专利名称：利用热可逆材料形成陶瓷铸型的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用热可逆材料制成一个模样的中间体铸型和然后利用中间体铸型浇注陶瓷铸型的制备一个精确的陶瓷铸型的方法。陶瓷铸型能够接着用于制成一个更耐久的金属铸型用于浇注与原模样相似的多个塑料部件。
比竞争对手更快地使新产品进入市场被看作是获得较大市场份额的关键。对综合的市场时机具有重大冲击的产品开发的一个领域是制造产品并将包装的原型进行市场测试，这类测试通常需要多个美观、舒适且功能强的原型以使消费者检验或使用。
包装部分通常包括由很昂贵的、多型腔钢模制得的塑料部件，例如，大多数瓶子是吹塑成型的，大多数的瓶封口是注射成型的。通常要经很大的生产量才能证明多腔铸型的生产成本。对更小的市场或只是制造几百个试验部件来说，要制成单腔铸型或原型铸型，原型铸型除了提供能用来制造测试部件的一种工具外，还提供关于部件是否能被连续制造的重要知识。
快速制备容器或部件的原型的一种方法是使用由原型快速制备系统产生的模样代替传统的注射成型的蜡模样的熔膜铸造法。这种模样的一个例子是QuickcastTM模样，加利福尼亚州，Valencia的3DSystems，Inc.的一个商标。一种中空塑料模样通常是用一种浸渍法涂上一个薄的陶瓷型壳，从陶瓷型壳上烧尽塑料留下最少量灰烬剩余物，接着将熔化的金属浇入陶瓷型壳以便铸成一个金属部件或一个塑料部件的金属铸型。由于陶瓷型壳只有一个小孔让熔化的金属进入，检查型面上的灰烬剩余物很困难，型面上的任何灰烬剩余物将可能破坏金属铸造，熔融金属冷却和收缩使得型面不能精确地复制，部件越大，不准确性越大。
1996年4月授予Tobin的美国专利第5,507,336号中公开了一种制造一个完全致密铸型的改进方法。该法包括将模样置于一个其熔点比渗透材料熔点更高的管中，这种渗透材料将被用于制造金属铸型。在模样表面和管的开口端之间浇注一个陶瓷件以便将模样型面转移至陶瓷件上，陶瓷表面与模样表面是相反的，将模样烧尽，陶瓷表面留在管中。然后从管的另一端将陶瓷涂上金属粉和一种渗透材料，并将管放入一个炉子中以便在陶瓷表面上形成金属部件，金属部件具有与陶瓷表面相反的表面，当除去陶瓷件后形成了一个金属铸型，金属铸型具有与模样同样的形状，并适用于浇注一个具有相反形状的塑料部件。对具有外部型面部件来说这是一个理想的方法。
Tobin的方法在制成陶瓷铸型时毁坏铸型。快速形成一个陶瓷铸型模样而不毁坏模样的一种方法(但要是精确的)是人们所需要的，此外，对塑料部件成型来说经常必须提供一种紧密配合的金属铸型。为了做到这一点，金属铸型可能需要一个与模样相反的形状，因此，陶瓷铸型需要具有与模样相同的形状，故在陶瓷铸型和模样之间需要一个中间铸型，正如Tobin的早期方法一样，任何陶瓷铸型不应污染其表面以形成准确的金属铸型。
为了避免毁坏模样，需要使用由可以丢弃或按所需能重新使用的一种材料制成的中间铸型以便向陶瓷铸型上转移模样的型面。蜡和硅橡胶已被用于这些目的，蜡(它是热可逆的)具有易碎的缺点和当从模样上除去时会造成小块脱落特别是含有浮雕和薄壁特征的部分，当加热时它也会使陶瓷膨胀和破裂。硅橡胶需要被硫化，当陶瓷放热时硅橡胶“凝固”，硅橡胶可能扭曲和在陶瓷模样中产生不准确性，此外，硅橡胶必须用空气注射或用能使硅橡胶从陶瓷上脱落的其它方法从铸型上除去，这样会引起陶瓷铸型破碎特别是涉及浮雕和薄壁特征的部分。
因此本发明的一个目的是提供一种制备一个具有与一个模样相同形状的陶瓷铸型的方法，该法提供准确地再生任意尺寸的一个模样，公差为±0.005英寸和在陶瓷铸型上不遗留灰烬或其它剩余物。
本发明的另一个目的是提供一种方法，该法使用一种弹性、热可逆性材料制造一个模样的一个相反的中间铸型，在用其形成一个陶瓷铸型时该中间铸型不发生扭曲并且很容易从陶瓷铸型上除去而不损坏陶瓷铸型的精密特性。
这些及其它目的通过此文的叙述将是很明显的。
在本发明的一个方面中，形成一个陶瓷铸型的一种方法包括将具有模样型面的一个模样置于一个具有开口端的烧瓶中的步骤，模样型面上对着开口端，接下来的步骤包括向烧瓶中加入高浓度热可逆性凝胶溶液以覆盖住模样型面，将凝胶溶液冷却形成一个弹性固体凝胶铸型。凝胶铸型具有与模样型面相反的凝胶铸型型面。进一步的步骤包括从弹性明胶铸型上除去模样，围绕着明胶铸型浇注一个陶瓷铸型，和通过加热液化明胶铸型以便从陶瓷铸型上除去。陶瓷铸型具有与凝胶铸型型面相反的陶瓷型面，由此准确地复制了模样型面。该方法可以进一步包含有在凝胶溶液冷却形成明胶铸型时将凝胶溶液脱气的步骤。
热可逆性凝胶溶液优选地含有从约35％至约50％的凝胶材料；从约45％至约65％的水，和从约0％至约10％的消泡剂。凝胶材料优选明胶，凝胶溶液可以进一步含有纤维或其它增稠剂。消泡剂优选是聚硅氧烷。
在本发明的另一个方面中，形成一个陶瓷铸型的一种方法包括将具有模样型面的一个模样置于具有一个开口端的第一个烧瓶中，模样型面向上对着开口端的步骤，其它步骤包括向第一个烧瓶中加入一种明胶溶液覆盖模样型面和将明胶溶液冷却同时脱气形成一个弹性的固体明胶铸型。明胶铸型具有从模样型面转移的明胶铸型型面，它与模样型面相反，其它的步骤是从明胶铸型上除去模样和第一个烧瓶和将明胶铸型置于第二个烧瓶中，明胶铸型型面冲上对着第二个烧瓶的一个开口端。进一步的步骤包括向第二个烧瓶中加入一个陶瓷溶液覆盖明胶铸型型面同时给陶瓷溶液脱气。陶瓷溶液固化和接着放热凝固，围绕着明胶铸型形成一个明胶铸型，陶瓷铸型具有从明胶铸型型面转移的陶瓷型面，它与严格的明胶铸型相反，因而陶瓷型面准确地复制了模样型面。最后的步骤是通过加热液化明胶铸型以便从陶瓷铸型上除去明胶，并从陶瓷铸型上除去第二个烧瓶。明胶溶液优选地含有从约35％至约45％的明胶，从约50％至约65％的水，和从约3％至约8％的消泡剂。
在本发明的再一个方面中，形成一个陶瓷铸型的一种方法包括将具有模样型面的一个模样置于具有一个开口端的第一个烧瓶中，模样型面向上对着开口端，其它步骤包括向第一个烧瓶中加入一种明胶溶液覆盖模样型面和将明胶溶液冷却同时将明胶溶液脱气以便形成一个弹性的固体明胶铸型。明胶铸型具有从模样型面转移的明胶铸型型面，它与模样型面是相反的。其它步骤是从明胶铸型上除去模样和第一个烧瓶和将明胶铸型置于第二个烧瓶中，明胶铸型型面向上对着第二个烧瓶的一个开口端，第二个烧瓶的尺寸能够在明胶铸型周围提供一个环形的空间，其它步骤是向第二个烧瓶中加入第一种陶瓷溶液使其充满环形空间同时将第一种陶瓷溶液脱气。
第一种陶瓷溶液在不产生热的情况下固化形成第一种陶瓷铸型以便在适当位置粘附着明胶铸型和围绕着明胶铸型型面形成一个连续的环形边缘，进一步的步骤包括向第二个烧瓶中加入第二种陶瓷溶液覆盖第一种陶瓷铸型和明胶铸型，第二种陶瓷溶液放热凝固形成粘着于第一种陶瓷铸型上的第二种陶瓷铸型。第二种陶瓷铸型具有从明胶铸型型面转移的陶瓷型面，它与明胶铸型型面相反因而陶瓷型面准确地复制了模样型面，最后步骤是经过加热液化明胶铸型以便从第一种陶瓷铸型上除去明胶和从第一种和第二种陶瓷铸型上除去第二个烧瓶。
虽然说明书包括了权利要求，权利要求书特别指出了和清楚地提出了本发明的权利要求，可以相信通过下面对优选实施案例的叙述，连同附图，可以更好地理解本发明，其中相同的参考数字等同于相同的要素和其中
图1是具有模样型面13，置于第一个烧瓶13中的模样1的正面纵剖图。
图2是置于第一个烧瓶3中的模样1的正面纵剖图，其中已倒入一个高浓度凝胶溶液5。
图3是一个固化的凝胶铸型7的一个正面纵剖图，凝胶铸型具有从模样型面13转移的凝胶铸型型面10，置于第二个烧瓶8中，在第二个烧瓶8和固化的凝胶铸型7之间有一个环形空间12。
图4是第二个烧瓶8的正面纵剖图，烧瓶中装有倒在固化的凝胶铸型7上和环形空间12中并覆盖凝胶铸型型面10的一种石膏或陶瓷溶液9。
图5是固化的石膏铸型11的正面纵剖图，从该铸型上已除去第二个烧瓶8和凝胶铸型7，露出陶瓷型面14，该表面由严格的凝胶铸型表面10转移而成，准确地复制了模样型面13。
图6是在图4中所示的一个替换实施案例的正面纵剖图，其中环形空间12被部分地填充了一种不放热的石膏溶液15以便在向第二个烧瓶8中加入一种放热的石膏溶液(未示出)前固定凝胶铸型7。
本文中所使用的术语“陶瓷”是指一种材料如石膏、粘土、硅石或其它能被烧制产生一个硬化产物的非金属材料。
本文中所使用的术语“凝胶”是指一种材料，这种材料形成一种胶态凝胶或固体材料，它是弹性的或橡胶体的，也是固体的和不易碎的。明胶是制成一种凝胶的优选材料，它形成一个柔软的弹性固体，它在与倒入的陶瓷溶液接触时，当陶瓷溶液凝固成一个固体形状过程中凝胶所经历的温度变化范围内明胶不会膨胀或收缩。而在陶瓷形状被加热或进行进一步的放热反应时凝胶熔化或液化。
本文中所使用的术语“热可逆的”是指一种材料，它在温度低于大约50℃时固化和在温度高于大约65℃时熔化或液化。
图1说明了一个模样1紧密贴合在一个烧瓶的内表面，模样1是一个瓶封口的外部的一个代表，模样1具有模样型面13，它代表了瓶封口的外面的细节。模样优选地是用在原型制备领域中熟知的立体平版印刷术制造的，在这种方法中叙述铸型的一个电子文件通过激光处理一种聚合物被快速地制造，将模样置于烧瓶中，模样型面向上对着烧瓶的开口端。
将一种弹性材料倒在模样上，弹性材料可以是一种RTV硅橡胶，制造这样的橡胶铸型在本领域是很普通的，将一个橡胶铸型从模样上取下来的步骤包括直接从模样上将橡胶铸型拉下来或进行空气喷射除下橡胶铸型，这是因为橡胶铸型是柔软的和不粘附在模样上。可选择地，弹性材料可以是从一种热可逆材料如一种水解胶体明胶溶液制得的一种固体凝胶，明胶易于分散或溶解在热水中，并且冷却时形成一个柔软的弹性材料。
弹性铸型是一种中间铸型，它被用于向陶瓷铸型上转移模样型面。一种陶瓷溶液被相似地倒在一个开口烧瓶中的弹性铸型上并使其硬化。但是，陶瓷材料典型地在一个放热凝固反应中产生热，这种热可能引起一个RTV硅橡胶膨胀和扭曲型面的几何形状。此外，一个硅橡胶铸型最终必须从陶瓷铸型上拉掉或用空气喷射法将其从陶瓷铸型上除去，对于含有薄壁部分或浮雕的部分的情况，这种除去步骤可能损坏易碎的陶瓷铸型。
明胶用熔化法很容易从一个陶瓷铸型上除去，陶瓷的放热反应典型地使邻近于陶瓷的明胶熔化，因此，在陶瓷硬化时不发生表面扭曲。形成的陶瓷铸型在烧制硬化之前可以用热水、甘油或乙酸清洗以除去任何剩余物。
明胶是一种蛋白质，它通常是从肉类和一些牛奶制品中衍生得到的，它形成一种缠结的结构或基质，并且其部分缔合的蛋白质分子间包裹有水，优选的明胶是250Bloom食用猪肉皮明胶，它可从Iowa，Sioux City，Kind&Knox Gelitin商购。
也可使用满足这些标准的其它凝胶体系，Lambda角叉菜胶及黄原胶和刺槐豆胶的混合物也能使用。纤维或其它结构性材料可分散在凝胶中，这些会增加强度并且能很容易地与熔化的凝胶一起从陶瓷铸型上除去。
凝胶溶液越浓越好，通常，形成的一个明胶溶液含有从约35％至约55％的明胶固体，从约45％至约65％的水，和从约0％至约19％的一种表面活性剂或消泡剂。更优选的，一个明胶溶液含有从约35％至约45％的固体明胶，从约50％至约65％的水，和从约3％至约8％的消泡剂。一个示例混合物是475毫升的水，25毫升的消泡剂，和175克的明胶。相似的比率用于其它凝胶体系和准确含量的测定是本领域专业人员技能范围之内的也可以加入能够粘合水或降低凝胶的水活性的其它添加剂，例如，可以加入甘油、糖或二元醇类。
代表性的，明胶被加入到冷水中，然后将混合物加热，将水和明胶或凝胶材料加热至约80℃至约100℃的范围可选择的，明胶或其它凝胶材料可以加入到热水中。将溶液搅拌直到凝胶溶解或分散，以便混合物看起来是均相的。优选的，将溶液在一个微波炉中加热以保持水的温度和增强分散，在分散过程中可将溶液置于一个真空下以防止起泡，也可使用其它的脱气方法。
表面活性剂或消泡剂优选地在水与明胶结合之前被加入到水中，聚硅氧烷和非离子表面活性剂是良好的消泡剂，可以使用二甲基硅氧烷，一种优选的消泡剂是聚二甲基硅氧烷，它以Foam Drop-S从Ohio的Spectrum Services of Cincinnati可商购的。
将凝胶分散液倒在一个有开口端的烧瓶中的模样上，(见图2)。值得关心的是在热的明胶溶液倒在模样上时模样会吸湿，立体平版印刷术所使用的树脂经常是对湿度敏感的，因此首先喷上一个薄的KRYLONTM涂料层(Sherwin Williams Co.，of Solon，OH的一种产品)封住模样表面是有益的。
在倾倒明胶阶段脱气也是有益的，例如，倾倒可以在一个30英寸汞真空度的真空室中进行。陷入的空气被除去以防止在模样/凝胶界面处富集空气泡。在凝胶内陷入的空气或气体也可能引起凝胶基质不稳定。根据部件的尺寸，明胶浇注可以多次倾倒进行，这样脱气法能更有效地除去空气泡。多次倾倒中的第一次倾倒优选地是在下次倾倒前形成一个表皮，这样空气泡不会渗透到第一次倾倒中。
将烧瓶冷冻直至凝胶已经形成一个弹性的固体结构。根据凝胶的浓度、铸型的尺寸、凝胶层的深度，需要大约1至15小时使凝胶凝固，通常在一个40°F成4℃的冰箱中放置约2小时至约8小时就足够了。非常浓的溶液在室温数小时之内就会形成一个弹性的固体。
凝胶溶液的深度取决于了模样和所需要的陶瓷铸型的尺寸。本领域的专业人员能很容易地确定这一点而不需要多的实验。代表性地，在每个模样型面需要一个最低约1英寸的凝胶厚度。
然后将固化的中间明胶铸型从模样上撕下来。在一个优选的实施案例中，烧瓶是由易于除去的侧面构成的。然后从凝胶铸型上除去这些侧面，接着再从模样上撕下凝胶铸型。凝胶铸型结构上具有足够的弹性以很容易地除去模样并保留模样型面的相反复制面而不发生扭曲，在包含有浮雕和薄壁特征的部分也是如此。
优选的是将凝胶铸型存放在冰箱温度下，但不要冻结。蛋白质在其基质中包含有水，过长曝露在高于大约18℃的温热温度下会引起失水，这会影响凝胶铸型型面的准确度。
图3公开了置于一个第二个烧瓶中的凝胶铸型，一个石膏或陶瓷溶液将被加入到这个烧瓶中。将凝胶铸型以凝胶铸型型面向上对着第二个烧瓶的开口端放置，优选地，在第二个烧瓶和凝胶铸型间留有足够的空间，这样就会在凝胶铸型周围的这个空间形成陶瓷。这样制成的陶瓷铸型在陶瓷型面周围具有一个连续的环形陶瓷边缘，因此陶瓷铸型可以很容易地用于浇注一个金属渗透铸型而不需要另一个烧瓶。
石膏或其它陶瓷材料被倒入第二个烧瓶中，深度高于凝胶铸型。优选地，深度是高于凝胶铸型约1厘米至约5厘米。倒入的陶瓷材料优选地是在真空下脱气以除去可能影响最终陶瓷铸型形成的空气。石膏或陶瓷材料首先“凝固”或形成一种固体形状，接着完全固化。在凝固过程中，在石膏中发生一个放热反应，放出的热熔化了周围的凝胶。烧瓶优选地涂有一种脱模剂以便使烧瓶很容易地从陶瓷铸型上除去。
在一个优选的实施案例中，使用了两种不同的陶瓷材料。凝胶铸型首先被部分地埋在一个第一种石膏或粘土材料中，后者凝固变成一个刚性结构，但它不放热或不使凝胶结构经受接近其熔点或液化点的温度。这种非放热材料代表性的是很弱的。它被倒入以充填或部分充填环形空间以便固定凝胶铸型，否则由于与明胶相比石膏的密度很大，在浇注一个完全的石膏结构时凝胶铸型会漂浮在上面。因为非放热性陶瓷很弱，为了处理的目的，环形壁代表性地制成至少1英寸厚。第一种石膏在大约45-90分钟凝固。
在第一个陶瓷铸型已固化后，加入第二种石膏或粘土覆盖第一个陶瓷铸型和凝胶铸型型面。第二种陶瓷材料要经历一个放热反应以增加其强度，并且易于与第一种陶瓷铸型结合。放热性石膏代表性地经过大约10分钟凝固。冰冻第二种石膏的粘结剂可以帮助减慢反应和提供更多的时间给石膏脱气。两步石膏浇注产生一个更精确的陶瓷铸型，它的陶瓷型面准确地复制了原有模样的模样型面。(见图6，它揭示了使用一个第一种石膏15)。
优选的非放热性、磷酸盐结合石膏是一种847核心混合物，从Ohio的ranson&Randolph of Maumee可商购的。从Ohio的Ranson&Randolph of Maumee也可商购的Cl-Coren Mix是最优选的放热性陶瓷材料。它是熔融氧化硅、硅酸锆、磷酸铵、二氧化硅(方英石)和氧化镁的一个混合物。从Ranson&Randolph也可商购的Core Hardner2000是可以使用的，它含有无定形的二氧化硅和二钾-6-羟基-3-氧代-9-呫吨-0-苯甲酸盐。
优选地，当一个陶瓷溶液倒在放在第二个烧瓶中的凝胶铸型上时，凝胶铸型是处于它的冰冻温度。陶瓷凝固后，陶瓷铸型和剩余的明胶可在一个炉中加热以完全熔化凝胶便于除去。炉子的温度应是大约100℃至大约275℃以便确保熔化凝胶但不至热到分解蛋白质。在基质中残存有水的明胶缓慢地熔化或液化，中心部分被很好地隔热以至于加热超过100℃不会引起水沸腾的问题。
陶瓷铸型的开口端，它对应于第二个烧瓶的底部，很容易地从陶瓷铸型中倒出熔化的或液化的凝胶分散液。此外，陶瓷型面可以很容易地从开口端检查，查看所有的明胶和其它剩余物已被除去。
将陶瓷铸型放在一个炉子中，加热至大约1100°F(990℃)至少3小时使石膏完全凝固用于进一步处理。由于在陶瓷上没有剩余物留下需要烧掉，所以可以使用一个氢气氛。与用环氧物质和蜡制造陶瓷铸型方法比较，这种缺少剩余物是一个重要特性。
按照通常指定的1996年4月16日授予Tobin的美国专利第5,507,336号(在此合并作参考)所教导的，从陶瓷铸型可以制造一个金属铸型。然而，制造金属铸型时可以不需要一个外接管，因为本发明的陶瓷铸型在陶瓷型面周围具有一个连续的环形边缘。
尽管已经说明和叙述了本发明的特定实施案例，但对本领域的专业人员来说，可进行各种改变和修正而不超出本发明的精神和范围，并且所附的权利要求书包括在本发明范围内的所有这些修正。所有这类改进是本发明的范围之中的。
权利要求
1.形成一个陶瓷铸型的一种方法，特点是具有下面步骤a)将具有模样型面的一个模样置于一个具有一个开口端的烧瓶中，所述的模样型面向上对着所说的开口端；b)向所述的烧瓶中加入一种浓的热可逆性凝胶溶液覆盖所述的模样型面；c)冷却所述的凝胶溶液以形成一个弹性的固体凝胶铸型，所述的凝胶铸型具有从所述的模样型面转移的凝胶铸型型面，它与所述的模样型面相反；d)从所述的弹性凝胶铸型上除去所述的烧瓶和所述的模样；和e)在所述的固体凝胶铸型周围浇注一个陶瓷铸型，所述的陶瓷铸型具有从所述的凝胶型面转移的陶瓷型面，它与所述的凝胶铸型型面相反，因而所述的陶瓷型面准确地复制了所述的模样型面；和f)液化所述的凝胶铸型以便从所述的陶瓷铸型上除去。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的热可逆性凝胶溶液特点是35％至50％的凝胶材料；45％至65％的水，和0％至10％的消泡剂。
3.根据权利要求2的方法，其中所述的凝胶材料是明胶。
4.根据权利要求2的方法，其中所述的消泡剂是聚硅氧烷。
5.根据权利要求1、2、3或4的工艺，进一步的特点是在将所述的凝胶溶液冷却形成一个弹性的固体凝胶铸型时给所述的凝胶溶液脱气的步骤。
6.根据权利要求1、2、3或5的方法，其中所述的凝胶溶液进一步的特点是加入纤维或其它增稠剂。
7.形成一个陶瓷铸型的一种方法，其特点是含有以下步骤a)将具有模样型面的一个模样置于一个具有一个开口端的第一个烧瓶中，所述的模样型面向上对着所说的开口端；b)向所述的第一烧瓶中加入一个明胶溶液覆盖所述的模样型面；c)在给所述的明胶溶液脱气下将所述的明胶溶液冷却以形成一个弹性的固体明胶铸型，所述的明胶铸型具有从所述的模样型面转移的明胶铸型型面，它与所述的模样型面相反；d)从所述的明胶铸型上除去所述的模样和所述的第一个烧瓶，将所述的明胶铸型以所述的明胶铸型型面向上对着所述的第二个烧瓶的一个开口端的形式放入一个第二个烧瓶中；e)向所述的第二个烧瓶中加入一个陶瓷溶液以便覆盖所述的明胶铸型型面同时给所述的陶瓷溶液脱气，所述的陶瓷溶液固化和然后放热凝固以沿着所述的明胶铸型形成一个陶瓷铸型，所述的陶瓷铸型具有从所述的明胶铸型型面转移的陶瓷型面，它与所述的明胶铸型型面相反，因而所述的陶瓷型面准确地复制了所述的模样型面；和f)利用加热液化所述的明胶铸型以便从所述的陶瓷铸型上除去所述的明胶和从所述的陶瓷铸型上除去所述的第二个烧瓶。
8.根据权利要求7的方法，其中所述的明胶溶液特点是35％至45％的明胶；50％至65％的水，和3％至8％的消泡剂。
9.根据权利要求7或权利要求8的方法，其中所述的明胶溶液进一步的特点是加入纤维或其它增稠剂。
10.形成一个陶瓷铸型的一种方法，其特点是含有如下步骤a)将一个具有模样型面的模样置于一个具有一个开口端的第一个烧瓶中，所述的模样型面向上对着所述的开口端；b)向所述的第一个烧瓶中加入一个明胶溶液覆盖所述的模样型面；c)在给所述的明胶溶液脱气下将所述的明胶溶液冷却以形成一个弹性的固体明胶铸型，所述的明胶铸型具有从所述的模样型面转移的明胶铸型型面，它是与所述的模样型面相反的；d)从所述的明胶铸型上除去所述的铸型和所述的第一个烧瓶，将所述的明胶铸型以所述的明胶铸型型面向上对着所述的第二个烧瓶的一个开口端放入第二个烧瓶中，所述的第二个烧瓶的尺寸应能在所述的明胶铸型周围提供一个环形的空间；e)向所述的第二个烧瓶中加入一个第一种陶瓷溶液以便填充所述的环形空间同时给所述的第一种陶瓷溶液脱气，所述的第一种陶瓷溶液在不产生热下固化形成一个第一种陶瓷铸型以固定所述的明胶铸型在适当位置上，并且在所述的明胶铸型型面周围形成一个连续的环形边缘；f)向所述的第二个烧瓶中加入一个第二种陶瓷溶液覆盖所述的第一种陶瓷铸型和所述的明胶铸型，所述的第二种陶瓷溶液放热凝固形成一个与所述的第一种陶瓷铸型相结合的一个第二种陶瓷铸型，所述的第二种陶瓷铸型具有从所述的明胶铸型型面转移的陶瓷型面，它与所述的明胶铸型型面相反，因而所述的陶瓷型面准确地复制了所述的模样型面；和g)利用加热液化所述的明胶铸型以从所述的第一种和第二种陶瓷铸型上除去所述的明胶，和从所述的第一种和第二种陶瓷铸型上除去所述的第二个烧瓶。
全文摘要
形成一个陶瓷铸型的一种方法，该法包括如下步骤将一个具有模样型面(13)的模样(1)置于一个具有一个开口端的烧瓶(3)中，模样型面(13)向上对着开口端。接下来的步骤包括向烧瓶中加入一个高浓度热可逆凝胶溶液(5)覆盖型面(13)，和将凝胶溶液冷却形成一个弹性的固体凝胶铸型(7)，凝胶铸型(7)具有与模样型面相反的凝胶铸型型面。进一步的步骤包括从弹性凝胶铸型上除去模样，沿着凝胶铸型周围浇注一个陶瓷铸型(11)，和液化凝胶铸型以从陶瓷铸型(11)上将其除去。陶瓷铸型(11)具有与凝胶铸型型面相反的型面(14)，因而准确地复制了模样型面。
文档编号B29C33/40GK1239448SQ97180201
公开日1999年12月22日 申请日期1997年10月9日 优先权日1996年10月24日
发明者J·R·托宾 申请人:普罗克特和甘保尔公司