[发明专利]制备模塑制品的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种制备模塑制品的方法，并且更具体地说，本发明涉及一种形成成型的热塑性板的方法。本发明还涉及一种模塑装置，该模塑装置包括第一模塑部分和板保持器。 

发明背景 

单板热成形工艺一般包括提供热塑性材料的预成型板(通常在辊上)，将预成型的热塑性板加热到可热成形的温度(thermoformable temperature)，以及使加热的热塑性板与成型的模塑表面接触。该加热的热塑性板一般借助于通过模塑表面中的穿孔抽取的真空牵引至与成型的模塑表面接触。 

单板热成形的这些现有技术方法一般地以及不如人意地包括多个步骤，比如分别形成热塑性板、将预成型的热塑性板收集在辊上、将预成型的热塑性板的辊装运至塑模机(molder)(或制造机)、并在热成形操作之前重新加热预成型的热塑性板。另外，单板热成形的该现有技术方法一般也不对热塑性板在具有轮廓的(例如凹下的)模塑表面上的厚度提供足够控制。例如，模塑的热塑性板可能太薄(例如在深度牵引的区域)，和/或在其它区域太厚。模塑的板厚度的此种可变性可能引起最终的模塑制品具有不如人意的可变化的物理性质比如裂纹破坏(crack failure)，以及美学性质比如不均匀的视觉外观(例如不规则的颜色)。 

包括热塑性板的连续挤压的热成形工艺是已知的，其使用来自挤压的热塑性板的残余热热成形。例如，参见美国专利No.6,814,905B1、6,086,800和4,061,706。该连续的热成形方法虽然也许处理或消除了涉及预成型的热塑性板的使用的多个步骤中的一些步骤，但一般地以及不如人 意地没有对热塑性板在具有轮廓的(例如凹下的)模塑表面上的厚度提供足够的控制。 

发展新的热成形工艺以及该工艺使用的装置将是理想的，其将最小化或消除现有技术方法一般遇到的步骤。另外，如果此新发展的方法和装置能在模塑的热塑性板形成以及在具有轮廓的模塑表面上被模塑时还提供该模塑的热塑性板的厚度的改进的控制则将是更理想的。 

发明概述 

本发明涉及的形成成型的热塑性板的方法包括提供模塑装置(mold apparatus)，该模塑装置包括第一模塑部分和至少一个板保持器(sheet retainer)，该第一模塑部分具有形成轮廓的且穿孔的内部模塑表面(contoured and perforated interior mold surface)以及周边边缘，该板保持器具有穿孔的上部表面。该板保持器具有沿着周边边缘的至少一部分定向的纵向轴线，并且可相对于周边边缘沿着x-、y-和/或z-轴可逆地且可控制地定位。板保持器还可围绕它的纵向轴线可逆地且可控制地转动。由热塑性组成物形成的加热的热塑性板与板保持器的上部表面接触，并由通过板保持器的穿孔的上部表面抽取的减压保持在板保持器的上部表面上。减压通过内部模塑表面的穿孔抽取，并且加热的热塑性板因此被牵引而与内部模塑表面接触以便匹配其轮廓。板保持器连同保持在其上的加热的热塑性板一起移动，并且可选择地朝向和/或离开于周边边缘转动，该转动在将加热的热塑性板牵引至与内部模塑表面接触之前、同时和/或之后发生。板保持器的该运动协助加热的热塑性板与内部模塑表面的接触以及轮廓形成(contouring)。 

依据本发明，提供了一种制备模塑制品的方法，其包括： 

(a)提供模塑装置，所述模塑装置包括： 

(i)第一模塑部分，其具有内部模塑表面以及周边边缘，所述内部模塑表面具有轮廓以及多个穿孔，以及 

(ii)至少一个板保持器，其具有上部表面，所述板保持器的上 部表面的至少一部分具有多个穿孔，所述板保持器具有沿着所述周边边缘的至少一部分定向的纵向轴线，所述板保持器可相对于所述周边边缘沿着x-轴、y-轴和z-轴中的至少一个可逆地且可控制地定位，并且所述板保持器可围绕所述纵向轴线转动； 

(b)定位所述板保持器，以使所述板保持器的上部表面位于所述周边边缘的上方； 

(c)由至少一种热塑性组成物形成加热的热塑性板，该加热的热塑性板具有允许所述加热的热塑性板为可热成形的温度，所述加热的热塑性板具有第一表面和第二表面； 

(d)使所述加热的热塑性板的所述第二表面的第一部分与所述板保持器的上部表面的至少一部分接触； 

(e)通过所述板保持器的所述上部表面的所述多个穿孔抽取减压，从而将所述加热的热塑性板的所述第二表面的所述第一部分保持在所述板保持器的上部表面上；