[发明专利]具有在其中形成的近表面通道的模具及其制造方法

说明书

一种制造用于生产部件的模具的方法包括将牺牲组件的网络施加到模具基底的第一表面上，其中所述牺牲组件由牺牲材料制成，用覆盖材料层覆盖牺牲组件的网络和第一表面，和去除牺牲材料以在覆盖材料层内产生通道网络。可通过增材制造或通过机械安置预成型的牺牲组件的网络来形成牺牲组件的网络。

技术领域

本公开涉及具有在其中形成的近表面通道的模具和制造这样的模具的方法。

背景技术

基于复合材料或聚合物的模具常用于形成大型复合部件，如用于汽车的盖板或面板。但是，典型模具由具有低热导率的材料制成，以致难以模制需要热固化的复合部件。这样的复合部件通常必须从模具中取出并在单独固化环境（例如封闭、通风和加热的固化室）中固化，或必须对整个模具和复合部件一起施以固化环境（这可能要求将模具和部件的组合移入固化环境）。

发明内容

根据一个实施方案，一种制造用于生产部件的模具的方法包括将牺牲组件的网络施加到模具基底（mold base）的第一表面上，其中所述牺牲组件由牺牲材料制成，用覆盖材料层覆盖牺牲组件的网络和第一表面，和去除牺牲材料以在覆盖材料层内产生通道网络。该方法可进一步包括固化所述覆盖材料层，并可通过牺牲材料的爆燃进行去除步骤。或者，可通过牺牲材料的熔融、溶解和汽化之一进行去除步骤。模具基底可由不同于覆盖材料的基底材料制成。可通过以下手段之一进行施加步骤：通过增材制造在模具基底的第一表面上构建牺牲组件的网络，和将牺牲组件的网络安置到模具基底的第一表面上，其中牺牲组件的网络是预成型的。

该方法可进一步包括在由基底材料制成的基底部分上形成涂布材料层以形成模具基底，其中所述涂布材料层具有充当模具基底的第一表面的自由表面。覆盖材料和涂布材料可以相同，并且该方法可进一步包括固化所述涂布材料层。所述自由表面可包括在其中形成的沟槽网络，其中在所述沟槽网络内施加牺牲组件的网络。

根据一个实施方案，一种制造模具的方法包括：(i) 在由基底材料制成的基底部分上形成由涂布材料制成的涂布层以形成模具基底，其中所述涂布层具有与基底部分共形接触的界面表面和与所述界面表面相对的自由表面；(ii) 将牺牲组件的网络施加到所述涂布层的自由表面上，其中所述牺牲组件由牺牲材料制成；(iii) 用由覆盖材料制成的覆盖层覆盖牺牲组件的网络和自由表面；和(iv) 去除牺牲材料以在覆盖层内产生通道网络。可通过牺牲材料的爆燃、熔融、溶解和汽化之一进行去除步骤，并且该方法可包括固化所述涂布层和固化所述覆盖层的至少一种。所述自由表面可包括在其中形成的沟槽网络，其中在所述沟槽网络内施加牺牲组件的网络。可通过以下手段之一进行施加步骤：通过增材制造在所述涂布层的自由表面上构建牺牲组件的网络，和将牺牲组件的网络安置到所述涂布层的自由表面上，其中牺牲组件的网络是预成型的。

根据一个实施方案，一种用于生产部件的模具包括具有第一表面的模具基底、覆盖第一表面的覆盖材料层，和布置在覆盖材料层内并如下制成的通道网络：(i) 在覆盖材料层内形成与通道网络对应的牺牲组件的网络，其中所述牺牲组件由牺牲材料制成，然后(ii) 去除牺牲材料。可通过爆燃去除牺牲材料。或者，可通过牺牲材料的熔融、溶解和汽化之一去除牺牲材料。该模具可进一步包括介于模具基底和覆盖材料层之间的涂布材料层。牺牲组件的网络可通过增材制造和机械安置之一形成，在机械安置中，牺牲组件的网络是预成型的。

本发明提供了以下实施方案。

1. 一种制造用于生产部件的模具的方法，其包括：

将牺牲组件的网络施加到模具基底的第一表面上，其中所述牺牲组件由牺牲材料制成；

用覆盖材料层覆盖所述牺牲组件的网络和所述第一表面；和

去除所述牺牲材料以在所述覆盖材料层内产生通道网络。

2. 根据实施方案1的方法，其进一步包括：

固化所述覆盖材料层。

3. 根据实施方案1的方法，其中通过所述牺牲材料的爆燃进行去除步骤。