在表面形成塑性材料層的方法和設備的製作方法
2023-10-08 18:48:14 4
專利名稱：在表面形成塑性材料層的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種從液態的或粘稠狀的成分出發在表面形成塗層的方法和設備。
該方法和設備特別用於製造塑性材料物品或在包裝內或包裝外部施加一個塗層，但是這種應用不是排它性的。
本發明還涉及一種通過上述方法得到的物品。
背景技術：
現在，物品壁的塗層或塑性材料壁的實現通過下述方法中的一個得到—注模方法，這種方法在於把一種液體狀態的材料注入到一個封閉模型的空腔中。塑性材料冷卻時固化並保持模型空腔確定的幾何形狀。
—壓模方法，這種方法在於把液態的塑性材料提供到一個開放的模型中。關閉模型時，塑性材料流動並充填模型的空腔。塑性材料冷卻時固化並保持模型空腔形成的幾何形狀。
—空心體擠出方法，這種方法在於擠出一種熔化塑性材料的滾料，然後使滾料在一個模型內膨脹，使其適應幾何形狀。與模型接觸的熔化材料冷卻並固化。
—薄膜、葉片或板子的平面擠出方法，這種方法在於連續提供一個厚度或大或小的熔化狀態的塑性材料薄膜，並且使這個薄膜在冷卻滾筒上冷卻。
—塗層方法，這種方法在於連續擠出一個塑性材料薄膜，該塑性材料薄膜沉積在一個行進的基質上。
—外套擠出方法，這種方法在於連續提供一個熔化塑性材料的管形薄膜，然後使薄膜在空氣中膨脹和拉伸。
—管子或成型擠出方法，這種方法在於連續提供熔化塑性材料，使其在一個卡規中通過，然後冷卻，以便使其固化。
—管子或纜繩的塗層方法，這種方法在於用一個塑性材料層覆蓋行進的物品，並通過塑性材料在水中的冷卻使該層固化。
—熱成型方法，這種方法在於把塑性材料片加熱到一個低於熔化溫度的溫度，然後通過壓力或負壓使塑性材料片在一個模型中變形。
—雙向吹制方法，這種方法在於從一個注入毛坯出發製造空心體。把毛坯加熱到一個低於塑性材料熔化溫度的溫度，然後在模型中拉伸和吹制塑性材料。塑性材料與模型接觸並冷卻。
本發明的目標是一種實施所述可以實現塑性材料塗層或物品塑性材料壁的方法和設備。
發明內容
本發明涉及在表面製造塗層的方法，從一種液態的或粘稠狀的塑性材料開始在一表面製造一塗層，所述塗層一旦形成，所述塑性材料就固化，所述方法的特徵在於，把液態的或粘稠狀的塑性材料引入到一體積可變的儲存器中，所述儲存器的至少一部分內壁由所述表面的一部分形成；所述儲存器和所述表面彼此相對移動，同時減少所述儲存器的體積，以便壓縮所述塑性材料，並使所述塑性材料穿過一通道流動，所述通道連接分別安設在所述儲存器內部和外部的兩個表面部分，所述塑性材料穿過所述通道的流速經過選擇，以便在所述表面部分之一上形成一塗層，所述塗層的厚度小於所述通道的高度。
本發明還涉及一種根據上述方法在表面製造塗層的設備，其特徵在於包括—一要塗覆的表面；—一體積可變的儲存器，所述儲存器內壁的至少一部分由所述表面的一部分形成；—一通道，其連接分別安設在所述儲存器內部和外部的兩個表面部分，所述通道的高度構成一要沉積的塗層的厚度的上限；—實現所述儲存器相對所述表面移動的裝置；
—在所述儲存器相對移動時減少它的體積的裝置。
本發明還涉及一種通過上述方法得到的物品，其特徵在於，所述物品包括一個由開始時是液態的或粘稠狀的塑性材料構成的塗層，一旦沉積，所述塑性材料固化，所述層的內表面和外表面有不同的粗糙度。
發明的應用範圍本發明可以有非常廣泛的應用。這些應用的一個共同點是，塑性材料開始時的液體或膏體狀態用於形成該層。可以根據形成該層(潤滑脂、潤滑油)後塑性材料固化或仍為液體或膏體來區分塑性材料。多數應用涉及沉積後固化的塑性材料。在這一類中可以舉出沉積後通過冷卻固化的塑性材料(熱塑聚合物)、熟化後固化的塑性材料(熱固聚合物、清漆)、通過揮發固化的塑性材料(水性漆或溶劑漆)、通過化學反應固化的塑性材料(膠)。
塗層材料根據本發明形成一個塗層的方法可以實現特性非常不同的塑性材料物品或沉積。作為非限定的例子，可以使用以下聚合物聚烯烴PP、EPDM、PE、E/VA、E/VOH、E/EA、E/MA、PB、離子交換聚合物乙烯聚合物PVC、PE-HD-C、E/VA/VC、VC/VDC/AN、VC/MAH苯乙烯聚合物PS、S/MS、S/AN、S/B、ABS、ASA氟化聚合物PTFE、FEP、E/TFE、PCTFE、PVF、PVDF聚醯胺PA6、PA66、PA46、PA12、PA11、PA612聚酯PC、PET、PBT、PEN、LCP聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚醛(POM)聚氨酯聚乳酸(PLA)聚丙烯睛polyarylethers et polyaryletherketones
聚醯亞胺酚/甲醛樹脂脲醛樹脂(聚醯胺塑性材料)蜜胺/甲醛樹脂不飽和聚酯樹脂矽酮樹脂環氧樹脂網狀聚胺酯聚合物的混合物設備的供料塑性材料可以以液態、膏體狀態或固態提供到塗層設備中。在固體供料的特殊情況下，將用塗層設備使塑性材料在塗層前熔化，並使其成為液體或膏體。
設備的供料可以根據已知的空腔充填技術進行，即—重力供料(固體或液體)—泵供料—蝸杆供料—注入供料(液體)—手動或自動輸送供料—通過一個擠出機或一個注入壓力機供料這個表不是完整的。
操作方式應該根據形成沉積使用的聚合物採用操作方式。一種熱塑材料的沉積需要預先加熱聚合物，以便使塑性材料在塗層設備中成為流體或膏體，然後當沉積形成時使聚合物冷卻。可以根據沉積的厚度、零件的幾何形狀和操作條件對符合本發明的塗層設備進行加熱和冷卻。
一種熱固聚合物的沉積應該包括聚合物沉積後的熟化，以便可以形成網組化。可以根據沉積的產品、零件的幾何形狀和操作條件(沉積速度)進行熱沉積或冷沉積。
符合本發明的油漆沉積包括一個沉積後的揮發階段。爐子、通風罩或其它用於捕捉揮發物或加速揮發過程的材料可以與符合本發明的塗層設備結合。
塑性材料物品或塗層沉積的實現符合本發明的熱塑材料的物品或塗層沉積的實現需要把聚合物加熱到一個高於它的熔化溫度的溫度，以便使材料在塗層設備中流動。輸送溫度至少比熔化溫度提高10-20℃。對於具有非常窄的熔化峰值的聚合物，輸送溫度可以相當接近熔化溫度。當塗層沉積在壁上時，它在冷卻時固化。塗層設備可以被加熱或冷卻。
塑性材料物品的實現用符合本發明的設備實現一個塑性材料零件在有些情況下可以確定為至少兩個階段的共存，一個是屬於擠出方法的塗層階段，另一個是屬於注模或壓模方法的壓模階段。在這個實施例中，本發明結合了擠出方法和模型方法的優點。符合本發明的方法可以具有負荷損失較小的並且在塗層階段負荷損失基本恆定，並且能保證很大的準確性，以及在壓縮階段保持外觀特性。
本發明可以實現厚度不同的塑性材料物品，厚度在50微米到10毫米之間，並最好在0.25毫米到2.5毫米之間。需要指出的是，也可以考慮小於50微米的厚度。根據零件的厚度選擇或大或小的流度等級。對於一個希望特別小的壁厚，最好使用一種高流度的聚合物，而對一個大的壁厚，則最好選擇一種粘稠的產品。
本發明可以實現側壁長度大於400毫米的薄壁(小於0.5毫米)塑性材料物品，並且設備中的材料壓力非常小。對於通過壓縮實現的零件部分，本發明可以得到很高的準確度。
本發明還可以實現側壁長度大於1米的厚壁(大於5毫米)塑性材料物品，並且設備中的材料壓力較小。對於通過壓縮實現的零件部分，本發明可以得到很高的準確度。
符合本發明的方法可以實現用已知的方法很難實現或不可能實現的新物品。例如該方法可以製造一個深度為60釐米、直徑10釐米、壁厚0.5毫米的柱形盒子，甚至一個厚度為0.3毫米並具有一個厚度為1毫米的底部的軟口袋。
根據本發明實現的物品一般在通過塗層實現的物品部分的內表面和外表面具有不同的特性。
內塗層設備可以得到外表面質量高(光學特性、外管、粗糙度等)的物品，物品的外表面與設備的內壁接觸。物品的內表面通過與一種氣體(空氣、氮)的對流被冷卻。
外塗層設備可以得到內表面質量高(光學特性、外管、粗糙度等)的物品，物品的內表面與設備的外壁接觸。物品的外表面通過與一種氣體(空氣、氮)的對流被冷卻。
塑性材料沉積的實現符合本發明的塗層方法可以用於給金屬、玻璃、塑性材料、硬紙殼或紙張的表面覆蓋一層熱塑聚合物。
例如本發明可以把一個熱塑塗層施加在一個管子或型材的內表面或外表面上。塗層的厚度可以在0.05毫米到10毫米之間變化，最好在0.2毫米到2毫米之間變化。
本發明可以局部或全部覆蓋一個物品(薄膜、薄片、管子、型材、物品)的表面。
塗層物品可以在沉積塗層前或塗層期間被加熱。
可以在沉積前對要塗層的表面進行預處理。預處理中可以舉出—化學處理—熱處理—物理處理—機械處理
下面通過附圖詳細描述本發明和符合本發明的實施例。
附圖簡述圖1表示在一個與設備的相對移動方向平行的平面內實現的設備和塗層的零件的剖面圖。
圖2表示圖1的設備在通道處的放大圖。
圖3表示運動中的圖1的設備。
圖4是符合本發明的設備的另一個變種的剖面圖。
圖5-9表示該設備另一個變種的不同運行階段。
圖10-15表示該設備另一個變種的不同運行階段。
圖16和17表示一個製造多層物品的設備。
圖18表示一個通過圖16和17的設備得到的物品。
圖19和20表示一個製造吹制物品的設備。
圖21-28表示對一個管形體進行內塗層的設備。
圖29表示對一個管形體進行外塗層的設備。
圖30表示一個與圖29的設備相同的設備，但該設備另外包括形成一個突肩和一個管頭的裝置。
圖31表示一個製造一個管子的設備。
圖32表示一個可以產生一個突起的設備。
圖33表示可以產生一個雙爪形突起的設備。
圖34表示一個用圖33的設備得到的物品。
圖35表示一個通過注入流體運行的設備。
圖36和37表示形成一個層的上表面的二種可能性。
圖38表示一個對彎曲物體進行內塗層的設備。
圖39、40a和40b表示用本發明的設備得到的不同物品。
圖41和42表示用本發明的設備得到的物品，這些物品包括一些最硬的區域。
圖43表示一個同時製造一個多層物品的設備。
圖44表示一個同時製造一個多層物品的設備的另一個變種。
圖45表示一個設備，該設備包括一個把塑性材料注入到儲存器中的系統。
圖46和47表示一個包括一個注入系統的設備的運行。
圖48和49表示另一個包括一個注入系統的設備的運行。
圖50和51非常示意性地表示一個用於多個塗層設備的塑性材料注入系統。
圖52表示使用一個單一傳動系統的多個塗層設備。
圖53-55表示位於一個旋轉系統上的多個塗層設備。
圖56和57表示一個注入設備和一個符合本發明的設備的結合。
圖58表示一個擠出設備和一個符合本發明的設備的結合。
圖59-62表示多層物品的製造。
圖63-66表示多層物品的製造。
具體實施例方式
發明的概念示於圖1、2，這兩個圖示意性地表示第一實施例。
一個要塗層的零件1包括表面6，儲存器2中的塑性材料8沉積在表面6上。要塗層的表面6、兩個固定壁3、4和一個壁10形成儲存器2的空腔5，壁10與一個通道9相鄰，塑性材料8穿過通道9從儲存器2流出，以形成一個塑性材料層7。儲存器2可能還包括兩個圖1中未出示的側壁。通道9位於壁10和塗層零件1之間。通道9的特徵是高度E和長度L。當儲存器2相對塗層零件1移動時(相對移動向圖1的右方進行)，塗層7在通道9的後面形成。塗層7的高度e由壁10與要塗層的零件1之間的間隙確定。
圖2是通道9處的示意圖。需要指出的是，層7的厚度e最好小於高度E。沉積的厚度e主要取決於高度E、長度L、與通道相鄰的壁10與塗層零件1之間的相對速度、空腔中的壓力和塑性材料8的流變性。
液態或膏體狀態的塑性材料8開始時充填空腔5。塗層作業期間，要塗覆的表面6和儲存器2互相相對運動。因此，對於相對運動，需要理解的是，要塗覆的表面6可以是固定的，儲存器2是活動的，或者相反，或者要塗覆的表面6和儲存器2都是活動的。塗層零件1的移動和鄰近通道的壁10和與壁10相對的壁3靠近在空腔5中產生壓力的結合使塑性材料8從空腔5排出，塗層零件1通過接觸帶動塑性材料8。實際上，更概括地說，塑性材料8在空腔5內的加壓不完全是由於與通道相鄰的壁10和與壁10相對的壁3的運動，而是由於形成空腔5的整個壁並且可以減小所述空腔體積的運動。
指出符合本發明的塗層裝置的優點是很有意義的，該裝置是為了用流變性非常不同的塑性材料實現從厚度非常小到厚度非常大的塗層。因此，當塑性材料8非常稀薄或開口很大時，可以使用空腔5中的一個很小的壓力(在某些情況下壓力為零)，塑性材料8隻被要塗覆的表面6的運動帶出。相反，當塑性材料8非常粘稠或通道9的高度很小時，需要一個壓力使塑性材料8從空腔5排出。
指出不同參數對沉積厚度的影響也是很有意義的。例如，對空腔5中的一個最小壓力，圖2所示的層7的厚度e小於通道9的高度E。厚度e一般大於高度E的一半。由於空腔5中的壓力產生一個使塑性材料8流出空腔5的流動，這個流動重疊在要塗覆的表面6和儲存器2的相對運動產生的流動上，因此增加空腔5中的壓力有可能產生一個大於高度E的厚度e。高度E可以調節沉積厚度e。高度E增加導致一個更大的沉積厚度e。通道9的長度L可以吸收空腔5中的壓力浮動，而不改變沉積厚度e。還需要指出塑性材料8的流變性、方法的參數如空腔5中的壓力或沉積速度、以及更廣泛地與設備設計的依賴關係。
通道9的高度E在如圖2所示的長度L上不一定是恆定的。高度E可以從空腔5增加或減少。高度E也可以在通道9長度L上像臺階一樣突然變化，這種突然變化可以用於吸收空腔5中壓力的劇烈變化，而不改變層7的厚度。
當層7的厚度e小於高度E時，長度L不一定決定從此形成厚度為e的層7的距離。同樣，當厚度e小於E時，長度L可以延長到厚度為e的層7以上。
可以通過控制移動速度或壓力實現設備的運行。例如可以採用以下操縱模式—與通道相鄰的壁10是活動的，並控制速度；—在相對的壁3上施加一個反壓，以調節空腔5內的壓力；另一個操作例子如下—控制塗層零件1的速度；
—控制與通道相鄰的壁10和它的相對壁3的壓力；一旦形成層7，可以在層7上施加一個空氣或液體的壓力，以便改善層7與塗層零件1之間的接觸，避免層7脫落或保證良好的排熱。
圖3表示組成圖1所示塗層設備的不同零件之間的相對運動，相對運動與和通道相鄰的壁10相對的壁3帶有一個標記為基準。塗層零件1相對壁3運動，空腔5中的塑性材料8不能從塗層零件1與壁3之間排出。壁3相對與通道相鄰的壁10運動，使空腔5中的塑性材料8隨著空腔5的排空而保持壓力，以便控制層7的厚度e。
圖4是一個符合本發明第二變種的塗層設備示意圖，但是這個設備與前面的變種有一些共同點。這就是為什麼用相同的參考數字表示實施同樣功能的零件。這種簡化還將用於下面出示的本發明的所有變種。
儲存器2至少由要塗覆的表面6、兩個固定壁10、3和一個能夠沿與要塗覆的表面6垂直的方向移動的壁11，兩個固定壁中的壁10構成與通道9相鄰的壁。儲存器還包括兩個未出示的側壁。塗層零件1以固定壁3作為基準相對固定壁3運動，空腔5中的塑性材料8不能從塗層零件1與固定壁3之間排出。活動壁11的作用像一個活塞，可以在空腔5中產生一個壓力。
圖5-9表示一個可以用於製造空心塑性材料物品或空心物品的內塗層的設備的一個例子。該設備包括兩個相對並且可以在塗層零件1形成的空間內滑動的活塞12、13。可以加一個蓋子20，以便得到一個適當封閉的儲存器2。通道9在上活塞12的端部14與塗層零件1之間形成。
圖5表示將塑性材料8裝到儲存器2中。
圖6表示設備關閉，並給儲存器2中的塑性材料8加壓，以便形成一個物品或一個塗層7的第一端。
圖7表示儲存器2與塗層零件1之間的相對運動產生的塗層7的形成。在塗層7的形成過程中，下活塞13在空腔5中保持一個壓力。
圖8表示一個更大長度的物品或塗層的形成。可以注意到空腔5中塑性材料8的量已經減少。
圖9表示形成物品或塗層7的最後階段。當物品形成時，壓縮在活塞12、13的端部14、15之間的塑性材料8形成物品的底部22。
在這個長度上需要注意的是，上活塞12的端部14的截面小於塗層零件1的內截面。更確切地說，上活塞12的端部14的外邊緣與塗層零件1的內壁之間的間隙相當於通道9的高度E。
相反，下活塞13的端部15的截面與塗層零件1的內截面基本相等。在所有情況下，塑性材料8都不能在下活塞13的端部15與塗層零件1的內壁之間流動。
如該例所示，上活塞12的端部14的截面大於所述活塞12的杆的截面。這種設置提供了一些優點。一旦層7形成，它可以大大減少層7的上表面和與通道相鄰的儲存器壁的接觸時間，因此層7可以固化，而不承受與通道相鄰的壁的幹擾摩擦。另外可以通過注入一種可以推進上活塞的氣體從上活塞12的杆與形成的層7之間產生的空間得到好處。
為了製造一個熱塑材料的物品，然後在把物品從設備中取出之前將物品在設備中至少部分冷卻。
圖10-15表示一個可以用於製造熱塑物品的外塗層設備的例子。該設備至少由三個在一個空心體23中滑動的活塞12、13、16構成，空心體23包括一個位於空心體的空腔上部中的環狀物19，環狀物19的內截面大於上活塞12的截面。環狀物19和上活塞12之間形成的開口構成通道9。
上活塞12的下部被一個環形活塞16包圍，環形活塞16是固定的，或者以密封的方式在上活塞12周圍滑動。
圖10表示將塑性材料8裝到儲存器2中。
圖11表示設備關閉。
圖12表示給儲存器2中的塑性材料8加壓，並在上活塞12的周圍形成物品的第一端。應該注意到，在這個例子中，上活塞12的端部14的截面與所述活塞12的杆的截面相同。環形活塞16的端部17向環狀物19靠近使塑性材料8被壓縮。
圖13表示儲存器2與上活塞12之間的相對運動導致層7的形成。層7形成期間，環形活塞16在空腔5中保持一個壓力。
圖14表示物品在一個更長的長度上形成。可注意到在所述空腔5中的塑性材料數量已減少。
圖15表示物品形成的最後階段。壓縮在環形活塞16和環狀物19之間的塑性材料可以與物品一起保留，這樣形成一個上邊緣。另外，一旦物品從設備取出，這個邊緣可以取消。
為了製造一個熱塑材料的零件，然後在將零件取出前使零件在設備中至少部分冷卻。
圖16-18表示用一個外塗層設備製造一個包括兩個塗層7』和7」的塑性材料物品。圖16-18所示的原理也可以用於製造一個多種材料的物品(玻璃-塑性材料、鋁-塑性材料、紙-塑性材料、塑性材料-塑性材料等)。
圖16表示在第一個塗層設備中形成塑性材料物品的第一層7』。
圖17表示在第二個塗層設備中形成塑性材料物品的第二層7」。為了做到這一點，在圖16所示的設備中形成第一層7』後，把物品引入到第二設備中，該設備的特徵是環狀物19」的內徑大於第一設備的環狀物19』的內徑。然後根據一個與第一層7』使用的方法相同的方法形成第二層。
需要指出的是，一旦形成的底部足夠結實，下活塞13可以取出。本發明的這個變種可以用於前面定義的任何外塗層設備。
圖18表示一個用圖16和17所示的設備得到的雙層塑性材料物品。
圖19-20表示一個複雜幾何形狀塑性材料物品的製造。這個物品在一個根據與圖10-15所示的技術相同的技術的第一階段(圖19)和一個第二階段(圖20)中製造，在第二階段中，通過在層7與上活塞12的壁之間注入一種氣體使物品變形，以便把層7貼在空心體23的內壁上。
通過圖20所示的膨脹產生的變形可以在一個高於熱塑聚合物的熔化溫度的溫度下進行。在這種情況下，可以得到與擠出吹製得到物品類似的物品。例如這種工藝可以實現PE或PP的物品。
另外，圖20所示的吹制膨脹變性也可以在聚合物的雙向溫度下進行，即在物品部分冷卻後進行。可以通過膨脹與活塞運動產生的軸向拉伸結合得到雙軸向拉伸。例如，可以得到PET或PP的物品。
圖21-28表示通過內塗層製造一個多材料(玻璃-塑性材料、鋁-塑性材料、紙-塑性材料、塑性材料-塑性材料等)的空心塑性材料物品。圖21-28所示的原理也可用於製造多層塑性材料物品。
圖21表示第一材料25在管形體23的外表面就位。實際上，管形體23不是必不可少的，它主要用於如果第一材料25是軟的或脆弱的(如薄膜)。
圖25表示一個沿圖21 A-A線的剖面圖。圖25表示管形體23是開放的，以便於第一材料25的就位。
圖22表示把塑性材料8提供到設備中，並且上活塞12下降，蓋子20關閉。
圖26表示一個沿圖22的A-A線的剖面圖。
圖23表示當上活塞12下降時，塗層7在第一材料25的內表面上形成。
圖27表示一個沿圖23的A-A線的剖面圖。
圖24表示通過壓縮活塞12、13之間的塗層材料形成物品的端部。
圖28表示一個沿圖24的A-A線的剖面圖。
圖29表示一個長形物品1的外塗層。一個零件29可以保持長形物品1。兩個互相鑲嵌的零件3、10形成空腔5，塑性材料8位於空腔5中。零件3、10和長形物品1的相對運動產生塑性材料8在長形物品1的外表面上的沉積層7。
圖30表示用一個外塗層設備製造一個多材料的管子。第一材料25就位。通過壓縮管體1與模型26之間的材料形成管頭28。
圖31表示用一個內塗層設備製造一個塑性材料管。通過壓縮兩個活塞12、13的端部30、31之間的材料形成管頭28和突肩27。
圖32表示包括一個與塗層垂直的突起的塑性材料物品的製造。當包含在活塞12、13之間的的塑性材料8通過時，形成突起的空腔32被充填。活塞12、13的相對運動可以調節充填形成突起的空腔時的壓力。
圖33和34表示通過內塗層製造一個帶有兩個側向固定爪33、34的塑性材料管。
圖33表示通過壓縮包括在活塞12、13之間的材料形成塗層並充填側向空腔35、36。
圖34表示得到的塑性材料物品。
圖35表示一個內塗層設備，根據這個設備，兩個零件3、10在塗層零件1形成的空腔內的運動由與儲存器2相鄰的空腔39、40中的一種液體或一種氣體產生。左邊空腔39中的壓力大於右邊空腔40中的壓力，以便產生零件從左向右的移動，並形成塗層7。
圖36-37表示通道9可採用的幾何形狀，以便得到一個厚度一定或可變的塗層7。
圖36表示一個導致一個厚度恆定的塗層7的開口的幾何形狀。
圖37表示一個導致一個塗層7的開口的幾何形狀，層7的上表面38具有條紋。
圖38表示一個彎曲零件的內塗層設備，根據這個設備，形成容裝塑性材料8的空腔5的活動壁41、42為球形，球形壁的移動通過在一個與儲存器2相鄰的空腔39中注入氣體或液體來實現。
圖39表示可以用塗層設備得到的塑性材料物品的幾何形狀。物品的主要部分43用符合本發明的設備製造。物品的上部44分開製造，並且附加到主要部分43上。
在有些情況下，可以在塗層設備中用一個階段製造物體的主要部分和上部。
圖40a和40b表示可以使用圖19和20所示方法的變種得到的塑性材料物品的形狀。
圖41和42表示根據本發明實現的物品，它們的壁厚不是均勻的。
圖41表示一個在角度45中壁厚更厚的塑性材料物品，這些壁可以加固零件。
圖42表示一個塑性材料包裝，它的壁厚沿著一條螺旋46減小。厚度減小可以便於打開並有利於包裝結束時的緊湊。
圖43表示一個多層塗層的實現，不同層同時沉積。塗層設備由一些與通道9』、9」、9相鄰並互相相對運動的壁10』、10」、10和活塞12、13構成。多層塗層沉積在一個活塞12的表面上。
圖44表示同時在零件1的表面上實現多層塗層，組成部分的加壓分別通過壁11』、11」、11的運動施加。
圖45表示一個可以實現零件1的一個不連續塗層7a、47、7b的外塗層設備。一個擠出機48給儲存器2提供塑性材料。儲存器2的封閉開口的移動產生不連續的塗層7a、47、7b。
圖46和47表示用一個外塗層設備實現塑性材料物品。一個擠出系統48把塗層材料提供到儲存器2中。圖47表示實現物品的端部50；壁3在它的運動中以密封的方式與和通道相鄰的壁10接觸，因此使物品端部50與塑性材料隔絕。
正如已經看到的，圖45、46、47表示一個帶有一個堵塞器的外塗層設備，堵塞器可以得到一個不連續塗層。
也可以設置其它類型的堵塞器，例如位於儲存器外的刀型堵塞器，並且堵塞器最好在儲存器的出口處。在開放位置，堵塞器不與塗層發生作用，因此讓材料從儲存器自由流出。
當堵塞器關閉時，堵塞器停止儲存器的流動，並且也可以用於切斷塗層，並形成零件的上端。
圖48和49表示通過一個注入壓力機或一個不連續的擠出系統48把塑性材料提供到一個塗層設備中。圖48表示充填塗層設備的儲存器2。圖49表示物品的實現。
圖50和51以非常簡化的方式表示通過一個唯一的供應設備48給幾個塗層設備57供料。可以通過一些熱的管道從擠出系統直至塗層設備57來提供塑性材料。可以使用一些阻塞口。圖50表示通過一個注入壓力機48和一些供應管道51給四個塗層設備供料。圖51表示用一個注入壓力機48和一些供應管道51給十六個塗層設備57供料。
圖52表示通過同一個示意性表示的系統52-55帶動的八個並列的塗層設備57。
圖53和54表示一個順序製造的過程。塗層設備57位於一個循環輸送類型的旋轉設備56上。一個擠出系統48把熔化的材料提供到塗層設備57中。圖54表示實現包括幾種材料的塑性材料物品。
圖55表示安裝在一個循環輸送器56上的八組塗層設備57，每組包括兩個塗層設備。每組中塗層設備並列帶動。各組被依次帶動。
圖56和57表示注入方法和壓縮塗層的結合。塗層設備位於形成一個空腔60的模型58、59中。圖56表示用注入壓力機48充填模型58、59的空腔。塗層設備的儲存器2是空腔60的一部分。圖57表示形成要構成的物品的管形零件，例如該物品可以構成桌子的一部分。這樣製造的物品至少包括一個根據本發明實現的部分。注入方法與符合本發明的塗層方法的結合對降低注入壓力以及製造帶有精細壁的複雜零件特別有意義。
圖58表示擠出方法與本發明描述的塗層方法的結合。一個擠出機48可以根據平板擠出的方法製造一個薄片61；一個設備可以把薄片61的連續行進轉換成間斷的前進；一個加熱設備62可以把薄片61加熱到符合本發明的塗層溫度。例如這種方法可以製造具有恆定壁厚和很大深度的儲存器類型的物品。可以得到非常薄的側壁。
圖59-62表示從一個提供到儲存器內的多層盤出發通過內塗層製造一個多層物品。
圖59表示把材料8a、8b、8c提供到儲存器內，以便形成一個多層盤。形成多層盤的一個可能性是將材料8a、8b、8c相繼提供到儲存器中。另一種方法是預先形成多層劑量，並將其提供給儲存器。
圖60表示下活塞13上升，以便給儲存器中的材料加壓，並且通過壓縮形成物品的上部。蓋子20可以得到一個適當封閉的儲存器2。
圖61表示活塞12下降，並且在管形體1的內表面上形成塗層7的材料8a、8b、8c分別發生變形。塗層7由分別相當於提供在儲存器中的材料8a、8b、8c的層7a、7b、7c組成。
圖62表示得到的多層零件。首先提供到儲存器中的材料8a位於製成零件的外表面，最後提供到儲存器中的材料8c位於物品的內表面。需要指出的是可以得到包括三層以上的物品。
圖63-66表示從一個提供到一個外塗層設備中的多層盤出發實現一個多層物品的例子。
圖63表示把材料8a、8b、8c提供到儲存器中，以便形成一個多層盤。
圖64表示通過活塞12的下降和環形活塞16施加的壓力給儲存器中的材料加壓。圖64表示在上活塞12的端部周圍形成物品的第一部分。
圖65表示由分別與材料8a、8b、8c對應的層7a、7b、7c組成的塗層7的形成。
圖66表示得到的多層物品。首先提供到儲存器中的材料8a位於製成零件的外表面，最後提供到儲存器中的材料8c位於物品的內表面。需要指出的是可以得到包括三層以上的物品。
參考數字表1.塗層零件2.儲存器3.儲存器的第一壁4.儲存器的第二壁5.儲存器的空腔6.要塗覆的表面7.塑性材料層8.液體或粘稠狀態的塑性材料9.通道10.與通道相鄰的儲存器壁11.活動壁12.第一活塞13.第二活塞14.第一活塞的端部15.第二活塞的端部16.環形活塞17.環形活塞的下表面18.狹窄區域19.環狀物20.蓋子21.一個物品或一個塗層的上端22.一個空心物品的底部23.空心體24.替代活塞25.管形物品26.模型27.管子的突肩28.管頭
29.保持零件30.下活塞的端部31.上活塞的端部32.突起的空腔33.側向固定爪34.側向固定爪35.側向空腔36.側向空腔37.通道的上壁38.通道的上壁39.推進流體的空腔40.控制流體的空腔41.球形活動壁42.球形活動壁43.物品的主要部分44.物品的上部45.剛性零件46.剛性零件47.不連續塗層48.塑性材料的注入壓力機/擠出機49.塑性材料注入口50.物品的上端51.供料管道52.活塞53.活塞54.活塞的端部55.活塞的端部56.旋轉輸送器57.塗層設備58.半模型
59.半模型60.模型腔61.塑性材料片62.加熱設備
權利要求
1.在表面製造塗層的方法，從一種液態的或粘稠狀的塑性材料(8)開始在一表面(6)製造一塗層(7)，所述塗層(7)一旦形成，所述塑性材料(8)就固化，所述方法的特徵在於，把液態的或粘稠狀的塑性材料(8)引入到一體積可變的儲存器(2)中，所述儲存器的至少一部分內壁由所述表面(6)的一部分形成；所述儲存器(2)和所述表面(6)彼此相對移動，同時減少所述儲存器(2)的體積，以便壓縮所述塑性材料(8)，並使所述塑性材料(8)穿過一通道(9)流動，所述通道(9)連接分別安設在所述儲存器(2)內部和外部的兩個表面部分，所述塑性材料(8)穿過所述通道(9)的流速經過選擇，以便在所述表面(6)部分之一上形成一塗層(7)，所述塗層(7)的厚度(e)小於所述通道的高度(E)。
2.如上述權利要求所述的方法，其特徵在於，所述表面(6)是固定的，並且使所述儲存器(2)移動。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述儲存器(2)是固定的，並使所述表面(6)移動。
4.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，把所述塑性材料層(7)沉積在一空心體(1)的內壁上，所述儲存器(2)由在所述空心體(1)中滑動的且相對置的兩活塞(12、13)的端部(14、15)以及所述空心體(1)內壁的一部分形成。
5.如權利要求4所述的方法，用於在一空心體(1)的內壁上製造一覆蓋層，其特徵在於，把所述塗層固定在所述空心體(1)的內壁上。
6.如權利要求4所述的方法，用於製造一管形零件，其特徵在於，所述層(7)形成後與所述管形體(1)分開。
7.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過一儲存器(2)把所述塑性材料層(7)沉積在一管形體(1、12)的外壁上，所述儲存器(2)包圍所述管形體(1、12)外壁的一環形部分，並且相對所述管形體(1、12)滑動。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述層(7)沉積後，在所述層(7)與所述管形體(1、12)的外壁之間注入一流體，使所述層(7)與所述管形體(1、12)分開並遠離所述管形體(1、12)。
9.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，當所述儲存器(2)相對移動時，將所述塑性材料(8)注入到所述儲存器(2)中；並在所述塑性材料(8)沉積之前或同時增加所述儲存器(2)的體積。
10.如上述權利要求中任一項所述的方法，其結合使用通過壓縮製造至少一塗層的方法。
11.如上述權利要求中任一項所述的方法，其結合使用通過注射製造至少一塗層的方法。
12.如上述權利要求中任一項所述的方法，其結合使用通過擠出製造至少一塗層的方法。
13.在表面製造塗層的設備，根據權利要求1所述的方法實施在一表面製造一塗層，其特徵在於所述設備包括—一要塗覆的表面(6)；—一體積可變的儲存器(2)，所述儲存器內壁的至少一部分由所述表面(6)的一部分形成；—一通道(9)，其連接分別安設在所述儲存器(2)內部和外部的兩個表面(6)部分，所述通道的高度(E)構成一要沉積的塗層(7)的厚度(e)的上限；—實現所述儲存器(2)相對所述表面(6)移動的裝置(12、13)；—在所述儲存器(2)相對移動時減少它的體積的裝置(10)。
14.如權利要求13所述的設備，其與一通過壓縮的方式製造至少一塗層的設備相結合；
15.如權利要求13或14所述的設備，其與一通過注射的方式製造至少一塗層的設備相結合。
16.如權利要求13至15中任一項所述的設備，其與一通過擠出的方式製造至少一塗層的設備相結合。
17.如權利要求13至16中任一項所述的設備，其另外包括塑性材料注射裝置(48)。
18.如權利要求13至17中任一項所述的設備，其特徵在於，所述表面(6)是固定的，並且所述儲存器(2)是活動的。
19.如權利要求13至17中任一項所述的設備，其特徵在於，所述表面(6)是活動的，並且所述儲存器(2)是固定的。
20.如權利要求13至19中任一項所述的設備，其特徵在於，所述儲存器(2)由一空心體(1、23)的內壁和在所述空心體(1、23)中滑動的相對置的兩活塞(12、13、16)的端部(14、15、17)形成。
21.如權利要求13至20中任一項所述的設備，其包括在所述塗層(7)與所述要塗覆的表面(6)之間注入一流體以便把所述塗層(7)與所述要塗覆的表面(6)分開的裝置。
22.如權利要求13至21中任一項所述的設備，其包括把所述塑性材料注入到所述體積可變的儲存器中的裝置(48)。
23.如權利要求13至22中任一項所述的設備，其包括多個依次沿所述要塗覆的表面(6)分布的體積可變的儲存器(2)。
24.如權利要求13至23中任一項所述的設備，其包括多個以相鄰的方式分布的體積可變的儲存器(2)。
25.如權利要求13至24中任一項所述的設備，其特徵在於，所述要塗覆的表面(6)包括一用於接受所述塑性材料(8)的空腔。
26.如權利要求13至25中任一項所述的成套設備，其特徵在於，所述設備與一提供塑性材料的設備(48)連通。
27.如權利要求13至26中任一項所述的成套設備，其特徵在於，所述設備被同一系統(52-55)帶動。
28.如權利要求13至27中任一項所述的成套設備，其特徵在於，所述設備是一旋轉系統(56)的一部分，所述旋轉系統(56)可以依次處理每個物品。
29.根據權利要求1至12中任一項所述的方法得到的物品，其特徵在於，所述物品包括一個由開始時是液態的或粘稠狀的塑性材料構成的塗層，一旦沉積，所述塑性材料固化，所述層的內表面和外表面有不同的粗糙度。
30.如權利要求29所述的物品，所述物品包括一厚度可變的層。
31.如權利要求29或30所述的物品，其特徵在於，沿著所述物品的其中一個壁包括至少一塑性材料突起。
全文摘要
本發明涉及一種從液態的或粘稠狀的塑性材料(8)出發在表面(6)製造塗層(7)的方法，塗層(7)一旦形成，塑性材料(8)就固化，這種方法的特徵在於，把液體或粘稠形態的塑性材料(8)引入到一個體積可變的儲存器(2)中，儲存器的至少一個部分內壁由所述表面(6)的一部分形成；儲存器(2)和表面(6)互相相對移動，同時減少儲存器(2)的體積，以便壓縮塑性材料(8)，並使塑性材料(8)穿過一個連接分別在儲存器(2)內、外的表面部分的通道(9)流動，塑性材料(8)穿過通道(9)的流速經過選擇，以便在表面(6)的所述部分上形成一個塗層(7)，塗層(7)的厚度小於所述通道的高度(E)。本發明還涉及一種使用上述方法的設備以及用這種方法得到的物品。
文檔編號B29C31/04GK1617771SQ02827717
公開日2005年5月18日 申請日期2002年12月16日 優先權日2001年12月21日
發明者雅克·託馬塞, 于格－文森特·羅伊 申請人:艾薩帕克控股股份有限公司