置的方法。所述方法包括自由成型制造歧管容納結(jié)構(gòu)，在歧管容納結(jié)構(gòu)內(nèi)部自由成型制造歧管部分，使得當(dāng)注射成型裝置完成后，歧管部分位于形成于歧管容納結(jié)構(gòu)中的空腔內(nèi)，以及在空腔內(nèi)以至少一個(gè)間隔件與歧管容納結(jié)構(gòu)和歧管中的每一者整體接續(xù)的方式，在歧管容納結(jié)構(gòu)與歧管之間自由成型制造所述至少一個(gè)間隔件。
[0006]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的特定非限制性實(shí)施例的下文描述后，本發(fā)明各方面的非限制性實(shí)施例的這些以及其它方面和特征將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]為了說(shuō)明本發(fā)明的目的，附圖示出了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的各方面。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于附圖中所示的精確的布置和工具，其中:
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一體式整體形成的注射成型裝置的側(cè)視圖；
[0009]圖2是圖1中一體式整體形成的注射成型裝置沿線2-2截取的放大剖視圖；
[0010]圖3A是具有材料移除端口和用于材料移除端口的閉合件的一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖；
[0011]圖3B是具有材料移除端口的圖3A中一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖，顯示出多余的材料已移除；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，包括一體化噴嘴的一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖，顯示出噴嘴與模具接合，且其中所述裝置包括適應(yīng)熱生長(zhǎng)的人為撓曲區(qū)域；
[0013]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有替代的噴嘴撓曲區(qū)域的另一個(gè)一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖；
[0014]圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有一體形成的間隔件的一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖；
[0015]圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有替代的一體形成的間隔件的另一個(gè)一體式整體形成的注射成型裝置的局部剖視圖；以及
[0016]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一體式整體形成的注射成型裝置的制造方法的流程圖。
[0017]附圖無(wú)需按比例繪制，且可利用假想線、圖形表示及局部視圖來(lái)說(shuō)明。在一些示例中，可能省略了對(duì)理解實(shí)施例來(lái)說(shuō)不必要的或致使其它細(xì)節(jié)難以察覺(jué)的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在一些方面，本發(fā)明涉及一體式整體構(gòu)造的注射成型裝置和用于制造該裝置的方法。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可通過(guò)利用一個(gè)或多個(gè)自由成型制造工藝整體地或部分地制造這些裝置。通過(guò)“一體式整體構(gòu)造”，這意味著傳統(tǒng)上單獨(dú)地制造和之后組裝的諸如模板、熱流道歧管、墊板、噴嘴、鑄口襯套之類的兩個(gè)或多個(gè)部件利用單個(gè)成形工藝形成在一起。通過(guò)利用單個(gè)制造成形工藝制造根據(jù)本發(fā)明各方面的注射成型裝置，能夠部分地或完全地避免在通過(guò)利用單獨(dú)制造的部件制造傳統(tǒng)的注射成型裝置過(guò)程中本領(lǐng)域技術(shù)人員所需的昂貴、費(fèi)時(shí)的附加組裝步驟。本發(fā)明的各方面還使得所述裝置的各個(gè)特征件能由于部分地或完全消除了由單獨(dú)制造機(jī)器各部件所致的已知累積誤差而被更加準(zhǔn)確和精確地制造。本發(fā)明的一體式整體構(gòu)造的注射成型裝置的附加益處可能包括，但不局限于，節(jié)約制造成本，節(jié)省材料，減小重量和優(yōu)化運(yùn)行條件的配置的能力。閱讀了整個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解本發(fā)明如何能夠使得注射成型設(shè)備設(shè)計(jì)者和制造者獲得上述和其他益處。
[0019]本發(fā)明的一體式整體注射成型裝置可以至少部分地根據(jù)添加式生產(chǎn)制造工藝，也可以稱為“實(shí)體自由成型制造工藝”制造。實(shí)體自由成型制造(SFF)是指通過(guò)按順序向空間中的特定點(diǎn)傳送能量和/或材料以生產(chǎn)該實(shí)體的用于制造實(shí)體物品的技術(shù)集合中的任何一種技術(shù)。SFF有時(shí)被稱為“快速成型”、“快速制造”、“分層制造”和“添加式制造”。應(yīng)該理解的是，SFF有時(shí)被稱為自由成型制造(FFF)。以下是用于SFF的許多典型技術(shù):(A)電子束熔煉(由粉末原料制成的完全熔融無(wú)空隙固體金屬部件)；(B)電子束自由成型制造(由線材原料制成的完全熔融無(wú)空隙固體金屬部件)；(C)熔融沉積建模(通過(guò)噴嘴熔融沉積建模擠出熱塑料，從而建模)；(D)層壓物體制造(紙片或塑料膜通過(guò)噴涂膠水、加熱或嵌入粘合劑附接于先前的層，然后通過(guò)激光或者刀切割該層的所需輪廓(完工產(chǎn)品通常在外觀上和作用上都類似木頭)；(E)激光工程化凈成形(激光用來(lái)熔煉金屬粉末并且直接將其沉積在部件上；其優(yōu)點(diǎn)在于所述部件為完全固體形態(tài)并且金屬合金組合物可以隨著所述部件的體積動(dòng)態(tài)地改變);(F)噴射矩陣(POLYJET MATRIX)(實(shí)現(xiàn)多種類型材料同時(shí)噴射的第一技術(shù))；(G)選擇性激光燒結(jié)(選擇性激光燒結(jié)利用激光熔融粉末狀金屬、尼龍或彈性體;附加處理對(duì)生產(chǎn)完全致密的金屬部件是必要的)；(H)形狀沉積制造(部件和支承材料通過(guò)打印頭沉積然后加工成接近最終形狀)；(I)實(shí)體磨削固化(將UV光照射在靜電掩模上以固化光敏聚合物層；將固體蠟用于支承)；(J)立體光刻法(立體光刻法利用激光固化液體光敏聚合物)；(K)三維印刷(這個(gè)標(biāo)簽包括現(xiàn)代3D打印機(jī)的許多技術(shù)，所有這些技術(shù)均利用墨盒狀打印頭分層沉積材料;通常這包括但不局限于熱相變噴墨打印機(jī)和光聚合物相位變化噴墨打印機(jī))；和/或(U自動(dòng)注楽成型(robocasting)(自動(dòng)注楽成型是指沉積來(lái)自由自動(dòng)控制的注射器或擠壓頭的材料)。
[0020]用于制造一體式整體裝置的制造方法的另一實(shí)例是利用非實(shí)體自由成型制造，例如澆鑄。澆鑄是通常將液體材料倒入模具中然后使其凝固的制造過(guò)程，所述模具具有所需形狀的空腔。凝固的部件也被稱為鑄件，所述鑄件被從模具中頂出或斷裂以完成該過(guò)程。澆鑄材料通常為金屬或?qū)煞N或多種組件混合在一起后固化的各種冷凝固材料;實(shí)例為環(huán)氧化物、混凝土、石膏和粘土。澆鑄最常用于制作其他方法難以制作或制作不經(jīng)濟(jì)的復(fù)雜形狀。在許多情況下，由于不需要支承結(jié)構(gòu)這樣的事實(shí)，選擇性激光燒結(jié)(SLS)可能是優(yōu)選的。經(jīng)由SLS構(gòu)成的部件始終被未燒結(jié)粉末包圍;這就實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜幾何形狀的構(gòu)建。
[0021]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明制成的一體式整體構(gòu)造的注射成型裝置，特別是熱流道裝置100。在該示例中，熱流道裝置100包括歧管容納結(jié)構(gòu)104、鑄口襯套108以及多個(gè)噴嘴，此處為4個(gè)，其中的三個(gè)，S卩112(1)、112(2)和112(3)在圖1中可見(jiàn)，所述歧管容納結(jié)構(gòu)104、鑄口襯套108以及多個(gè)噴嘴都通過(guò)利用例如上述SFF鑄造技術(shù)中的一種之類的適當(dāng)制造技術(shù)形成為一體式整體主體。為了示