技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及制造業(yè),具體涉及塑料件的制作材料以及工藝。
背景技術(shù):
在工業(yè)新產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)階段,為了完善設(shè)計方案、獲得客戶認(rèn)可,一般要制作實物模型,從而據(jù)此進(jìn)行產(chǎn)品外觀確認(rèn)和功能測試等。然而制作實物模型往往要開模,無疑會增加開發(fā)成本,同時由于模具開發(fā)需要時間,必然會延長開發(fā)周期。
在進(jìn)行小批量產(chǎn)品(例如:紀(jì)念品、限量版的產(chǎn)品、小批量的訂制品等)的制作過程中,只要涉及到開模的,制作成本就會相對較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的還在于提供一種雕塑制作用材料,以解決上述技術(shù)問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種使用雕塑制作用材料進(jìn)行塑料件打樣或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝,以解決上述技術(shù)問題。
本發(fā)明可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
雕塑制作用材料,其特征在于,包括用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層,兩個膜層間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。該專用材料的優(yōu)點是:1.固化前為非固態(tài),允許變形,在做出產(chǎn)品形態(tài)后可以通過固化成為固態(tài),能夠快速制作塑料件。2.固化速度在一定程度上可控,允許固化過程中二次設(shè)計。3.存儲和運輸?shù)氖悄軌蛏僧a(chǎn)品形態(tài)的基體而不是產(chǎn)品,所以基體形態(tài)靈活性高,便于運輸和存儲。
使用雕塑制作用材料進(jìn)行塑料件打樣或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝,其特征在于,步驟一,制作用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層,兩個膜層間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料;步驟二,利用基體制作具有產(chǎn)品形態(tài)的產(chǎn)品雛形;步驟三,通過將未固化的樹脂基復(fù)合材料固化,使產(chǎn)品雛形固化定型成為產(chǎn)品。
使用時,可以通過剪切、拉伸、扭曲等手段,利用基體制作需要的產(chǎn)品雛形,然后固化成產(chǎn)品。整個過程中,不需要模具,從而大大的降低了開發(fā)和小批量生產(chǎn)的成本。由于在固化條件達(dá)到的情況下,固化速度較快,所以發(fā)明相對于采用模具制作的方法,可以有效縮短開發(fā)周期,迅速獲得客戶認(rèn)可。
樹脂基復(fù)合材料在固化之前并不是固態(tài)的,所以基體只要能夠生成產(chǎn)品的形態(tài)即可,并不要求一定是產(chǎn)品的形態(tài)或一定要具備某一形態(tài)。所以基體形態(tài)的自由度較高,可以根據(jù)運輸、存儲和使用的需要做成不同的形態(tài)。反過來說,同一規(guī)格的基體允許制作不同的產(chǎn)品,這樣產(chǎn)品具有了獨特性,能夠體現(xiàn)設(shè)計者的個性。而且固化速度可以適當(dāng)控制,在固化過程中,可以給予使用者二次修改的機(jī)會,加工失敗率低。
作為一種優(yōu)選方案,兩個所述膜層構(gòu)成一夾層,所述夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。
上述基體的制作方法:
方法一,兩個所述膜層間的夾層抽為真空,膜層和未固化的樹脂基復(fù)合材料單獨生產(chǎn)、獨立銷售,需要使用時,向夾層內(nèi)充入未固化的樹脂基復(fù)合材料制成所述基體。采用這種后充入式的方法,使用者可以自主選擇膜層和未固化的樹脂基復(fù)合材料的種類、規(guī)格等,提高了使用者的主動性、制作的靈活性。
方法二,在生產(chǎn)的過程中,兩個所述膜層間的夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料,形成所述基體。采用這種一次成型的方法,相對于后充入式的方法,基體便于運輸和存儲,使用者容易操作。
方法三,采用硅膠模的制作方法制作基體。該方法工藝成熟,可靠性高。
作為另一種優(yōu)選方案,兩個所述膜層間設(shè)有至少兩個由部分膜層圍成的腔室,所述腔室內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。各腔室可以相連通,也可以相對獨立。腔室與腔室連接處的膜層可以作為基體的連接件,通過連接件進(jìn)行彎折和裁剪。上述技術(shù)方案便于制作同一規(guī)格的產(chǎn)品,適用于進(jìn)行小批量產(chǎn)品的生產(chǎn),其中連接件可以起到組裝提示、限定產(chǎn)品規(guī)格的作用。
上述基體的制作方法:
方法一,在生產(chǎn)的過程中,兩個所述膜層間的夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料,形成所述基體。采用這種一次成型的方法。
方法二,采用硅膠模的制作方法制作基體。該方法工藝成熟,可靠性高。
所述基體優(yōu)選為片狀。使用時可以進(jìn)行裁剪、折疊、打彎等操作中的一種或一種以上操作的組合,從而制作產(chǎn)品雛形,然后固化得到產(chǎn)品。所述基體可以設(shè)有連接機(jī)構(gòu),基體通過連接機(jī)構(gòu)連接。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu),可以分別對各個簡單的部件進(jìn)行固化,固化后進(jìn)行組裝,也可以在固化前進(jìn)行組合,組合好后進(jìn)行固化,以便于結(jié)合牢固。所述膜層上可以印制花紋、連接線、裁剪線和/或折疊線等。
所述基體還可以為一具有預(yù)定的形態(tài)的基體,基體可以直接固化為產(chǎn)品。基體可以直接以一預(yù)定的形態(tài)存在,也可以在復(fù)原后為一預(yù)定的形態(tài)。復(fù)原可以通過充氣的形式、利用膜層彈性的形式、外力使基體復(fù)原的形式等多種形式進(jìn)行復(fù)原。
本發(fā)明的應(yīng)用:
可以應(yīng)用于工業(yè)新產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)階段,能夠在較短的時間內(nèi)加工出和設(shè)計一致的實物模型,設(shè)計師可以根據(jù)實物模型,進(jìn)行產(chǎn)品外觀確認(rèn)和功能測試等,從而完善設(shè)計方案,達(dá)到降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、迅速獲得客戶認(rèn)可的目的。
可以應(yīng)用于日用品、裝飾品的DIY設(shè)計或個性設(shè)計中,由于產(chǎn)品的制作過程簡單、制造方法容易掌握,普通的消費者可以進(jìn)行制作。
可以應(yīng)用于應(yīng)急品的制作。由于固化速度可以適當(dāng)控制,故可以在較短的時間內(nèi)制作需要的產(chǎn)品,而且同一規(guī)格的基體允許制作不同救災(zāi)用品、急救用品、室外用具、應(yīng)急替代品等應(yīng)急品,以作應(yīng)急使用。
可以應(yīng)用于雕塑的制作,可以通過在本發(fā)明制作的產(chǎn)品外噴漆、噴石膏等的方式快速制作空心或?qū)嵭牡袼?,該方式在進(jìn)行空心雕塑制作的過程中,可以有效節(jié)省制作時間。也可以利用本發(fā)明制作雕塑用的模子,然后灌注石灰漿等材料進(jìn)行雕塑制作。
還可以用來制作易碎品的保護(hù)裝置,例如制作保護(hù)用包裝、制作保護(hù)墊、制作護(hù)角等。特別是在膜層采用彈性材料的時候。而且由于未固化前,基體為非固態(tài),可以進(jìn)行變形,所以特別適用于具有非常規(guī)形態(tài)、特殊形態(tài)的易碎品的保護(hù)上。
兩個膜層間還可以設(shè)有至少兩個微囊,所述微囊的微囊壁內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。所述微囊與微囊間緊密接觸,在微囊內(nèi)的未固化的樹脂基復(fù)合材料在固化后,微囊的形狀得以固定,進(jìn)而使基體得以固定,進(jìn)而制成產(chǎn)品。
所述微囊與微囊間的空隙內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。在進(jìn)行固化時,填充在空隙內(nèi)的未固化的樹脂基復(fù)合材料與微囊一起固化,對微囊與微囊間的位置進(jìn)一步固定,增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。在空隙間的未固化的樹脂基復(fù)合材料在固化后,可以起到對空隙填充和粘合作用,從而大大增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。
所述微囊可以散布在兩個所述膜層間的空間內(nèi),兩個所述膜層間的空間內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。微囊間可以允許相對移動。
兩個所述膜層間的間距可以大于微囊平均厚度的兩倍,以便于微囊相互疊加,增強(qiáng)機(jī)械性能。
所述基體的一個膜層位于下方,上方固定有一層輔助膜,所述輔助膜上分布有囊泡,以囊泡作為所述微囊壁,所述囊泡內(nèi)充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。通過將微囊設(shè)置在輔助膜上,使輔助膜對微囊起到一定的固定作用。進(jìn)而使微囊排布不會過于集中在一處或者過于分散。
兩個所述膜層間的空間可以設(shè)置兩層或者兩層以上層輔助膜。以便滿足機(jī)械性能需求。
所述輔助膜上設(shè)有向上鼓起向下開口的囊泡,囊泡與囊泡間存在間距;輔助膜上囊泡與囊泡間的部分與所述膜層固定連接,從而使膜層對囊泡進(jìn)行密封,形成所述微囊。通過上述設(shè)計,可以大大簡化生產(chǎn)工藝。
在囊泡與囊泡間填充未固化的樹脂基復(fù)合材料,并在上方覆蓋另一層所述膜層。
兩個膜層間還還可以設(shè)有至少兩個顆粒,至少兩個所述顆粒間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。顆粒可以為泡沫顆粒、玻璃珠、玻璃微珠、金屬顆粒、石料顆粒、塑料顆粒等。優(yōu)選玻璃珠和玻璃微珠。通過設(shè)置固體顆粒,減少樹脂基復(fù)合材料的用量,節(jié)約成本,并且可以改善物理性能。
兩個膜層間還還可以設(shè)有內(nèi)充有氣體的囊泡。從而減少重量。
部分微囊中可以不被未固化的樹脂基復(fù)合材料充滿,剩余空間內(nèi)填充固體顆?;蛘邭怏w,以調(diào)整性能。填充的固體顆??梢詾榕菽?、玻璃珠、金屬顆粒、石料顆粒、塑料顆粒等。
所述基體的兩個膜層分別為彈性材料,以便于更加隨意的進(jìn)行彎折、拉伸、制造凹陷或者凸起,增強(qiáng)存放和使用的隨意性。所述微囊壁為彈性材料。以便于更加隨意的進(jìn)行彎折,增強(qiáng)存放和使用的隨意性。
所述基體的兩個膜層中有一個為不透明,以防在進(jìn)行光照射時光線穿透整個基體。
所述基體的兩個膜層中的一個內(nèi)側(cè)為反光材質(zhì),以便于將光線反射回微囊處,促使盡快實現(xiàn)固化,并節(jié)約光照能量。
所述基體連接一用于支撐及限定產(chǎn)品形態(tài)的支撐件。在沒有進(jìn)行固化之前,允許彎折變形,基體與基體間的距離得不到固定,所以帶支撐件的樹脂基產(chǎn)品的厚度在固化之前可以較薄、體積可以很小。而在固化的過程中,可以利用支撐件對外殼的支撐作用來限定基體的形態(tài),起到定型的作用。
作為一種優(yōu)選方案,所述基體設(shè)有一由部分基體或全部基體形成的腔體,所述支撐件位于所述腔體內(nèi)。腔體可以是封閉的腔體,如基體是一封閉的球殼形,此時基體需設(shè)進(jìn)氣口,支撐件優(yōu)選為采用彈性材料制成的彈性支撐件。可以根據(jù)彈性材料的特性,利用支撐件幫助基體復(fù)原成預(yù)制形狀。腔體也可以是半封閉的腔體,如基體呈一半封閉的筆筒型,支撐件既可以為采用彈性材料制成的彈性支撐件,又可以為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體,可以通過先固化支撐件后固化外殼的形式,使帶支撐件的樹脂基產(chǎn)品成型為所需要的產(chǎn)品。
作為另一種優(yōu)選方案,所述基體有兩個,兩個基體平行設(shè)置,所述基體與基體間設(shè)有支撐件。所述支撐件為柔性管體,柔性管體內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。在沒有進(jìn)行固化之前,支撐件以及兩個基體均為柔性,允許彎折,并且基體與基體間的距離得不到固定,所以微囊式光固化材料的厚度在固化之前可以較薄。
兩基體可以周邊密封并設(shè)有一進(jìn)氣口。在存放時,將兩個基體間的空氣抽出,使支撐件彎曲,進(jìn)而使兩個基體向內(nèi)合攏,變薄,便于存放。在固化前,通過進(jìn)氣口向兩個基體間的空間內(nèi)充入空氣,進(jìn)而使兩個基體分離并漲開,使支撐件拉伸開,然后進(jìn)行光固化。從而使兩個基體以及支撐件分別固化,從而使所述帶支撐件的樹脂基產(chǎn)品在固化后能具備一定厚度,且因為為中空結(jié)構(gòu),所以重量較輕。該結(jié)構(gòu)類似于上面外殼設(shè)有封閉的腔體的結(jié)構(gòu),但支撐件優(yōu)選為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體。也可以周邊不密封,周邊不密封的結(jié)構(gòu),方便對破損的基體進(jìn)行修補(bǔ)。
所述支撐件可以為采用彈性材料制成的彈性支撐件。所述支撐件還可以為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體,所述支撐件的管壁是采用彈性或柔性材料制成的管壁。
所述支撐件一端固定在一側(cè)基體上,形成一頂點,在所述頂點處至少還固定有另一支撐件的一端,即一個頂點處固定有至少兩根支撐件;在一側(cè)基體上共頂點的支撐件,在另一側(cè)基體上不再共頂點。因此兩根支撐件與基體間會構(gòu)成一三角狀結(jié)構(gòu),因為三角狀結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定特點,可以增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性。
一頂點處可以引出兩根、三根或四根支撐件,也可以引出更多根。但是優(yōu)選引出三根、四根支撐件的結(jié)構(gòu)。
各頂點處均引出兩根、三根或四根支撐件,以使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。
兩個所述膜層中至少有一層為防爆膜,增強(qiáng)牢固性。也可以設(shè)置為防彈膜。
兩個所述膜層中其中一層為防紫外線膜。放置光固化中紫外線外漏,并在固化后也起到隔絕紫外線的作用。
兩個所述膜層采用柔性或彈性材料制成。以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。所述顆粒為柔性,以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。優(yōu)選泡沫顆粒、柔性塑料顆粒等。所述微囊壁為柔性。以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。
所述未固化的樹脂基復(fù)合材料的固化劑是光固化劑和/或熱固化劑。采用光固化劑時,兩個所述膜層中至少一個膜層為透光材料。而且所述微囊壁為透光材料。采用熱固化劑時,未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)還可以混入已經(jīng)發(fā)泡了的發(fā)泡材料,以減輕基體的重量。熱固化劑可以采用常溫固化劑或加熱固化劑。加熱固化劑可以是中溫固化劑或高溫固化劑。
所述基體還可以為一撐起后具有設(shè)定的形態(tài)的基體,或者為多個部件的組合。使用時,取出材料撐起后,進(jìn)行固化即可得到需要的部件。所述的撐起操作,可以是將一個部件單獨撐起,或者將幾個部件組合后實現(xiàn)撐起操作,構(gòu)成需要的物品。撐起后具有設(shè)定的形態(tài)的基體。
對于與船、房子、設(shè)備外殼等大型部件,本發(fā)明包括兩個基體,兩個基體平行設(shè)置,所述基體與基體間設(shè)有支撐件,所述支撐件為柔性管體,柔性管體內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。以便于收縮存放和增強(qiáng)固化后的機(jī)械強(qiáng)度。
預(yù)先將充氣后的基體形狀設(shè)置為所需要部件的形狀,在需要使用時,將氣體充入即可呈現(xiàn)部件的形狀,通過固化即可得到需要的部件。
未固化的樹脂基復(fù)合材料中設(shè)有纖維增強(qiáng)材料,纖維增強(qiáng)材料可以采用玻璃纖維、植物纖維、碳纖維等增強(qiáng)纖維中的一種或者幾種。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料,進(jìn)行著色。以適應(yīng)顏色或者圖案需求。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料,進(jìn)行著色,以適應(yīng)顏色或者圖案需求。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料混有電致發(fā)光粉,并埋設(shè)有導(dǎo)線。以便于實現(xiàn)電致發(fā)光,從而實現(xiàn)照明或者美化。
還包括一遮光容器,所述微囊式光固化材料折疊后存放在所述遮光容器內(nèi),以便于長期存儲。
附圖說明
圖1為雕塑制作用材料為片狀時的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為設(shè)有兩個基體的雕塑制作用材料的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為基體具有預(yù)定的形態(tài)的雕塑制作用材料的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為基體是一封閉的球殼形的雕塑制作用材料的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為使用雕塑制作用材料進(jìn)行塑料件打樣或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照圖1、圖2、圖3或圖4,雕塑制作用材料,包括用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層11,兩個膜層11間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。樹脂基復(fù)合材料在固化之前并不是固態(tài)的,所以基體只要能夠生成產(chǎn)品的形態(tài)即可,并不要求一定是產(chǎn)品的形態(tài)或一定要具備某一形態(tài)。所以基體形態(tài)的自由度較高,可以根據(jù)運輸、存儲和使用的需要做成不同的形態(tài)。反過來說,同一規(guī)格的基體允許制作不同的產(chǎn)品,這樣產(chǎn)品具有了獨特性,能夠體現(xiàn)設(shè)計者的個性。而且固化速度可以適當(dāng)控制,在固化過程中,可以給予使用者二次修改的機(jī)會,加工失敗率低。
參照圖5,使用雕塑制作用材料進(jìn)行塑料件打樣或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝,步驟一,制作用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層11,兩個膜層11間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料;步驟二,利用基體制作具有產(chǎn)品形態(tài)的產(chǎn)品雛形;步驟三,通過將未固化的樹脂基復(fù)合材料固化,使產(chǎn)品雛形固化定型成為產(chǎn)品。使用時,可以通過剪切、拉伸、扭曲等手段,利用基體制作需要的產(chǎn)品雛形,然后固化成產(chǎn)品。整個過程中,不需要模具,從而大大的降低了開發(fā)和小批量生產(chǎn)的成本。由于在固化條件達(dá)到的情況下,固化速度較快,所以發(fā)明相對于采用模具制作的方法,可以有效縮短開發(fā)周期,迅速獲得客戶認(rèn)可。
作為一種優(yōu)選方案,兩個所述膜層11構(gòu)成一夾層,所述夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。
上述基體的制作方法:
方法一,兩個所述膜層11間的夾層抽為真空,膜層11和未固化的樹脂基復(fù)合材料單獨生產(chǎn)、獨立銷售,需要使用時,向夾層內(nèi)充入未固化的樹脂基復(fù)合材料制成所述基體。采用這種后充入式的方法,使用者可以自主選擇膜層11和未固化的樹脂基復(fù)合材料的種類、規(guī)格等,提高了使用者的主動性、制作的靈活性。
方法二,在生產(chǎn)的過程中,兩個所述膜層11間的夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料,形成所述基體。采用這種一次成型的方法,相對于后充入式的方法,基體便于運輸和存儲,使用者容易操作。
方法三,采用硅膠模的制作方法制作基體。該方法工藝成熟,可靠性高。
作為另一種優(yōu)選方案,兩個所述膜層11間設(shè)有至少兩個由部分膜層11圍成的腔室,所述腔室內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。各腔室可以相連通,也可以相對獨立。腔室與腔室連接處的膜層11可以作為基體的連接件,通過連接件進(jìn)行彎折和裁剪。上述技術(shù)方案便于制作同一規(guī)格的產(chǎn)品,適用于進(jìn)行小批量產(chǎn)品的生產(chǎn),其中連接件可以起到組裝提示、限定產(chǎn)品規(guī)格的作用。
上述基體的制作方法:
方法一,在生產(chǎn)的過程中,兩個所述膜層11間的夾層內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料,形成所述基體。采用這種一次成型的方法。
方法二,采用硅膠模的制作方法制作基體。該方法工藝成熟,可靠性高。
作為另一種優(yōu)選方案,所述基體還可以為一具有預(yù)定的形態(tài)的基體,基體可以直接固化為產(chǎn)品?;w可以直接以一預(yù)定的形態(tài)存在,也可以在復(fù)原后為一預(yù)定的形態(tài)。復(fù)原可以通過充氣的形式、利用膜層11彈性的形式、外力使基體復(fù)原的形式等多種形式進(jìn)行復(fù)原。
所述基體優(yōu)選為片狀。使用時可以進(jìn)行裁剪、折疊、打彎等操作中的一種或一種以上操作的組合,從而制作產(chǎn)品雛形,然后固化得到產(chǎn)品。所述基體可以設(shè)有連接機(jī)構(gòu),基體通過連接機(jī)構(gòu)連接。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu),可以分別對各個簡單的部件進(jìn)行固化,固化后進(jìn)行組裝,也可以在固化前進(jìn)行組合,組合好后進(jìn)行固化,以便于結(jié)合牢固。所述膜層11上可以印制花紋、連接線、裁剪線和/或折疊線等。
膜層11間的填充物:
參照圖1、圖2或圖3,兩個膜層11間還可以設(shè)有至少兩個微囊12,所述微囊12的微囊壁內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。所述微囊12與微囊12間緊密接觸,在微囊12內(nèi)的未固化的樹脂基復(fù)合材料在固化后,微囊12的形狀得以固定,進(jìn)而使基體得以固定,進(jìn)而制成產(chǎn)品。
所述微囊12與微囊12間的空隙內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。在進(jìn)行固化時,填充在空隙內(nèi)的未固化的樹脂基復(fù)合材料與微囊12一起固化,對微囊12與微囊12間的位置進(jìn)一步固定,增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。在空隙間的未固化的樹脂基復(fù)合材料在固化后,可以起到對空隙填充和粘合作用,從而大大增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。
所述微囊12可以散布在兩個所述膜層11間的空間內(nèi),兩個所述膜層11間的空間內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。微囊12間可以允許相對移動。
兩個所述膜層11間的間距可以大于微囊12平均厚度的兩倍,以便于微囊12相互疊加,增強(qiáng)機(jī)械性能。
參照圖2,所述基體的一個膜層11位于下方,上方固定有一層輔助13,所述輔助膜13上分布有囊泡,以囊泡作為所述微囊壁,所述囊泡內(nèi)充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。通過將微囊12設(shè)置在輔助膜13上,使輔助膜13對微囊12起到一定的固定作用。進(jìn)而使微囊12排布不會過于集中在一處或者過于分散。
兩個所述膜層11間的空間可以設(shè)置兩層或者兩層以上層輔助膜13。以便滿足機(jī)械性能需求。
所述輔助膜13上設(shè)有向上鼓起向下開口的囊泡,囊泡與囊泡間存在間距;輔助膜上囊泡與囊泡間的部分與所述膜層11固定連接,從而使膜層11對囊泡進(jìn)行密封,形成所述微囊12。通過上述設(shè)計,可以大大簡化生產(chǎn)工藝。
在囊泡與囊泡間填充未固化的樹脂基復(fù)合材料,并在上方覆蓋另一層所述膜層11。
參照圖3,兩個膜層11間還還可以設(shè)有至少兩個顆粒15,至少兩個所述顆粒15間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。顆粒15可以為泡沫顆粒、玻璃珠、玻璃微珠、金屬顆粒、石料顆粒、塑料顆粒等。優(yōu)選玻璃珠和玻璃微珠。通過設(shè)置固體顆粒,減少樹脂基復(fù)合材料的用量,節(jié)約成本,并且可以改善物理性能。
兩個膜層11間還可以設(shè)有內(nèi)充有氣體的囊泡。從而減少重量。
部分微囊12中可以不被未固化的樹脂基復(fù)合材料充滿,剩余空間內(nèi)填充固體顆?;蛘邭怏w,以調(diào)整性能。填充的固體顆??梢詾榕菽?、玻璃珠、金屬顆粒、石料顆粒、塑料顆粒等。
設(shè)有支撐件的基體及其結(jié)構(gòu):
參照圖2、圖3和圖4,所述基體連接一用于支撐及限定產(chǎn)品形態(tài)的支撐件14。在沒有進(jìn)行固化之前,允許彎折變形,基體與基體間的距離得不到固定,所以帶支撐件14的樹脂基產(chǎn)品的厚度在固化之前可以較薄、體積可以很小。而在固化的過程中,可以利用支撐件14對外殼的支撐作用來限定基體的形態(tài),起到定型的作用。
作為一種優(yōu)選方案,所述基體設(shè)有一由部分基體或全部基體形成的腔體,所述支撐件位于所述腔體內(nèi)。腔體可以是封閉的腔體,如圖4,基體是一封閉的球殼形,此時基體需設(shè)進(jìn)氣口2,支撐件14優(yōu)選為采用彈性材料制成的彈性支撐件??梢愿鶕?jù)彈性材料的特性,利用支撐件14幫助基體復(fù)原成預(yù)制形狀。腔體也可以是半封閉的腔體,如基體呈一半封閉的筆筒型,支撐件14既可以為采用彈性材料制成的彈性支撐件,又可以為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體,可以通過先固化支撐件后固化外殼的形式,使帶支撐件的樹脂基產(chǎn)品成型為所需要的產(chǎn)品。
作為另一種優(yōu)選方案,參照圖2,所述基體有兩個,兩個基體平行設(shè)置,所述基體與基體間設(shè)有支撐件14。所述支撐件14為柔性管體,柔性管體內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。在沒有進(jìn)行固化之前,支撐件14以及兩個基體均為柔性,允許彎折,并且基體與基體間的距離得不到固定,所以微囊式光固化材料的厚度在固化之前可以較薄。
兩基體可以周邊密封并設(shè)有一進(jìn)氣口2。在存放時,將兩個基體間的空氣抽出,使支撐件14彎曲,進(jìn)而使兩個基體向內(nèi)合攏,變薄,便于存放。在固化前,通過進(jìn)氣口2向兩個基體間的空間內(nèi)充入空氣,進(jìn)而使兩個基體分離并漲開,使支撐件14拉伸開,然后進(jìn)行光固化。從而使兩個基體以及支撐件14分別固化,從而在固化后能具備一定厚度,且因為為中空結(jié)構(gòu),所以重量較輕。該結(jié)構(gòu)類似于上面基體設(shè)有封閉的腔體的結(jié)構(gòu),但支撐件14優(yōu)選為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體。也可以周邊不密封,周邊不密封的結(jié)構(gòu),方便對破損的基體進(jìn)行修補(bǔ)。
所述支撐件14可以為采用彈性材料制成的彈性支撐件。所述支撐件14還可以為填充有未固化的光固化樹脂基復(fù)合材料的管體,所述支撐件14的管壁是采用彈性或柔性材料制成的管壁。
參照圖2,所述支撐件14一端固定在一側(cè)基體上,形成一頂點,在所述頂點處至少還固定有另一支撐件14的一端,即一個頂點處固定有至少兩根支撐件14;在一側(cè)基體上共頂點的支撐件14,在另一側(cè)基體上不再共頂點。因此兩根支撐件14與基體間會構(gòu)成一三角狀結(jié)構(gòu),因為三角狀結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定特點,可以增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性。
一頂點處可以引出兩根、三根或四根支撐件14,也可以引出更多根。但是優(yōu)選引出三根、四根支撐件的結(jié)構(gòu)。
各頂點處均引出兩根、三根或四根支撐件14,以使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。
兩個所述膜層11中至少有一層為防爆膜,增強(qiáng)牢固性。也可以設(shè)置為防彈膜。
兩個所述膜層11中其中一層為防紫外線膜。放置光固化中紫外線外漏,并在固化后也起到隔絕紫外線的作用。
膜層11的材質(zhì):
所述膜層11采用柔性或彈性材料制成。以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。以便于更加隨意的進(jìn)行彎折、拉伸、制造凹陷或者凸起,增強(qiáng)存放和使用的隨意性。所述顆粒為柔性,以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。優(yōu)選泡沫顆粒、柔性塑料顆粒等。所述微囊壁為柔性。以便于使整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)柔性,進(jìn)而允許彎折存放。所述微囊壁為彈性材料。以便于更加隨意的進(jìn)行彎折,增強(qiáng)存放和使用的隨意性。
所述基體的兩個膜層11中有一個為不透明,以防在進(jìn)行光照射時光線穿透整個基體。所述基體的兩個膜層11中的一個內(nèi)側(cè)為反光材質(zhì),以便于將光線反射回微囊處,促使盡快實現(xiàn)固化,并節(jié)約光照能量。
固化劑的種類:
所述未固化的樹脂基復(fù)合材料的固化劑是光固化劑和/或熱固化劑。采用光固化劑時,兩個所述膜層11中至少一個膜層11為透光材料。而且所述微囊壁為透光材料。采用熱固化劑時,未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)還可以混入已經(jīng)發(fā)泡了的發(fā)泡材料,以減輕基體的重量。熱固化劑可以采用常溫固化劑或加熱固化劑。加熱固化劑可以是中溫固化劑或高溫固化劑。
所述基體還可以為一撐起后具有設(shè)定的形態(tài)的基體,或者為多個部件的組合。使用時,取出材料撐起后,進(jìn)行固化即可得到需要的部件。所述的撐起操作,可以是將一個部件單獨撐起,或者將幾個部件組合后實現(xiàn)撐起操作,構(gòu)成需要的物品。撐起后具有設(shè)定的形態(tài)的基體。
對于與船、房子、設(shè)備外殼等大型部件,本發(fā)明包括兩個基體,兩個基體平行設(shè)置,所述基體與基體間設(shè)有支撐件,所述支撐件為柔性管體,柔性管體內(nèi)填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料。以便于收縮存放和增強(qiáng)固化后的機(jī)械強(qiáng)度。
預(yù)先將充氣后的基體形狀設(shè)置為所需要部件的形狀,在需要使用時,將氣體充入即可呈現(xiàn)部件的形狀,通過固化即可得到需要的部件。
未固化的樹脂基復(fù)合材料中設(shè)有纖維增強(qiáng)材料,纖維增強(qiáng)材料可以采用玻璃纖維、植物纖維、碳纖維等增強(qiáng)纖維中的一種或者幾種。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料,進(jìn)行著色。以適應(yīng)顏色或者圖案需求。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料,進(jìn)行著色,以適應(yīng)顏色或者圖案需求。
未固化的樹脂基復(fù)合材料內(nèi)混有顏料混有電致發(fā)光粉,并埋設(shè)有導(dǎo)線。以便于實現(xiàn)電致發(fā)光,從而實現(xiàn)照明或者美化。
還包括一遮光容器,所述微囊式光固化材料折疊后存放在所述遮光容器內(nèi),以便于長期存儲。
本發(fā)明的應(yīng)用:
可以應(yīng)用于工業(yè)新產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)階段,能夠在較短的時間內(nèi)加工出和設(shè)計一致的實物模型,設(shè)計師可以根據(jù)實物模型,進(jìn)行產(chǎn)品外觀確認(rèn)和功能測試等,從而完善設(shè)計方案,達(dá)到降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、迅速獲得客戶認(rèn)可的目的。
可以應(yīng)用于日用品、裝飾品的DIY設(shè)計或個性設(shè)計中,由于產(chǎn)品的制作過程簡單、制造方法容易掌握,普通的消費者可以進(jìn)行制作。
可以應(yīng)用于應(yīng)急品的制作。由于固化速度可以適當(dāng)控制,故可以在較短的時間內(nèi)制作需要的產(chǎn)品,而且同一規(guī)格的基體允許制作不同救災(zāi)用品、急救用品、室外用具、應(yīng)急替代品等應(yīng)急品,以作應(yīng)急使用。
還可以用來制作易碎品的保護(hù)裝置,例如制作保護(hù)用包裝、制作保護(hù)墊、制作護(hù)角等。特別是在膜層11采用彈性材料的時候。而且由于未固化前,基體為非固態(tài),可以進(jìn)行變形,所以特別適用于具有非常規(guī)形態(tài)、特殊形態(tài)的易碎品的保護(hù)上。而且可以控制基體部分固化,固化的部分起到限定位置的作用,未固化的部分起到緩沖外界壓力、沖擊力的作用。這是基體至少有兩個,兩個基體四周密封,基體之間可充入緩沖用物體,如氣體、泡沫等??梢韵妊b入緩沖用物體,再密封。
可以應(yīng)用于雕塑的制作,可以通過在本發(fā)明制作的產(chǎn)品外噴漆、刷石灰漿等的方式快速制作空心或?qū)嵭牡袼?,該方式在進(jìn)行空心雕塑制作的過程中,可以有效節(jié)省制作時間。也可以利用本發(fā)明制作雕塑用的模子,然后灌注石灰漿等材料進(jìn)行雕塑制作。
利用雕塑制作用材料制作雕塑的工藝,步驟一,制作用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層11,兩個膜層11間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料;步驟二,利用基體構(gòu)建雕塑的輪廓;步驟三,將未固化的樹脂基復(fù)合材料固化,使基體固化定型;步驟四,給基體的外膜層11噴漆和/或刷石膏、刷石灰漿,制成雕塑。
也可以采用下述工藝?yán)玫袼苤谱饔貌牧现谱鞯袼?,步驟一,制作用于生成產(chǎn)品形態(tài)的基體,所述基體包括至少兩個膜層11,兩個膜層11間填充有未固化的樹脂基復(fù)合材料;步驟二,利用基體構(gòu)建雕塑的外輪廓,所述外輪廓上留有用于注入石灰漿的開口;步驟三,將未固化的樹脂基復(fù)合材料固化,使基體固化定型,構(gòu)成雕塑的外殼;步驟四,通過開口向外殼內(nèi)注入石膏和/或石灰,石膏和/或石灰硬化制成雕塑。步驟四中注入的可以是石膏和/或石灰漿體,也可以是石膏和/或石灰粉。步驟四中注入的可以是石膏和/或石灰粉時,可以通過加入使石膏和/或石灰粉硬化的液體,使其硬化。而且石灰粉在熟化時會放出大量的熱,能夠進(jìn)一步增強(qiáng)含有熱固化劑的樹脂基復(fù)合材料的固化程度。步驟四后,還可以將由基體制成的外殼去掉。外殼可以作為雕塑的外保護(hù)層,防止搬運和移動的過程中,對內(nèi)部造成損壞。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。