一種鑄造方法與流程

2023-06-10 21:18:31 2

本發明涉及一種鑄造材料的方法和模具。

背景技術：

現有的在鑄液表面例如混凝土表面，獲得表面效果和質地的方法存在的問題是最終獲得的產品的解析度通常不足以使精確的細節或者複雜的樣式達到足夠清晰的程度。有時，混凝土能生產出高解析度，而混凝土所鑄入的模具只擁有較低的解析度。另外，在混凝土上最終獲得的樣式的深度可能導致無法從遠處觀看到所述樣式。

一種鑄造混凝土的方法是用木材或其它材料生產模具，將混凝土傾倒於所述模具中以生產鑄造產品。在混凝土上製造表面效果的另一個方法是用機器將像浮雕一樣的表面效果加工到模具表面，並將混凝土傾倒於模具中。最終得到的混凝土產品呈現具有浮雕表面效果的樣式。然而，所述處理方法的一個局限是表面效果的質量和解析度受限於工具的尺寸和加工過程。

生產模具的另一種方法是使用一個物體作為一個樣式，在物體上傾倒矽或者類似的材料以形成模具，混凝土傾倒在所述模具中。例如，將矽傾倒於一個具有蛇皮表面的物體上以形成一個模具。然後，在模具中填滿混凝土，在原始物體上重塑表面效果。然而，此過程的一個不足是表面效果受限於原始物體的尺寸、質量和解析度。

在印刷工業中，光致聚合物板經常用作柔性印刷的凸版，尤其是用於包裝印刷。光致聚合物板經常是以柔性聚合物薄片的形式存在，當曝光時其會固化。光致聚合物板擁有一個掩膜層，將光，通常是以雷射的形式射在其上以形成圖片的負像。然後將光致聚合物板暴露於光下以在其上形成具有浮雕的圖片。用溶劑將光致聚合物板上未暴露於光下且未固化的區域洗掉，留下固化的、適於使用的成型的柔性印刷板。製造成型的光致聚合物板的方法來自於印刷工業。

技術實現要素：

本發明使用二維圖片形成三維模具，並在所述三維模具中鑄造產品。

所述液體直接應用到光致聚合物模具上，使所述液體在整個模具中延展，並移除氣泡和/或空隙。液體的流動性達到這樣一種程度，即當液體延展或被延展至所述光致聚合物模具時可以移除儘可能多的氣泡。固化步驟可以包括加工處理液體的過程。

由於鑄造過程發生在光致聚合物模具內部，因此，相比於現有方法，本發明顯著降低了鑄造材料時所需的勞動強度。此外，由於在脫蠟鑄造工藝中，蠟和沙子必須每次都以完全相同的方式放置，因此本發明也相對降低了在隨後的生產項目中發生變化的風險。另外，可以生產一個定製的可重複使用的樣式。如果光致聚合物模具在鑄造過程中損壞了，通過使用雷射成像可以製造第二模具作為其精確的替代品。

「成型的光致聚合物模具」意在描述一個光致聚合物模具或光致聚合物板，所述光致聚合物模具或光致聚合物板已經過成像、曝光、加工處理、衝洗、烘乾並且成型。未成型的光致聚合物不適合作為鑄造模具使用，因為該聚合物沒有固化和凝固。

例如，通過使用雷射成像可以獲得每釐米1575點或象元的解析度(4000ppi或者每點或每象元6μm)，或更高的解析度(增加到並包括8000ppi或者每點或每象元3μm)，從而能夠生產出具有高質量和高解析度圖片的光致聚合物模具，這是對現有技術的巨大改進。顯然，為了在材料中獲得更好的圖片複製品，材料顆粒必須小於模具的解析度。本方法的另一個優勢是光致聚合物模具可以是柔韌的，如此，可以鑄造弧形產品，該弧形產品可以用於建築物牆角。

「固化」意在描述固化液體材料的過程，此過程可以是物質隨時間的過去而凝固，例如混凝土，或者通過採用加熱和/或化學物質使其凝固，或者也可以是一個不同的固化過程，例如將其暴露於放射物下。

一旦液體材料固化完成，光致聚合物模具便可以從材料上移走。優選地，接著完成材料的成型，例如塗色或者類似的過程。

優選地，在引入液體前使用脫模劑處理光致聚合物模具。經過脫模劑處理的光致聚合物模具會更容易從成型的材料上移走。

優選地，光致聚合物模具包括線條、色調或半色調，或它們的結合。光致聚合物模具上的樣式可以包括表面效果和質地，例如綜合了線條、色調和半色調的文本和圖片。所述樣式可以通過變化光致聚合物模具的浮雕深度形成，由此在獲得的產品中形成陰影效果。在本發明的一個實施例中，成品包括一種耐熔材料。優選地，使用光致聚合物製造用於防火的耐熔材料。可選擇地，當使用光致聚合物模具時，可以鑄造具有更高精度的適應或「必須適應」的部分，舉個例子，用於爐子或者尺寸精度要求高的耐熱產品。

具體實施方式

一旦樣式問題得到了解決，下一步是使用現有技術生產已優化處理的圖片以生產高解析度的模具。在處理過程中，圖片轉換為具有不同外形和尺寸的線條和點的樣式，以允許色調和半色調的生產，從而生產出從遠處觀看具有「陰影」層次的最終圖片。

一種處理圖片的特殊方法包括以下步驟：

選擇一幅二維彩色圖片轉化為一個三維的浮雕圖案；

通過變換線寬、色彩和不透明度形成不同的表面質地和效果；

通過調整圖片直方圖的輸入和輸出等級改變圖片的對比度和亮度；

將上述圖片轉變為灰度圖片；

將圖片逆變以形成圖片的負像；以及如果圖像包括色調，提供適配的半色調屏，例如，應用一個120線每英寸(2.54釐米)的半色調屏解析度。

優選地，可以通過修減標度端點的一邊或兩邊的方式將輸出等級從滿標度調整到一個縮小的標度，然後重新調整比例。例如，輸出等級從0-255縮小到20-255，然後將後者構成百分之百的標度。這有助於改善由光致聚合物形成的模具的質量。

處理過程依賴用於特殊產品的光致聚合物。在處理過程中，需要考慮的首要因素是用於背面和主面曝光的光的波長、光致聚合物暴露於上述波長的光的時間、肩角、浮雕深度、線型、半色調象元形狀、單元增益、半色調屏網線點數(線和點或象元的數量，每釐米或英寸)和網線角度。在一個具體例子中，圖像深度是6.3mm。

一旦模具被製造出來，就會通過雙面膠附在一個模板上。然後準備含有合適添加劑的混凝土混合物，以獲得需要的流動特性和性能。在模具上噴射脫模劑，其有助於隨後將模具從凝固的和固化的產品上移走。混凝土混合物傾倒於模具中，確保混凝土流入模具的所有區域，尤其是半色調象元，排除儘可能多的氣囊。然後混凝土隨時間過去而固化，當充分凝固後，將其從模具上移走。

在使用耐熔材料的情況下，處理過程和上面所概述的一樣，只是將混凝土換成了耐熔材料。當由耐熔材料製造的產品經過加工處理和成型後，就可以用於鑄造玻璃、金屬、凝膠和其他的「熱」液體或者熔融的固體。

液體引入模具中，包括將模具裝滿固體並隨後液化固體的過程，從而使它流入模具中；液體仍然是被引入模具中。

在將液體引入之前，一些物體將被放於光致聚合物模具中，如此這些物體成為成品的一部分。優選的所述物體包括高可視性或高反光性部分，例如反光鏡，或「貓眼用於停車場的混凝土牆體。這將使司機能夠更清楚地識別出口或其他方向。可選擇地，貴重寶石或半寶石可包含於材料中，例如用在家庭或辦公室的地板、牆體、外掛板或穹頂上。

所述產品，尤其是混凝土產品，可以包括具有自動清洗功能的添加劑，例如，二氧化鈦。可選擇地，還可以包括抗細菌的添加劑和/或抗真菌的添加劑，包括防黴性的添加劑可摻入材料中。此外，所述產品，尤其是混凝土產品，可以加入色素以使最終產品具有色彩或者可以加入香料或香味以使混凝土具有香氣。例如，鑄造產品可用於建築設計上，尤其是用於酒吧、飯店、展覽、零售空間和廣告空間上。例如公司的標識和/或名稱可以鑄入混凝土中形成建築物牆體。可選擇地，生產的混凝土包層可以包括標識和/或名稱。

光致聚合物模具可以是所需樣式的負像。產品隨後用於鑄造二級產品，光致聚合物模具可以是二級產品的正像，從光致聚合物模具中生產的直接產品則是其負像。

此處公開本方法的其他應用包括但不限於：

地下通道、停車場、橋梁和頂棚的混凝土表面；

用於建築服務、大廈服務、平面設計、室內和室外設計、廣告和園林綠化的混凝土產品。

本發明涉及到此方法製造的鑄造產品的應用，所述鑄造產品隨後通過使用柔性印刷或移印在其選定部位的特定區域上印刷特定顏色，其中鑄入產品中的記錄標識可用於建立基準並保證與鑄造圖片一起的印刷圖片的製作。

根據所述產品所做的許多其他的變形和改造可能出現在本領域的讀者面前，其並沒有超出本發明的範圍。作為一個例子，可選擇地，從成型的材料中破壞模具而不是機械的移走它，例如，可以是燃燒或溶解光致聚合物的方式。

相比於鑄入光致聚合物模具中，耐熔材料可以應用於模具，例如，為光致聚合物模具提供一個耐熔材料層，如此，此模具可用於鑄造熔點高於光致聚合物的液體。作為一個例子，可以在光致聚合物模具上包裹耐熱材料層，隨後用於鑄造諸如玻璃和金屬這樣的液體。