RU2674120C1 - Method of manufacture the products in the molding box - Google Patents
Method of manufacture the products in the molding box Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674120C1 RU2674120C1 RU2017121013A RU2017121013A RU2674120C1 RU 2674120 C1 RU2674120 C1 RU 2674120C1 RU 2017121013 A RU2017121013 A RU 2017121013A RU 2017121013 A RU2017121013 A RU 2017121013A RU 2674120 C1 RU2674120 C1 RU 2674120C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- product
- mold
- flask
- products
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 5
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/03—Injection moulding apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Известны способы изготовления изделий, когда форму заполняют текучим, твердеющим со временем материалом.Known methods of manufacturing products, when the form is filled with a fluid, hardening material over time.
Известен способ (см. патент №DE 102014224463) изготовления изделий в формообразующем устройстве, представляющем из себя три плиты, образующие форму, каждая из которых включает в себя полуформу с полостью, в которых располагают либо формируют элементы изделия, при этом одна из плит расположена между двумя другими и выполнена с возможностью вращения.A known method (see patent No. DE 102014224463) for the manufacture of products in a forming device, which consists of three plates forming a shape, each of which includes a half-mold with a cavity in which the product elements are located or form, while one of the plates is located between two others and made with the possibility of rotation.
Полость, образованную между двумя заранее расположенными или сформированными элементами изделия, заполняют текучим твердеющим со временем материалом.The cavity formed between two pre-positioned or formed elements of the product is filled with a fluid hardening material over time.
Изделие получают в виде соединения элементов изделия и затвердевшего материала.The product is obtained in the form of a combination of product elements and hardened material.
Способ позволяет достаточно производительно изготавливать одинаковые плоские изделия.The method allows sufficiently efficient to produce the same flat products.
Недостаток известного способа заключается в том, что конструктивное исполнение формообразующего устройства с вращающейся средней плитой позволяет производить строго ограниченный ассортимент изделий, при этом переналадка формообразующего устройства под новое изделие требует значительных трудозатрат.The disadvantage of this method is that the design of the forming device with a rotating middle plate allows you to produce a strictly limited range of products, while the readjustment of the forming device for a new product requires considerable labor.
Известный способ ориентирован на крупносерийное производство, использовать его для мелкосерийного и индивидуального производства экономически нецелесообразно.The known method is focused on large-scale production, using it for small-scale and individual production is not economically feasible.
Так же известен способ по международной заявке №WO 2010031710, который позволяет изготавливать изделия в формообразующем устройстве из нескольких элементов, заключающийся в том, что каждый новый элемент изделия формируется и добавляется к изделию в новой форме путем подачи текучего твердеющего со временем материала в полость новой формы, охватывающей предыдущую.Also known is the method according to international application No. WO 2010031710, which allows the manufacture of products in a forming device from several elements, which consists in the fact that each new element of the product is formed and added to the product in a new form by supplying a fluid hardening material over time into a cavity of a new form covering the previous one.
Известный способ позволяет получать многослойные изделия, но применяемое при этом формообразующее устройство, представляет из себя сложный многоходовой узел смыкания, включающий нескольких формовочных и инжекционных устройств.The known method allows to obtain multilayer products, but the forming device used in this case is a complex multi-pass clamping unit, including several molding and injection devices.
Конструктивное устройство формообразующих частей делает известный способ изготовления изделий технически сложным.The structural device of the forming parts makes the known method of manufacturing products technically difficult.
При таком способе производства быстрая переналадка для производства других изделий практически невозможна.With this method of production, quick readjustment for the production of other products is almost impossible.
Известный способ так же имеет существенные ограничения по формированию структуры получаемого изделия из-за узких технологических возможностей формообразующего устройства.The known method also has significant limitations on the formation of the structure of the resulting product due to the narrow technological capabilities of the forming device.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ изготовления изделий в формообразующем устройстве по патенту №DE 10031696. В настоящей заявке этот способ принимается за прототип.The closest in technical essence to the claimed method is a method of manufacturing products in a molding device according to patent No. DE 10031696. In this application, this method is taken as a prototype.
В способе по патенту №DE 10031696 изделие получают заполнением полости между элементами изделия текучим твердеющим со временем материалом, при этом элемент изделия предварительно изготавливают в самом формообразующем устройстве.In the method according to patent No. DE 10031696 the product is obtained by filling the cavity between the product elements with a fluid hardening material over time, while the product element is prefabricated in the forming device itself.
Изделие формируют в виде соединения элементов изделия с затвердевшим в форме материалом.The product is formed in the form of a connection of the elements of the product with a solidified in the form of material.
Указанный способ предназначен для изготовления однотипных изделий и лишен недостатков, связанных с применением сложных формообразующих устройств.The specified method is intended for the manufacture of similar products and is free from the disadvantages associated with the use of complex forming devices.
При относительной простоте, способ также, как и другие аналоги не предназначен для получения различных серий изделий с минимальными затратами на переналадку формообразующего устройства при смене производимого изделия.With relative simplicity, the method, like other analogs, is not intended to produce various series of products with minimal costs for readjustment of the forming device when changing the manufactured product.
При этом, предварительное изготовление одного из элементов изделия в этом же формообразующем устройстве, накладывает значительные ограничения на производство изделий сложной геометрии.In this case, the preliminary manufacture of one of the elements of the product in the same forming device imposes significant restrictions on the production of products of complex geometry.
Цель настоящего изобретения - снижение себестоимости производства и расширение технологических возможностей при производстве различных изделий, получаемых при затвердевании текучего, твердеющего со временем материала в форме.The purpose of the present invention is to reduce the cost of production and the expansion of technological capabilities in the production of various products obtained by hardening of a fluid, hardening material in the mold over time.
Технический результат, обеспечивающий достижение цели изобретения, реализуется путем использования формообразующего устройства в виде формы, собранной в опоке из различных конструктивных элементов.The technical result that ensures the achievement of the purpose of the invention is realized by using a forming device in the form of a mold assembled in a flask of various structural elements.
При этом, различным изделиям соответствуют различные наборы элементов, часть которых используется многократно в одной и той же опоке (элементы формы), а часть используются в качестве элементов производимых изделий.At the same time, different sets of elements correspond to different products, some of which are used repeatedly in the same flask (form elements), and some are used as elements of manufactured products.
Технический результат достигается за счет того, что комплектуют наборы элементов, соответствующие различным изделиям, при этом каждый набор элементов включает элементы изделия и элементы формы, а для формирования идентичных изделий выполняют следующий цикл операций:The technical result is achieved due to the fact that complete sets of elements corresponding to different products, each set of elements includes product elements and shape elements, and to form identical products perform the following cycle of operations:
A) в опоке из набора элементов собирают форму так, что элементы изделия образуют в форме полость, элементы формы охватывают элементы изделия, при этом используют элементы формы, внешняя поверхность которых соответствует внутренней поверхности опоки;A) a mold is assembled from a set of elements in a flask so that the product elements form a cavity in the form, the mold elements cover the product elements, using mold elements whose outer surface corresponds to the inner surface of the flask;
Б) полость в форме заполняют текучим, твердеющим со временем материалом;B) the cavity in the form is filled with a fluid material that hardens with time;
B) изделие формируют в виде соединения элементов изделия с отвердевшим в форме материалом;B) the product is formed in the form of a combination of the elements of the product with a hardened material in the form;
Г) форму разбирают, при этом изделие отделяют от элементов формы;D) the form is disassembled, while the product is separated from the elements of the form;
Д) элементы формы от разобранной формы используют для комплектации набора элементов идентичного набору элементов по операцииD) form elements from the disassembled form are used to complete the set of elements identical to the set of elements in the operation
При этом, возможны варианты исполнения способа, когда:At the same time, variants of the method are possible when:
по меньшей мере один элемент, входящий в набор элементов, изготавливают аддитивным методом, в частности методом объемной 3D-печати;at least one element included in the set of elements is made by the additive method, in particular by the method of volume 3D printing;
для входящих в набор элементов, охватывающая поверхность элементов форм полностью или частично соответствует охватываемой поверхности элементов изделий;for elements included in the set, the female surface of the mold elements fully or partially corresponds to the male surface of the product elements;
используют элементы формы, внешняя поверхность которых полностью или частично соответствует внутренней поверхности опоки;using form elements whose outer surface fully or partially corresponds to the inner surface of the flask;
в полости формы размещают сухой наполнитель, который в процессе формирования изделия пропитывают текучим, твердеющим со временем материалом; 'a dry filler is placed in the mold cavity, which is impregnated with a fluid material that hardens over time during the formation of the product; ''
изделия формируют в виде композитных соединений;products are formed in the form of composite compounds;
текучий, твердеющий со временем материал подают под давлением;fluid, hardening over time material is supplied under pressure;
подачу текучего, твердеющего со временем материала обеспечивают за счет создания в форме вакуума.the supply of a fluid, time hardening material is ensured by creating in the form of a vacuum.
Предлагаемый способ позволяет в одной опоке с минимальными трудозатратами на переналадку получать различные изделия, по типовой технологической схеме.The proposed method allows in one flask with minimal labor costs for readjustment to receive various products, according to a typical technological scheme.
Осуществление способа иллюстрируется следующими чертежами:The implementation of the method is illustrated by the following drawings:
Фиг. 1 - составная опока в сборе.FIG. 1 - composite flask assembly.
Фиг. 2, 3, 4 - наборы элементов для различных изделий.FIG. 2, 3, 4 - sets of elements for various products.
Фиг. 5, 6, 7 - формы в сборе для различных изделий.FIG. 5, 6, 7 - complete assembly for various products.
Фиг. 8, 9, 10 - формы в сборе вместе с изделиями.FIG. 8, 9, 10 - complete assembly with products.
Фиг. 11, 12, 13 - формы с изделиями в разобранном состоянии.FIG. 11, 12, 13 - molds with products in disassembled condition.
Фиг. 14, 15, 16 - готовые изделия.FIG. 14, 15, 16 - finished products.
Фиг. 17 - схема цикла операций.FIG. 17 is a flow chart of operations.
Фиг. 18 - форма с сухим наполнителем.FIG. 18 is a form with a dry filler.
Фиг. 19, 20 - варианты исполнения формы.FIG. 19, 20 - embodiments of the form.
Способ изготовления изделий в опоке может быть реализован с использованием комплекса устройств включающего:A method of manufacturing products in a flask can be implemented using a complex of devices including:
Разборную опоку 1 в виде пустотелого устройства, состоящего из нижней и верхней частей и предназначенного для жесткой фиксации внутри устройства конструктивных элементов, образующих форму.A
Наборы элементов 2, 3, 4, соответствующие различным изделиям 5, 6, 7.Sets of
Набор элементов 2 включает в себя элементы изделия 8 и элементы формы 9, соответствующие изделию 5.The set of
Набор элементов 3 включает в себя элементы изделия 8 и элементы формы 9, соответствующие изделию 6.The set of
Набор элементов 4 включает в себя элементы изделия 8 и элементы формы 9, соответствующие изделию 7.The set of elements 4 includes the elements of the
Каждый набор элементов 2, 3, 4 в опоке 1 может быть собран в виде формы 10 так, что элементы изделия 8 образуют в форме 10 полость 11. При этом, элементы формы 9 охватывают элементы изделия 8, а внешняя поверхность 12 элементов формы 9 соответствует внутренней поверхности 13 опоки 1.Each set of
При осуществлении способа, полость 11 в форме 10 заполняют текучим, твердеющим со временем материалом 14, используя для подачи материала 14 в форму 10 каналы 15.When implementing the method, the
Каналы 15 выполнены в опоке 1, а также в элементах формы 9 и элементах изделия 8.The
Каналы 15 служат также для отвода излишка текучего, твердеющего со временем материала 14 из полости 11 после ее заполнения.The
Текучий, твердеющий со временем материал 14 является также и связующим материалом, который в процессе осуществления способа соединяет элементы изделия 8 и отвердевший материал 14 в единое изделие (5, 6, 7).The flowing,
Варианты осуществления способа могут быть реализованы с использованием сухого наполнителя 16, размещенного в полости 11 формы 10. В процессе осуществления способа сухой наполнитель 16 пропитывается текучим, твердеющим со временем материалом 14, образуя в изделии армированный слой.Embodiments of the method can be implemented using a
После разборки формы 10 единое изделие (5, 6, 7) выходит из элементов формы 8 и 9 с литниками 17, представляющими собой отвердевший в каналах 15 материал 14 (см. фиг. 11, 12, 13).After disassembling the
Полость 11, образованная двумя элементами изделия 8 может быть продолжена в одном из элементов изделия 8 в виде полости 18.The
Такое исполнение полости 18 технологически легко реализуется при изготовлении элемента 8 методом аддитивной технологии (объемной 3D-печатью).This embodiment of the
В этом варианте осуществления способа, сухой наполнитель 16 и материал 14 заполняют всю полость 11, включая ее продолжение - полости 18 (фиг. 18).In this embodiment of the method, the
Для реализации способа используют элементы формы 9, внешняя поверхность которых 12 соответствует внутренней поверхности опоки 13. Соответствие поверхностей 12 и 13 может быть полным или частичным, что обусловлено технологией изготовления элементов формы и экономией материалов. В любом случае, соответствие поверхностей 12 и 13 (выделены утолщенными линиями на фиг. 1 и фиг. 19) обеспечивает плотное смыкание всех элементов формы, необходимое для обеспечения герметичности формы 10 при ее заполнении текучим, твердеющим со временем материалом 14.To implement the method,
Аналогично, с этой же целью обеспечения герметичности формы 10, охватывающая поверхность элементов формы 9 полностью или частично соответствует охватываемой поверхности элементов изделий 8.Similarly, for the same purpose, to ensure the tightness of the
Частичное соответствие охватывающей поверхности 19 элементов формы 9, охватываемой поверхности элементов изделий 8 показано на фиг. 20 (выделено утолщенной линией).A partial correspondence between the
Ниже описан конкретный вариант осуществления способа для трех различных изделий.The following describes a specific embodiment of the method for three different products.
Способ изготовления различных изделий в опоке 1, заключается в том, что комплектуют наборы элементов 2, 3, 4.A method of manufacturing various products in the
Указанные наборы элементов используют при изготовлении соответствующих этим наборам изделий 5, 6, 7.These sets of elements are used in the manufacture of
Все элементы, входящие в наборы 2, 3, 4 изготавливают методом объемной 3D-печати.All elements included in
Для формирования идентичных изделий выполняют цикл операций, который проиллюстрирован на фиг. 17.To form identical products, a series of operations is performed, which is illustrated in FIG. 17.
В данном случае изготавливают идентичные друг другу изделия 5, при изготовлении которых используются наборы элементов 2.In this case,
Способ изготовления изделий 5 реализуется в виде следующего цикла операций:A method of
Операция АOperation a
В опоке 1 из набора элементов 2 (элементов изделия 8 и элементов формы 9) собирают форму 10 так, что элементы изделия 8 образуют в форме полость 11, элементы формы 9 охватывают элементы изделия 8, при этом используют элементы формы 9, внешняя поверхность 12 которых частично соответствует внутренней поверхности 13 опоки 1.In the
Для входящих в набор 2 элементов, охватывающая поверхность 19 элементов форм 9 частично соответствует охватываемой поверхности элементов изделий 8 (внешней поверхности изделия 5).For elements included in the
В этом варианте осуществления способа, в полости 11 размещают сухой наполнитель 16.In this embodiment of the method, a
Операция БOperation b
Полость 11 в форме 10 через канал 15 в верхней части опоки 1 заполняют текучим, твердеющим со временем материалом 14.The
Заполнение материалом 14 формы 10 производят под давлением. Заполнение формы 10 материалом 14 прекращают после выхода материла 14 из каналов 15 в нижней части опоки 1. При заполнении полости 11 материалом 14, текучий материал 14 полностью пропитывает сухой наполнитель 16.Filling with
Операция ВOperation B
Изделие 5 формируют в виде соединения элементов изделия 8 с отвердевшим в форме 10 материалом 14.The
Формирование изделия происходит во время выдержки материала 14 в форме 10 под давлением до его полного отверждения.The formation of the product occurs during the exposure of the material 14 in the
При этом сухой наполнитель 16 и полностью пропитавший его и отвердевший в полости 11 материал 14 образуют композит.In this case, the
Отвердевший в полости 11 материал 14 одновременно является связующим, соединяющим композит и элементы изделия 8 в единое целое. Таким образом, изделие 5 представляет собой композитное неразъемное соединение элементов изделия 8 (изготовленных методом объемной 3D-ечати), соединенных с композитным внутренним слоем, представляющим собой сухой наполнитель 16, пропитанный отвердевшим материалом 14.The material 14 solidified in the
Операция ГOperation D
Форму 10 разбирают:
размыкают верхнюю и нижнюю части опоки 1;open the upper and lower parts of the
размыкают элементы формы 9;open the elements of
изделие 5 отделяют от элементов формы 9.the
Изделие 5 на этом этапе выходит из формы 10 с литниками 17, представляющими собой отвердевший в каналах 15 материал 14. В дальнейшем, для получения готового изделия 5, литники 17 удаляют механическим способом.The
Поскольку материал 14 является связующим материалом, необходимо устранить адгезию материала 14 в каналах 15 с материалом опоки 1 и материалом элементов формы 9.Since the
Для этого перед сборкой формы 10 (операция А) поверхность отверстий 15 в опоке 1 и в элементах формы 9 покрывают разделительным составом (антиадгезивом), который обеспечивает свободный выход литников 17 из каналов 15.To do this, before assembling the mold 10 (operation A), the surface of the
Операция ДOperation D
Элементы формы 9 от разобранной формы 10 используют для комплектации набора элементов 2 идентичного набору элементов 2 по операции А).Elements of the
Таким образом, изготовленные аддитивным методом (3D-печати) элементы формы 9 могут использоваться в цикле производства изделий 5 многократно.Thus, the elements of
Элементы изделий 8 в процессе производства становятся неотделимыми частями изделий 5, поэтому для комплектации наборов 2 и обеспечения бесперебойного цикла производства, изделия 5 необходимо изготавливать аддитивным методом (3D-печати) и доукомплектовывать ими набор элементов 2 в процессе осуществления способа.Elements of
Для изготовления изделий 5 в состав набора 2 входит также и сухой наполнитель 16, который в процессе изготовления изделия становится его неотделимой частью.For the manufacture of
После комплектации набора элементов 2 цикл производства идентичных изделий 5 повторяется.After completing the set of
Аналогично, в соответствии с вышеописанным циклом, изготавливают идентичные изделия 6 из наборов 3 и идентичные изделия 7 из наборов 4.Similarly, in accordance with the above cycle,
Способ позволяет производить технологичную, быструю переналадку формообразующего устройства для изготовления нового изделия.The method allows for technological, quick readjustment of the forming device for the manufacture of a new product.
Поскольку внешняя поверхность элементов формы для всех наборов соответствует внутренней поверхности опоки, переналадка на производство нового изделия представляет собой простую замену одного набора элементов другим.Since the outer surface of the mold elements for all sets corresponds to the inner surface of the flask, the changeover to the production of a new product is a simple replacement of one set of elements with another.
По сравнению с известными способами, заявляемый способ значительно расширяет технологические возможности и снижает стоимость процесса, поскольку позволяет совместить серийное производство изделий с единичным, используя при этом различные варианты простого формообразующего устройства, собираемого в одной и той же опоке. Это преимущество способа увеличивается за счет того, что часть элементов, входящих в наборы, или все элементы, входящие в наборы, изготавливают методом объемной 3D-печати.Compared with known methods, the inventive method significantly expands technological capabilities and reduces the cost of the process, because it allows you to combine mass production of products with a single, using different versions of a simple forming device, assembled in the same flask. This advantage of the method is increased due to the fact that part of the elements included in the sets, or all elements included in the sets, are made by 3D 3D printing.
В основе метода 3D-печати заложен принцип послойного добавления материала, в отличие от традиционных методов формирования детали (где материал удаляется из массива заготовки), что позволяет изготавливать элементы самых сложных форм и конфигураций.The 3D printing method is based on the principle of layer-by-layer addition of material, in contrast to traditional methods of forming a part (where the material is removed from the workpiece array), which makes it possible to produce elements of the most complex shapes and configurations.
Таким образом, для комплектования набора под совершенно новое изделие, необходимо будет напечатать 3D-методом новые расходуемые элементы изделия и новые, используемые многократно элементы формы.Thus, to complete the kit for a completely new product, it will be necessary to 3D-print the new consumable elements of the product and new, reusable form elements.
Вариант реализации способа совмещенный с методом 3D-печати позволяет изготавливать элементы с внутренними полостями, которые невозможно изготовить никакими другими способами, что значительно увеличивает технологические возможности способа.An embodiment of the method combined with the 3D printing method allows the manufacture of elements with internal cavities that cannot be manufactured by any other methods, which significantly increases the technological capabilities of the method.
В частности, появляется возможность изготавливать изделия, содержащие всего один элемент изделия с внутренней полостью, заполненной композитом (сухим наполнителем, пропитанным связующим в виде отвердевшего материала).In particular, it becomes possible to manufacture products containing only one product element with an internal cavity filled with a composite (dry filler impregnated with a binder in the form of a hardened material).
Метод 3D-печати позволяет технологично и дешево изготавливать элементы формы, внешняя поверхность которых полностью или частично соответствует внутренней поверхности опоки, а внутренняя (охватывающая) поверхность которых полностью или частично соответствует внешней (охватываемой) поверхности изделия.The 3D printing method allows technologically and cheaply to produce mold elements, the outer surface of which fully or partially corresponds to the inner surface of the flask, and the inner (covering) surface of which fully or partially corresponds to the outer (covered) surface of the product.
С целью экономии времени и материалов нецелесообразно изготавливать элементы формы, внешняя поверхность которых полностью соответствует (полностью повторяет) внутренней поверхности опоки.In order to save time and materials, it is impractical to produce mold elements, the outer surface of which fully corresponds (completely repeats) the inner surface of the flask.
Для достижения технического результата достаточно, использовать элементы формы, внешняя поверхность которых частично соответствует внутренней поверхности опоки, то есть повторяет ее только на части внутренней поверхности опоки в отдельных местах.To achieve a technical result, it is enough to use form elements, the outer surface of which partially corresponds to the inner surface of the flask, that is, it repeats it only on a part of the inner surface of the flask in separate places.
Такое исполнение целесообразно только в тех местах, в которых сопряжение поверхностей опоки и элементов формы обеспечивает необходимую точность смыкания (с допустимыми зазорами) всех составляющих формы, а также обеспечивает необходимую прочность и долговечность формообразующего устройства в целом.Such a design is advisable only in those places where the conjugation of the surfaces of the flask and the mold elements provides the necessary accuracy of closure (with acceptable gaps) of all the components of the mold, and also provides the necessary strength and durability of the forming device as a whole.
Аналогично (с тем же техническим результатом) охватывающая (внутренняя) поверхность элементов форм может частично соответствовать охватываемой (внешней) поверхности элементов изделий.Similarly (with the same technical result), the female (inner) surface of the mold elements may partially correspond to the male (external) surface of the product elements.
Такое исполнение элементов формы значительно снижает материалоемкость и стоимость их изготовления методом 3D-печати.This embodiment of the form elements significantly reduces the consumption of materials and the cost of their manufacture by 3D printing.
Метод 3D-печати также позволяет технологично и дешево изготавливать элементы опоки, элементы формы и элементы изделия сразу с внутренними каналами, необходимыми для подачи в полость формы и отвода из полости формы текучего, твердеющего со временем материала.The 3D printing method also makes it possible to technologically and cheaply produce flask elements, mold elements and product elements immediately with internal channels necessary for feeding into the mold cavity and withdrawing from the mold cavity a fluid that hardens with time.
Опока, в которой производят сборку формы состоит по меньшей мере из двух частей. В конструкции опоки могут быть предусмотрены крепежные элементы, предназначенные для фиксации частей опоки.The flask in which the mold is assembled consists of at least two parts. Fasteners may be provided in the flask design to secure parts of the flask.
Опока может быть выполнена из любого прочного материала, например, металла или пластика, и сконструирована так, чтобы выдерживать давление подачи текучего твердеющего со временем материала в полость формы.The flask can be made of any durable material, for example, metal or plastic, and is designed to withstand the supply pressure of a fluid hardening material over time into the mold cavity.
Для осуществления способа возможен вариант изготовления методом 3D-печати составных частей опоки, а также трубопроводов и присоединительных элементов для подачи/отвода в форму текучего твердеющего со временем материала.To implement the method, it is possible to manufacture by method of 3D printing the components of the flask, as well as pipelines and connecting elements for feeding / withdrawing into the form of a fluid hardening material over time.
Для обеспечения подачи в формообразующее устройство текучего, твердеющего со временем материала под давлением, чаще всего используют специальную инжекционную машину.To ensure the flow into the forming device of a fluid, hardening over time material under pressure, a special injection machine is most often used.
Текучий, твердеющий со временем материал может представлять собой многокомпонентную смесь, включающую смолу и отвердитель. При необходимости в смесь могут включать добавки: катализаторы, наполнители, красители.Fluid, hardening over time, the material may be a multicomponent mixture comprising a resin and a hardener. If necessary, the mixture may include additives: catalysts, fillers, dyes.
На практике способ реализован для изготовления четырех различных изделий, каждое из которых представляет собой композитное соединение типа «пластик-композит».In practice, the method is implemented for the manufacture of four different products, each of which is a plastic-composite composite compound.
Способ реализован с применением инжекционной машины ИМ-2 и лазерного 3D-принтера EOS Р760.The method is implemented using an IM-2 injection machine and an EOS P760 laser 3D printer.
Процесс изготовления изделий и формообразующее устройство имели следующие параметры:The manufacturing process and the forming device had the following parameters:
Расход смеси на входе в опоку: от 5,5 до 9,5 л/мин.The consumption of the mixture at the entrance to the flask: from 5.5 to 9.5 l / min.
Давление на выходе инжекционной машины: 6,5-8,5 Бар.Injection machine outlet pressure: 6.5-8.5 bar.
Подогрев компонентов: до 120 град. С.Heated components: up to 120 degrees. FROM.
Время выдержки изделия под давлением до полного отверждения связующего: 120 мин.The exposure time of the product under pressure until the binder is completely cured: 120 min.
Опока: составная из двух частей.Flask: composite of two parts.
Материал опоки: алюминий.Flask material: aluminum.
Размеры опоки, мм: 350,0×450,0×500,0.The dimensions of the flask, mm: 350.0 × 450.0 × 500.0.
Количество элементов формы - 2.The number of form elements is 2.
Количество элементов изделия - 2The number of product elements - 2
Материал элементов формы - полиамид EOS РА2200 (3D-печать).The material of the mold elements is EOS PA2200 polyamide (3D printing).
Материал элементов изделия - угленаполненный полиамид EOSCarbonMide (3D-печать).The material of the product elements is carbon-filled polyamide EOSCarbonMide (3D printing).
Сухой наполнитель - углеродная ткань (твил 2/2-К-1000-200).Dry filler - carbon fabric (
В качестве текучего, твердеющего со временем материала (связующего) применялась смесь, состоящая из двух компонентов:As a fluid, hardening over time material (binder), a mixture consisting of two components was used:
Основа - эпоксидная смола LBase - L epoxy
Отвердитель - GL1Hardener - GL1
В качестве антиадгезива (разделительного состава) для покрытия поверхности каналов в формообразующем устройстве использовался воск.As a release agent (release agent) for coating the surface of the channels in the forming device used wax.
Так же возможны следующие варианты осуществления способа:The following embodiments of the method are also possible:
Подачу текучего, твердеющего со временем материала обеспечивают за счет создания в форме разрежения (пониженного давления, вакуума). При этом текучий материал возможно подавать в форму через каналы в нижней части опоки до ее полного заполнения и выхода излишков текучего материала через каналы в верхней части опоки.The supply of a fluid, time hardening material is ensured by creating in the form of a vacuum (reduced pressure, vacuum). In this case, the fluid material can be fed into the mold through the channels in the lower part of the flask until it is completely filled and the excess fluid material is released through the channels in the upper part of the flask.
Все или часть процессов, составляющих способ автоматизированы с помощью числового программного метода.All or part of the processes that make up the method are automated using a numerical program method.
В процессе изготовления изделия производят подогрев формы.In the manufacturing process of the product, the mold is heated.
Для герметизации формообразующего устройства используют уплотнение стыков частей формообразующего устройства (частей опоки, элементов формы, элементов изделия).To seal the forming device, a seal is used at the joints of the parts of the forming device (flask parts, mold elements, product elements).
Операции формообразования изделия в процессе осуществления заявляемого способа контролируют с помощью специальных датчиков, встроенных в формообразующее устройство, в том числе с помощью датчиков температуры и давления.The forming operations of the product during the implementation of the proposed method is controlled using special sensors built into the forming device, including using temperature and pressure sensors.
В качестве материала элементов формообразующего устройства используют полиамид, стеклонаполненный полиамид, угленаполненный полиамид, полиэфирэфиркетон, цветные и черные металлы, а также пластики, обогащенные металлической крошкой, в том числе - алюмидий.Polyamide, glass-filled polyamide, carbon-filled polyamide, polyetheretherketone, non-ferrous and ferrous metals, as well as plastics enriched with metal chips, including aluminum, are used as the material of the elements of the forming device.
Стыки между элементами и поверхности каналов формообразующего устройства покрывают антиадгезивом в виде разделительных восков, или разделительных составов на основе: поливинилового спирта; поливинилацетата; модифицированных латексов; силоксанов; фторированных соединений.The joints between the elements and the surface of the channels of the forming device are coated with a release agent in the form of release waxes, or release agents based on: polyvinyl alcohol; polyvinyl acetate; modified latexes; siloxanes; fluorinated compounds.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121013A RU2674120C1 (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Method of manufacture the products in the molding box |
| PCT/RU2017/000911 WO2018231095A1 (en) | 2017-06-15 | 2017-12-06 | Method for producing articles in a mould box |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121013A RU2674120C1 (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Method of manufacture the products in the molding box |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2674120C1 true RU2674120C1 (en) | 2018-12-04 |
Family
ID=64603827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017121013A RU2674120C1 (en) | 2017-06-15 | 2017-06-15 | Method of manufacture the products in the molding box |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2674120C1 (en) |
| WO (1) | WO2018231095A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI727696B (en) * | 2020-03-11 | 2021-05-11 | 巧力工業股份有限公司 | High-efficiency vacuum orbital perfusion system and its use method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1822067A1 (en) * | 1990-06-14 | 1996-02-27 | Научно-производственное объединение "Пластмассы" | Structural pieces production method |
| RU2094229C1 (en) * | 1990-06-29 | 1997-10-27 | Флекслайн Сервисиз Лтд. | Composite material production method |
| RU2296049C2 (en) * | 2005-04-25 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Universal mold block |
| RU2311984C2 (en) * | 2002-08-20 | 2007-12-10 | Экс Уан Корпорейшн | Casting method and equipment for performing the same |
| RU2559459C1 (en) * | 2011-07-28 | 2015-08-10 | Карбонит Корпорейшн | Injection moulding of plastic parts with cutouts |
-
2017
- 2017-06-15 RU RU2017121013A patent/RU2674120C1/en active
- 2017-12-06 WO PCT/RU2017/000911 patent/WO2018231095A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1822067A1 (en) * | 1990-06-14 | 1996-02-27 | Научно-производственное объединение "Пластмассы" | Structural pieces production method |
| RU2094229C1 (en) * | 1990-06-29 | 1997-10-27 | Флекслайн Сервисиз Лтд. | Composite material production method |
| RU2311984C2 (en) * | 2002-08-20 | 2007-12-10 | Экс Уан Корпорейшн | Casting method and equipment for performing the same |
| RU2296049C2 (en) * | 2005-04-25 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Universal mold block |
| RU2559459C1 (en) * | 2011-07-28 | 2015-08-10 | Карбонит Корпорейшн | Injection moulding of plastic parts with cutouts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018231095A1 (en) | 2018-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104608400B (en) | Mould and corresponding forming unit made of composite | |
| CA2902091C (en) | Method for producing a three-dimensional object by means of additive construction | |
| JP4996689B2 (en) | Method and apparatus for molding composite material members | |
| JP2009534235A (en) | Method for manufacturing a composite structure | |
| FI80848B (en) | Method for the manufacture of a mould set | |
| JP6451603B2 (en) | Manufacturing method for hollow products | |
| US20160368187A1 (en) | Method for producing plastic components, which have a high mechanical load-bearing capacity, with a correct final contour | |
| CN105127370A (en) | Forming method of cooling system of rapid heating mould | |
| CN105978245A (en) | Resin molding method and resin molding apparatus | |
| RU2674120C1 (en) | Method of manufacture the products in the molding box | |
| US9950473B2 (en) | Consecutive piecewise molding system and method | |
| US7799259B2 (en) | Two-color molding method | |
| US9662706B2 (en) | Lining plate for lining of moulding chambers of moulding machines | |
| US20210354369A1 (en) | Shell and fill fabrication for three-dimensional (3d) printing | |
| US20050255184A1 (en) | Encased Mold Injection Molding | |
| CA2283722A1 (en) | Process for manufacturing hollow plastic objects | |
| CN112399909B (en) | Method for producing a composite part | |
| US20090148552A1 (en) | Mold apparatus | |
| CN114750334B (en) | Aileron structural component liquid forming tool and forming method | |
| JP4716421B2 (en) | Method for forming surface film of synthetic resin lamp component and synthetic resin lamp component | |
| CN113145796A (en) | Precoated sand molding die and precoated sand molding process for gear box end cover | |
| CN203665887U (en) | Mold for manufacturing rubber products | |
| TWI761990B (en) | Manufacturing method of rapid mold with reinforced structure | |
| CN103522499A (en) | Die used for making rubber products | |
| JPH09174560A (en) | Simultaneous production of male and female mold original objects |