用于注射模制结构的快速溶解腔体形成结构的制作方法

1.本公开涉及注射模制，更具体地，本公开涉及具有内部腔体的注射模制结构。此外，还公开了用于注射模制内部腔体的方法。2.相关技术的讨论增材制造已经成为产品开发和产品生产的重要工具。增材制造一直受到与增材制造技术兼容的材料数量少的限制。一些制造商已经开始寻找将增材制造与铸造和模制技术相结合的方法。例如，铸模或模具可以使用增材制造技术生产，并用于模制由与增材制造技术不兼容的材料形成的产品。在一些应用中，增材制造已被用于生产模具或铸模的插入件，以取代铝或钢插入件。增材制造的插入件可以减少修改插入件以结合设计变更的准备时间。在某些应用中，增材制造的模具、铸模或插入件是耐用的，能够用于多个模制或铸造循环。这样耐用的模具、铸模或插入件可用于生产大量相同的部件，并允许高速制造和允许广泛选择可用的热塑性材料。在其它应用中，增材制造的模具、铸模或插入件是牺牲性的或一次性的，使得模具、铸模或插入件在模制或铸造单一产品后就会解体。这样的模具、铸模或插入件可以允许制造复杂的物体，其几何形状很难或不可能用耐用的模具来模制。这样的模具、铸模或插入件的解体可能需要几个小时或几天。

背景技术：

技术实现思路

1、本公开整体上涉及模具、铸模和插入件，其包括格子芯部，以减少模具、铸模或插入件使用后需要的解体时间。模具、铸模和插入件可以用增材制造技术制造，以提供内部流动路径，从而允许解体液体流过该流动路径。格子芯部或内部流动路径可以增加与解体液体接触的表面积，以减少模具、铸模或插入件所需的解体时间。

2、根据本公开的实施例，一种模制物品的方法包括：将可溶解插入件定位在模具内；用材料填充模具以在模具内围绕可溶解插入件形成物品；以及从物品内至少部分地溶解可溶解插入件。可溶解插入件形成物品的内部特征结构并包括多孔芯部。

3、在实施例中，从物品内至少部分地溶解可溶解插入件包括将具有可溶解插入件的物品放置在水池中。从物品内至少部分地溶解可溶解插入件可以包括使流体流过可溶解插入件的多孔芯部。溶解多孔芯部可导致可溶解插入件的外表面塌陷或解体。使流体流过多孔芯部体可以包括使流体流过通过可溶解插入件形成的通道。

4、在一些实施例中，该方法可以包括经由增材制造技术形成可溶解插入件。形成可溶解插入件可以包括形成具有格子结构的多孔芯部，以支撑可溶解插入件的外表面。外表面可以形成物品的内部特征结构。

5、在某些实施例中，该方法可以包括由可溶解树脂形成可溶解插入件。可溶解树脂可以包括聚丙烯酸(paa)、聚乳酸(pla)、聚乙二醇(peg)、丙烯酸混合物或其组合。

6、在特定的实施例中，该方法包括借助于使冷却介质流过通过可溶解插入件限定的流动通道来冷却模具内的物品。冷却介质可以溶解可溶解插入件，并冷却围绕可溶解插入件的物品。

7、在实施例中，用材料填充模具包括将材料注射到模具中。将材料注射到模具中可以包括在较高的温度和/或压力下注射材料，使得材料填充模具内和模具与插入件之间的任何空隙。

8、在一些实施例中，用材料填充模具包括：所形成的物品是流体处理部件，该流体处理部件具有本体以及由限定在本体内的可溶解插入件形成的至少一个内部特征结构。

9、在某些实施例中，用材料填充模具包括用热塑性聚合物或热固性聚合物填充模具。填充模具可以包括用聚烯烃、热塑性弹性体(tpe)、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、硅酮、聚氨酯、聚脲、氟橡胶或其组合填充模具。

10、在本公开的另一个实施例中，用于形成模制物品的内部特征结构的可溶解插入件包括外表面和多孔芯部。该外表面被配置为形成模制物品的内部特征结构。多孔芯部体位于外表面内，并被配置为支撑外表面，使得外表面是刚性的。外表面和多孔芯部是由可溶解树脂形成的，该可溶解树脂被配置为在围绕外表面形成物品后溶解。

11、在实施例中，外表面是屏障，用于防止流过模具的材料进入多孔芯部。多孔芯部可以包括格子结构。格子结构可以包括被配置为用以为外表面提供结构支撑的开放单元结构。格子结构可以形成限定了多个空隙的开放网状框架。

12、在一些实施例中，可溶解插入件包括通过多孔芯部限定的流动通道。流动通道可以被配置为允许流体流过多孔芯部。形成可溶解插入件的可溶解树脂可以包括聚丙烯酸(paa)、聚乳酸(pla)、聚乙二醇(peg)、丙烯酸混合物或其组合。

13、根据本公开的另一个实施例，一种模制物品的方法包括：将可溶解插入件定位在模具内；用材料填充模具以在模具内围绕可溶解插入件形成物品；以及从物品内至少部分地溶解可溶解插入件。可溶解插入件包括在形成物品内部特征结构的外表面或外表皮内的多孔芯部。

14、在实施例中，从物品内至少部分地溶解可溶解插入件包括将具有可溶解插入件的物品放置在水池中。另外地或替代地，从物品内至少部分地溶解可溶解插入件可以包括使流体流过可溶解插入件的多孔芯部。使流体流过多孔芯部体可以包括使流体流过通过可溶解插入件形成的通道。

15、在一些实施例中，该方法可以包括经由增材制造技术形成可溶解插入件。形成可溶解插入件可以包括形成多孔芯部，使得多孔芯部具有格子结构，以支撑可溶解插入件的外表面。外表面可以形成物品的内部特征结构。

16、在某些实施例中，该方法包括由可溶解树脂形成可溶解插入件。由可溶解树脂形成可溶解插入件可以包括：可溶解树脂包括聚丙烯酸(paa)、聚乳酸(pla)、聚乙二醇(peg)、丙烯酸混合物或其组合。

17、在特定的实施例中，该方法包括借助于使冷却介质流过通过可溶解插入件限定的流动通道来冷却模具内的物品。使流体流过流动通道可以溶解可溶解插入件，并冷却围绕可溶解插入件的物品。

18、在实施例中，用材料填充模具包括将材料注射到模具中。用材料填充模具可以包括：所形成的物品是流体处理部件，该流体处理部件具有本体和由本体内的可溶解插入件形成的至少一个内部特征结构。用材料填充模具可以包括用热塑性聚合物或热固性聚合物填充模具。该材料可以用聚烯烃、热塑性弹性体(tpe)、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、硅酮、聚氨酯、聚脲、氟橡胶或其组合进行填充。

19、在本公开的另一个实施例中，用于形成模制物品的内部特征结构的可溶解插入件包括外表面和多孔芯部。该外表面被配置为形成模制物品的内部特征结构。位于外表面内的多孔芯部体被配置为支撑外表面，使得外表面是刚性的。外表面和多孔芯部是由可溶解树脂形成的，该可溶解树脂被配置为在围绕外表面形成模制物品后溶解。

20、在实施例中，外表面是屏障，用于防止材料进入多孔芯部。多孔芯部可以包括格子结构。格子结构可以包括被配置为用以为外表面提供结构支撑的开放单元结构。格子结构可以形成限定了多个空隙的开放网状框架。可溶解插入件可以包括穿过多孔芯部限定的流动通道，该流动通道被配置为允许流体流过多孔芯部。流动通道可以将流体引导至限定在插入件内的一个或多个部段。将液体引导至限定在插入件内的一个或多个部段可以减少溶解插入件所需的时间。可溶解树脂可以包括聚丙烯酸(paa)、聚乳酸(pla)、聚乙二醇(peg)、丙烯酸混合物或其组合。

21、使用可溶解插入件可以允许物品整体地形成有复杂的内部特征结构。整体地形成物品可以提高成品的强度和/或可以使物品的部分之间没有接缝或配合线。使用可溶解插入件可以在模制物品内限定内部特征结构，而在不使用可溶解插入件的情况下这是不可能的。例如，可溶解插入件可以形成内部特征结构，而该内部特征结构是必须通过成品模制物品的开口取出的传统芯轴所不能触及的。与具有实心芯部的插入件相比，具有多孔芯部的可溶解插入件可以减少溶解插入件所需的时间量。

22、此外，在一致的范围内，本文所述的任何实施例或方面可与本文所述的任何或所有其它实施例或方面结合使用。