原型模制材的制造方法 本发明涉及一种原型模制材的制造方法,更具体而言,特别涉及一种可制造结构强度介于木材与金属之间,并兼具有木模与金属模的优点,且消除木模、金属模缺陷的原型模制材的制造方法。
通常,任何产品的制造,在制造模具之前都必须先行制作一原型模(试作品),换句话说,针对该原型模,设计者可直接在上面进行修改或作任何的变更设计,如此最后经修改毕所完成的原型模也就是其尔后所欲生产的产品造型,因而原型模的制作的确相当的重要,制造产品的第一步应该就是如何取得合适的原型模,而以往制作原型模最常使用的材质不外乎是利用木制或金属制,诚然制造上都不成问题,且已为业者实施使用好长的一段时间,乍看之下似乎都颇具产业上的利用价值,其实不然,若再严格地探讨起来,不难发现各种材质的原型模都存在着有些许尚待解决地缺陷;即首就常用的木模而言,如图1所示,即是用以显示木质材料的纤维相排列情形,由于各纤维相排列得相当整齐,亦即,木质材料具有所谓的方向性,所以进行切削加工时即会有难易之分,能够顺着其之方向进行切削者,制作原型模当然较为容易,反而,切削时与其纤维相排列方向相逆自然无法顺畅地切削,所以,木模虽然具有成本低的优点,但是却亦具有加工操作不易、具有吸水性、容易弯曲变形、易破裂、强度较差的缺点;其次再就常用的金属模而言,如图2所示,依据其晶相的排列显示,固无切削方向性的问题,然而却因其质地结构较硬,致使加工不易、制作时间较长,从而制作费用亦必然较高,除此,其重量重,不便于从事加工操作等都是不符合实用与经济的要素,所以,针对以上严重的缺陷,在求理想、实用与进步的今日,诚为一极待努力追求改善的目标。
有鉴于此,本发明人经详细思索,并以其积多年从事各原型模及相关制作材料的贩制与研究开发的经验,几经试制与试作,终而研发出一种原型模制材的制造方法。
本发明的首要目的是在于提供一种原型模制材的制造方法,由于其是利用预定量中空颗材料以搭配树脂构成的混合原料形态,因此制成的原型模制材结构强度乃可介于木材与金属之间,并得兼具有木模与金属模的优点,且消除木模、金属模的缺陷。
本发明的次一目的即在于提供一种原型模制材的结构,藉助使用中空粉末的中空结构,其可发挥不具吸水性、制作时间短、加工容易制作费用不致过高、制作精密度较高、无收缩变形现象、刀具磨耗少寿命较长、结构强度适中、易于修补破损及重量较轻可便于操作复制模具作业等特点。
本发明的又一目即在于提供一种原型模制材的制造方法,其可有效地从混合原料中除去其中的气泡。
缘是,依据本发明所提供的一种原型模制材的制造方法,是包含有如下的制作步骤为其特征:
(A).取料程序:取用预定量颗料材料及树脂以为制作的原料,且该各颗粒材料均具有一中空的内部;
(B).混合程序:将该各颗粒材料与该树脂予以混合在一起;
(C).搅拌程序:接着将该混合在一起的各颗粒材料与树脂予以进行搅拌动作,使获致完全均匀地混合以形成一混合的材料;
(D).置料程序:而后即将该混合的材料予以置设在一容器中;
(E).真空程序:将该容器抽成真空状态,以除去在该各颗粒材料与该树脂之间所形成的气泡;
(F).加热程序:接着加热该除去气泡的混合材料,使该各颗粒材料与该树脂牢固地结合在一起,如此最后即可完成一结构强度适中的原型模制材。
本发明的目的是这样实现的:一种原型模制材的制造方法,是包含有如下的制作步骤为其特征:(A).取料程序:取用预定量颗粒材料及树脂以为制作的原料,且该各颗粒材料均具有一中空的内部。(B).混合程序:将该各颗粒材料与该树脂予以混合在一起。(C).搅拌程序:接着将该混合在一起的各颗粒材料与树脂予以进行搅拌动作,使获致完全均匀地混合以形成一混合的材料。(D).置料程序:而后即将该混合的材料予以置设在一容器中。(E).真空程序:将该容顺抽成真空状态,以除去在该各颗粒材料与该树脂之间所形成的气泡。(F).加热程序:接着加热该除去气泡的混合材料,使该各颗粒材料与该树脂牢固地结合在一起,如此最后即可完成一结构强度适中的原型模制材。
一种原型模制材的制造方法,是包含有如下的制作步骤为其特征:(A).取料程序:取用预定量颗粒材料及树脂以为制作的原料,且该各颗粒材料均具有一中空的内部。(B).置料程序:而后即将该各颗粒材料与该树脂予以置设在一容器中。(C).搅拌程序:接着将该混合装设在一起的各颗粒材料与树脂予以进行搅拌动作,使获致完全均匀地混合以形成一混合的材料。(D).真空程序:将该容器抽成真空状态,以除去在该各颗粒材料与该树脂之间所形成的气泡。(E).加热程序:接着加热该除去气泡的混合材料,使该各颗粒材料与该树脂牢固地结合在一起,如此最后即可完成一结构强度适中的原型模制材。
综上所述,本发明实施例所揭露的制造方法,由于其是利用中空颗粒材料以搭配树脂构成的组合形态,因此制成的结构强度乃可介于木材与金属之间,并兼具有木模与金属模的优点,且消除木模、金属模的缺陷,再者,本发明藉助使用中空颗粒材料的中空结构,其可发挥不具吸水性、制作时间短、加工容易、制作费用不致过高、制作精密度较高、无收缩变形现象、刀具磨耗少寿命较长、结构强度适中、易于修补破损及重量较轻可便于操作复制模具作业等的特点,所以,本发明的具有产业上的利用价值实已毋庸置疑;此外,本发明实施例所揭露的制造方法,申请前并未见诸刊物,亦未曾公开使用,加之又具有如上功效增进的事实,所以,本发明的新颖性及进步性均已符合专利的申请文件。
图1是现有技术的木质材料纤维相排列的平面示意图。
图2是现有技术的金属材料晶相排列的平面示意图。
图3是本发明的平面剖视图。
图4是本发明的立体部份剖视图。
下面结合附图用实施例对本发明作进步说明:
请配合参阅图3至图4所示,当制作本发明的原型模制材时,大体上是依如下的步骤制作为其特征:
(A).取料程序:首先取用预定量颗粒材料11(或玻璃球)及树脂12以为制作的原料,且该各颗粒材料11均具有一中空的内部111,最好该各颗粒材料11均是由陶瓷材料或玻璃材料或树脂粉末材料所制成;至于该树脂12原料在本实施例中的例子可以选择使用聚胺树脂(polyamine)、环氧树脂(epoxy)、聚乙烯树脂(poly ethylene)、聚丙烯晴树脂(acrily)、聚脲酯树脂(polyurethane)等各种材料皆可;此外,最好该各颗粒材料11是以2-50单位的重量以与100单位重量的树脂12相混合,且最好该各颗粒材料11具有约0.005至0.3mm的直径大小,当然,除了如上所述之外,使用者亦可依需要选择颗粒材料11不同的用量及不同的直径大小。
(B).混合程序:紧接着将该各颗粒材料11与该树脂12予以混合在一起。
(C).搅拌程序:而后将该依一定重量比混合的中空颗粒材料11及树脂12予以进行搅拌动作,使获致完全均匀地混合以形成一混合的材料,继之即再利用消泡剂将颗粒材料11及树脂12混合时彼此间所形成的气泡予以去除,进行消除内部气泡的工作,值得注意的是,本实施例中所示的树脂12有的特性是属于热塑性,有的特性则是属于热固性,那么随其特性的不同制造上亦略有所不同,本发明中对于热塑性树脂是必须使用加热手段,方可达到将颗粒材料11植入母材内部,而植入母材内部目的主要是在于改变母相的一些物理特性,对于本发明所使用到的热塑性树脂,基本上是在进行搅拌程序时即必须同时予以加热,而于融溶状态内投入颗粒材料11使混合充分,至于本发明若是使用热固性树脂,由于热固性树脂本身大部份是液态,在投入颗粒材料11的填充料时,则比较不需要再经加热,且其本身因为搅拌产生的动能会使树脂发热,故,本发明在进行原型模制材的制造时,为求能同时适用热塑性与热固性树脂,事实上只要准备乙台具有加热功能的机具即可,如此一旦遇固态的热塑性树脂其即可立即逐行预热,以便解决热加工混练(俗称押出造粒)润湿不足的困扰。
(D).置料程序:而后即将该混合的材料予以置设在一容器90中,主要是因为该消泡剂乃无法消除该各颗粒材料11其中空内部111所容纳的空气,因而有必要再将颗粒材料11及树脂12所混合形成的混合原料予以置入一容器90中,以进行另外消除气泡的工作,值得注意的是,该容器90是可具有预定的形状,例如:球形、立方体或其他任何所需的形状。
(E).真空程序:接着将该容器90内部抽成真空状态,使有助于该各颗料材料11及树脂12中的气泡外流,亦即气泡可以很容易地就由各颗粒材料11及树脂12流出,使得在该各颗粒材料11与该树脂12之间无任何气泡的存在。
(F).加热程序:接着加热该除去气泡的混合材料,使加热至摄氏20-120度的温度,且加热约1至100个小时的时间,促使该各颗粒材料11与该树脂12牢固地结合在一起,如此最后即可完成一结构强度适中的原型模制材。
由于在抽真空的过程中,气泡可有效地从混合材料中流出,如此所成型出的原型模制材其强度或硬度也才适宜加工的操作切割作业,而几乎在该所成型的混合材料外缘部份都看不到孔洞或凹陷处的存在,即使在加工或切割之后亦是如此,所以,该所成型出的混合材料将可具有一光滑的外缘表面,不会吸收水份,且不容易变形或受损,值得再加注意的是,该各颗粒材料乃具有一相当小的尺寸,因此在正常加工作业时,几乎都不会发生破裂现象。
本发明除了可依如上的步骤进行制造外,其亦可将步骤略作变动,亦即将制造顺序变换成(A).取料程序;(B).置料程序;(C).搅拌程序;(D).真空程序;(E).加热程序;如此同样的亦能制造出一结构强度、硬度适中的原型模制材。