專利名稱：利用水壓或蒸汽壓的成型裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用水壓或蒸汽壓的成型裝置和方法。
背景技術(shù)：
通常，為了形成例如人造革或裝飾用膜的表面材料(其用作高品質(zhì)的內(nèi)部或外部 材料而應(yīng)用于汽車、電子元件等)，已使用了各種加工方法，例如真空成型、熱壓成型、低壓 注射成型、夾物模壓等。然而，就所述真空成型而言，材料由于所述成型加工產(chǎn)生的熱而可能變形或者可 能產(chǎn)生氣泡。進(jìn)一步，由于深拉體(de印-drawn body)被延長時與模具的接觸不均勻，因此 其厚度變得不均勻。此外，就所述真空成型而言，當(dāng)在所述成型體的表面上形成印刷圖案 時，由于所述不均勻的成型，因而該印刷圖案可能無法清晰地形成在該成型體上。此外，就利用高壓空氣成型而言，難以產(chǎn)生高壓，并且由于僅使用高壓空氣強(qiáng)制拉 伸膜，因此在成型體(例如膜)上可能發(fā)生變白現(xiàn)象。就其中熔融相樹脂在該樹脂注入的同時進(jìn)行成型的低壓注射成型而言，由于所述 樹脂的流動性不高以及高溫樹脂直接與成型體接觸，因而該成型體可能被損壞。此外，由于 模具中的壓力差使得所述成型體的厚度不均勻以及還由于成型體的表面不能被加熱，因此 在所述成型體上可能發(fā)生變白現(xiàn)象。就所述熱壓成型而言，它具有與上述的成型方法相同的問題，并且它不能形成具 有復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)例如，凹割部分(under-cut portion) 0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及提供一種利用蒸汽或水壓的成型裝置和方法，其在短時間 內(nèi)可以在模具中引起均勻的高壓。為了達(dá)成本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種成型方法，其包括將物體固定在成型裝 置的模具中，該成型裝置包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器以及與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通的 模具；利用所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生水壓或蒸汽壓，然后將所述水壓或蒸汽壓注入到 所述模具中；以及利用由所述水壓或蒸汽壓產(chǎn)生的壓力使得固定在所述模具中的物體成型。此外，本發(fā)明提供一種成型裝置，其包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器；以及模具，其與 所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通且形成有成型凸凹部分，以利用由所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器 產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓所產(chǎn)生的壓力使得所述模具中的物體成型。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種成型裝置的示意圖。圖2和3為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種成型方法的擬態(tài)圖。圖4為顯示通過真空成型方法形成的樣品A和通過本發(fā)明的成型方法形成的樣品B的照片。[主要部件的詳細(xì)說明]1 水壓或蒸汽壓發(fā)生器2:入口 /出口通道3:模具31:上模具32:下模具33:排氣槽34:固定件
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種成型方法，其包括將物體固定在成型裝置的模具中，該成型裝置 包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器以及與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通的模具；利用所述水壓或蒸 汽壓發(fā)生器產(chǎn)生水壓或蒸汽壓，然后將所述水壓或蒸汽壓注入到所述模具中；以及利用注 入到所述模具中的水壓或蒸汽壓使得固定在所述模具中的物體成型。下面參考附圖(在下文中描述)的對于實(shí)施方式的描述，將使得的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、 特征和實(shí)施方式變得明顯。在本發(fā)明的成型裝置和方法中應(yīng)用的物體可以是用作用于汽車、電子元件等的內(nèi) 部和外部材料的膜(例如人造革或各種裝飾用膜)。本發(fā)明在使得所述膜成型而作為表面 材料時，使用含有水壓或蒸汽壓發(fā)生器的成型裝置。因此，在本發(fā)明中，可以有效地達(dá)到能 夠立刻將均勻的壓力應(yīng)用到所述物體的高壓狀態(tài)。此外，在本發(fā)明中，所述水壓或蒸汽壓發(fā) 生器例如可以是水或蒸汽發(fā)生器。因此，在本發(fā)明中，例如，使用所述發(fā)生器產(chǎn)生水或蒸汽， 并且將產(chǎn)生的水或蒸汽注入到所述模具中以在所述模具中引起高壓狀態(tài)，并因此可以利用 該壓力而使所述物體(例如，膜)成型。在根據(jù)本發(fā)明的成型方法中，例如，可以使用圖1所示的成型裝置。然而，圖1的成 型裝置僅僅為本發(fā)明的一個實(shí)例。換言之，除了圖1的成型裝置，在本發(fā)明中可以使用任何 其它的裝置，只要它包括能夠利用水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓使得物體(例 如，膜)成型的模具。如圖1中所示，本發(fā)明的成型裝置包括，例如，水壓或蒸汽壓發(fā)生器1 ；入口 /出口 通道2，通過它將所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器1產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓引入到模具中或從模具 排出；以及模具3，其與所述入口 /出口通道2連接。例如，包括在圖1的成型裝置中的所述發(fā)生器1產(chǎn)生水，然后將該水注入到所述模 具3中從而形成使得物體(例如，膜)成型的水壓，或者將熱的和/或受壓的水注入到所述 模具3中從而形成使得物體(例如，膜)成型的水壓，或者將水加熱和/或給水施壓從而產(chǎn) 生蒸汽，然后將該蒸汽注入到所述模具3中從而形成使得物體(例如，膜)成型的蒸汽壓。此處，加熱和加壓范圍沒有特別地限制，只要它可以使得所述模具中的物體(例 如，膜)成型即可。例如，由所述發(fā)生器1產(chǎn)生以及使所述物體(例如，膜)成型中使用的 水(水壓)或蒸汽(蒸汽壓)在150 2，000巴、優(yōu)選150 1，000巴、更優(yōu)選150 500 巴、最優(yōu)選150 200巴的壓力下施加壓力。如果所述壓力低于150巴，可以理解，產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓不足以使得所述物體(例如，膜)成型。如果所述壓力大于2000巴，可以理 解，所述物體(例如，膜)將不合要求地變形或損壞。同時，由所述發(fā)生器1產(chǎn)生的以及在使得所述物體(例如，膜)成型中使用的水 (水壓)或蒸汽(蒸汽壓)可以加熱到30 250°C、優(yōu)選30 180°C的溫度。如果所述溫 度低于30°C，可以理解，產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓不足以使得所述物體(例如，膜)成型。如果 所述溫度高于250°C，可以理解，所述物體(例如，膜)將不合要求地變形或損壞。圖1的成型裝置的入口 /出口通道2起到將所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水(水壓)或蒸 汽(蒸汽壓)引入到所述模具3中的作用。所述入口/出口通道2的一端與所述發(fā)生器1 連接，而另一端與所述模具3連接。圖1的成型裝置的模具3為通過所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓使得所述物質(zhì) (例如，膜)成型的地方。例如，所述模具3可以包括上模具31和下模具32。所述上模具31與所述入口 /出口通道2連接并形成有孔，穿過該孔將經(jīng)過所述入 口 /出口通道2引入的水或蒸汽注入到所述模具3中。并且根據(jù)所述物體(例如，膜)4的 形狀，可以在所述下模具32中形成各種凹凸部分。因此，例如，所述物體(例如，膜)可以位于所述上模具31和下模具32之間。所述模具3可以進(jìn)一步包括固定件34，其固定所述物體(例如，膜)4。此處，所述 固定件34沒有特別地限制，只要它起到固定安裝在所述模具3中的所述物體(例如，膜)4 的作用即可。例如，所述固定件34可以是由硅橡膠或軟質(zhì)聚氨酯形成的0形圈。通過使用 所述固定件34，可以在所述模具3中穩(wěn)固地安裝所述物體(例如，膜)4，由此可以進(jìn)行精確 的成型加工。所述模具3可以進(jìn)一步包括一個或多個排氣槽33，當(dāng)通過所述入口 /出口通道 2引入所述水或蒸汽以及產(chǎn)生所述水壓或蒸汽壓時，它避免所述模具3的內(nèi)部被過分地施 壓。例如，所述排氣槽33可以形成在下模具32上。所述排氣槽33連接到能夠從所述模具 3中排出空氣的常規(guī)設(shè)備(例如，真空泵等)。通過使用所述排氣槽33，可以解決所述模具3的內(nèi)部被過分施壓的問題。如有必 要，通過在利用水壓或蒸汽壓進(jìn)行成型加工時使得所述模具3的內(nèi)部成為真空，可以有效 地完成所述成型加工。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的成型裝置可以進(jìn)一步包括軟質(zhì)輔助構(gòu)件5，其附著到 所述上模具31的下側(cè)從而使其位于例如所述上模具31和所述物體(例如，膜)4之間。所 述軟質(zhì)輔助構(gòu)件5例如可以由柔軟或可膨脹的材料形成，該材料可以通過所述發(fā)生器1產(chǎn) 生的水壓或蒸汽壓輕易地變形。所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件可以由氯丁橡膠、硅橡膠或軟質(zhì)聚氨酯 形成。在所述成型裝置包括所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件5的情況下，可以避免水壓或蒸汽壓引起的 所述物體(例如，膜)4的損壞，并且也可以有效地使具有孔等結(jié)構(gòu)而由此通過真空成型方 法不能成型的物體(例如，膜)成型。如上所述，在提供有所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件5的情況下，所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水壓或蒸 汽壓經(jīng)由所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件5加壓到所述物體(例如，膜)4從而使得所述物體成型。如有 必要，所述水壓或蒸汽壓直接施壓給所述物體(例如，膜)4，而無需所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件5。在下文中，將完整描述利用上述成型裝置的成型方法。首先，將所述物體(例如，膜)4固定在所述上模具31和下模具32之間。
然后，如圖2中所示，使用所述發(fā)生器1產(chǎn)生水(水壓)或蒸汽(蒸汽壓)，然后將 該水(水壓)或蒸汽(蒸汽壓)注入到所述模具中。通過該步驟，所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水 壓或蒸汽壓被均勻地施加到整個物體(例如，膜)4，由此使所述物體(例如，膜)4移向所述 下模具32。所述移動物體(例如，膜)4由于所述模具中形成的凹凸部分而變形，由此可以 形成如圖3中所示的物體(例如，膜)。在本發(fā)明的該步驟中，空氣通過形成在所述模具上 的排氣槽33而適當(dāng)?shù)嘏懦觯缬斜匾?，可以通過使得所述模具的內(nèi)部成為真空而提高成型 效率。由于本發(fā)明使用所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓，因而將均勻的壓力施壓到整 個物體(例如，膜)4，由此可以避免成型加工之后成型體厚度的差異。進(jìn)一步地，由于本發(fā)明使用所述發(fā)生器1產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓，以及如有必要，適 當(dāng)加熱的和/或施壓的水壓或蒸汽壓，因此所述物體(例如，膜)4可以在短時間內(nèi)安裝在 所述凹凸部分，并由此可以形成具有復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，如有必要，由于利用所述加熱的和/或施壓的水壓或蒸 汽壓將均勻的壓力施加到整個物體(例如，膜)，因此可以形成使用現(xiàn)有的成型方法(例如， 真空成型方法)無法形成的具有凹割部分和其它精細(xì)形狀的結(jié)構(gòu)。此外，根據(jù)本發(fā)明，可以 有效地避免所述成型體厚度的不同和所述物體(例如，膜)的變白現(xiàn)象。例如，如圖4中所示，在通過真空成型方法形成的樣品A中，它的外表被損壞，即， 由于印刷線的損壞，印刷圖案無序。然而，在通過本發(fā)明的成型方法形成的樣品B中，邊緣 部分等清晰形成，由此印刷圖案被有效地保持。同樣，本發(fā)明涉及一種成型裝置，其包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器；以及模具，其與 所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通且形成有成型凸凹部分，以利用所述發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸 汽壓使得物體成型。本發(fā)明的成型裝置可以是如上所述的用于形成各種膜的裝置。本發(fā)明的成型裝置的結(jié)構(gòu)沒有特別地限制，它可以具有如圖1中所示的結(jié)構(gòu)。換言之，本發(fā)明的成型裝置可以包括與所述發(fā)生器相通的上模具以及形成有凹凸 部分的下模具。進(jìn)一步地，所述成型裝置可以進(jìn)一步包括形成在所述下模具上的排氣槽。此外，本發(fā)明的成型裝置可以進(jìn)一步包括與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器和所述上模 具連接的入口 /出口通道，從而將所述發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓引入到所述模具中。此外，本發(fā)明的成型裝置可以進(jìn)一步包括在所述上模具下側(cè)上形成的軟質(zhì)輔助構(gòu) 件。此外，本發(fā)明的成型裝置可以進(jìn)一步包括將所述物體固定在所述模具中的0形 圈，并且所述0形圈可以由硅橡膠或軟質(zhì)聚氨酯形成。根據(jù)本發(fā)明，適當(dāng)加熱的和/或施壓的水壓或蒸汽壓可以瞬時注入到所述模具 中，所述物體通過利用水壓或蒸汽壓成型，因此可以顯著地減少其加工時間。進(jìn)一步地，本 發(fā)明可以有效地形成常規(guī)的成型方法無法形成的具有凹割部分和其它精細(xì)形狀的結(jié)構(gòu)。此 外，在所述物體具有印刷圖像或印刷圖案的情況下，可以獲得其中清晰地形成所述印刷圖 像或印刷圖案的成型體。在本發(fā)明中，利用水壓或蒸汽壓可以將均勻的壓力施加到所述物體的整個表面面 積上。因此，本發(fā)明能夠解決由于壓力降或非均勻壓力引起的常規(guī)的成型缺陷問題。進(jìn)一步地，所述高壓可以通過新的方法體現(xiàn)，其比常規(guī)的機(jī)械方法更加容易實(shí)現(xiàn)且更加便宜。根據(jù)本發(fā)明，可以避免成型加工之后在成型體上發(fā)生的常規(guī)問題，例如變白現(xiàn)象、 熱損傷和氣泡產(chǎn)生，也可以避免其它問題，例如當(dāng)與所述模具接觸時溫度變化引起的膨脹 系數(shù)的差異、產(chǎn)生褶皺或者厚度變化、以及成型加工之后收縮。此外，由于本發(fā)明不需要在真空成型方法中使用的夾具，因此可以提高空間效率 并顯著降低材料的損耗。此外，由于本發(fā)明不需要額外的器件，例如所述物體(例如，材料) 的固定設(shè)備(例如，夾具)和在常規(guī)的成型方法中必須的加熱器件，并且單個水壓或蒸汽 壓發(fā)生器可以與多個成型器件(例如，模具)連接，可以更好地利用工作空間并減少整體投資。雖然基于具體的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在 不脫離下面的權(quán)利要求所限定的發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變和改裝。
權(quán)利要求
1.一種成型方法，其包括將物體固定在成型裝置的模具中，該成型裝置包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器以及與所述水 壓或蒸汽壓發(fā)生器相通的模具；利用所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生水壓或蒸汽壓，然后將所述水壓或蒸汽壓注入到所 述模具中；以及利用所述水壓或蒸汽壓產(chǎn)生的壓力使得固定在所述模具中的物體成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述物體是膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，由所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸汽 壓為150 2,000巴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將由所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸 汽壓加熱到30 180°C的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述物體的成型包括將空氣排出到所述模具的 外面。
6.一種成型裝置，其包括 水壓或蒸汽壓發(fā)生器；以及模具，其與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通且形成有成型凸凹部分，以利用所述水壓或 蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓產(chǎn)生的壓力使得所述模具中的物體成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述模具包括上模具，其與所述水壓或蒸汽壓 發(fā)生器相通；以及下模具，其形成有凸凹部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述下模具形成有排氣槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器和所述 上模具連接的入口 /出口通道，從而將所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生的水壓或蒸汽壓注入 到所述模具中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括形成在所述上模具下側(cè)的軟質(zhì)輔 助構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述軟質(zhì)輔助構(gòu)件由氯丁橡膠、硅橡膠或軟質(zhì) 聚氨酯形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述模具進(jìn)一步包括用于固定所述物體的0形圈。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述0形圈是由硅橡膠或軟質(zhì)聚氨酯形成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種成型方法，其包括將物體固定在成型裝置的模具中，該成型裝置包括水壓或蒸汽壓發(fā)生器以及與所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器相通的模具；利用所述水壓或蒸汽壓發(fā)生器產(chǎn)生水壓或蒸汽壓，然后將所述水壓或蒸汽壓注入到所述模具中；以及利用所述水壓或蒸汽壓產(chǎn)生的壓力使得固定在所述模具中的物體成型。還提供了在所述成型方法中使用的成型裝置。根據(jù)本發(fā)明，可以形成使用常規(guī)的成型方法無法形成的凹割部分和其它精細(xì)形狀，并且也可以解決成型加工之后的例如厚度變化和變白現(xiàn)象的問題。
文檔編號B29C35/04GK102112279SQ200980111194
公開日2011年6月29日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者呂文基 申請人:樂金華奧斯株式會社