CN101352907B - 获取热塑性材料产品的方法及其相应的产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造热塑性树脂零件的方法，包括以下步骤：a)在铸模(1)的腔体(11)中引入热塑性材料(2)；b)封闭该铸模(1)，压缩并分布该热塑性材料(2)；c)打开铸模(1)，并移出所获取的产品(3)；步骤a)包括以下步骤：a1)将热塑性材料(2)放置到支持托架(4)上；a2)朝铸模的腔体移动支持托架；a3)将热塑性材料(2)放置到铸模腔体内。

Description

获取热塑性材料产品的方法及其相应的产品

技术领域

本发明属于热塑性树脂零件的制造领域，该热塑性树脂零件用作比如汽车上的部件。

背景技术

在传统的注塑成型方法中，热塑性树脂于高温高压下在封闭的铸模中进行注塑，以获取复杂的形状。对于这些高压和高温注塑技术，可以获取非常致密且非常刚硬的零件，所以常常都不需要加强元件。这些方法允许在铸模内引入型芯或装饰性内衬。

然而，这些注塑方法有一些缺点，比如：

-必需使用高质量的材料，以达到所需的机械和/或结构特性，以及所期望的外观。常常不能使用再生材料或低质量的材料。

-必需精密的控制温度，以使得材料很好的流动。当塑料冷却的时候会收缩，所以必需精密的控制温度，尤其是在试图获取复杂形状的时候。

-高温会涉及巨大的能量消耗。而且所需的设备会更复杂，因为其必须能够将材料加热到那么高的温度。此外，当需要在铸模中使用型芯或引入加强件的时候，或者当所要获取的零件必须包含有内衬的时候，必需要考虑的是，并不是所有用于形成型芯、加强件或内衬的材料都能经受得住这么高的温度。

-注塑喷嘴位于铸模中的特定区域，因此为了到达最远的区域和/或具有复杂形状的区域，材料不得不很好的流动。为了获取对铸模的完全填充和对材料的良好充填(packing)(其允许改善所获取零件的机械和结构性能)，必需要使用高压。这些所必需的高压使得所需的设备更加复杂。

在某些情况下(比如用于汽车的顶板或门板的情况下)，塑料零件必须在所获取零件两个表面的至少一个表面上包含有内衬层(通常布置在“可视表面”上，也就是在传统产品使用过程中使用者可以看到的产品表面)。为了这个内衬层能够附着在塑料零件上，内衬层通常放置在铸模中，然后进行热塑性材料的注塑。这样所具有的缺点在于不可能使用任意的内衬材料，因为许多材料可能会由于注塑的高温而产生降解(比如由于燃烧或强光，损坏了它们的外观或引起其初始特性丢失)。因此，有时必需要使用补强保护层，其位于内衬层和热塑性材料表面之间，用以隔离注塑过程中的高温，以防止内衬层的损坏。然而，这增大了该方法的复杂度并增加了该方法的最终成本。此外，补强保护层的使用有时不足以完全解决这些问题，可能还需要使用用于内衬层的特殊(和/或昂贵的)材料。

注塑的高压可能会进一步破坏内衬材料。

塑料材料从注塑喷嘴流出贯穿铸模的运动还可致使内衬层移动、折皱或者通过塑料材料的运动而拆分、拖曳，可能改变零件的最终外观。

可以在封闭的铸模或开放的铸模(在这种情况下，注塑分两步实施：材料第一部分在铸模开放的时候进行注塑，然后铸模封闭，之后完成注塑)中实施该注塑方法。

可以用于生产热塑性零件的另一种技术称为开放铸模压缩。该技术传统上是基于将塑料材料引入开放的铸模、封闭相应的上模并且施加封闭的压力。在该技术中，压力不会象注塑成型方法中那么高，并且塑料材料通常处于比注塑方法中用到的温度更低的温度之下。

因此，这些开放铸模压缩技术具有优于注塑方法的一系列优点，比如：

i)开放铸模压缩技术允许使用比注塑方法更多种类的塑料材料。许多不适合或不完全适合的材料可以用于注塑过程。

ii)它们不需要象注塑方法中那么高的循环温度，因此，能量消耗较低，所需的设备更加简化，更多种类的材料可以用作型芯、加强件或内衬层。

iii)塑料材料不是那么热，因此，零件的稳定需要更少的时间，这产生了更高的生产率。这也意味着可以获取对零件质量更好的控制，或者换句话说，对于相同的循环时间，稳定性更好，因此获取更好的零件。

iv)此外，由于使用的温度和压力更低，所以减小了内衬中出现缺陷的风险。采用高温，热塑性材料比如可以穿过内衬的小孔，或者导致内衬中热塑性材料可进入的地方破损。

v)通常不必需使用复杂的保护层。

vi)在这些过程中用到的设备或工具可以比注塑方法中用到的那些设备或工具更加简单和小巧。

vii)低温的使用可有利于减少循环时间。

然而，这些开放铸模压缩技术具有这样的缺点，生成或产生熔化的或软化的热塑性材料的计量机器通常是很大型和笨重的机器，其不能轻易的移动来将塑料材料灌注到铸模腔体中。显然，也许并不必需要移动整个机器：这类机器可以整合比如热塑性材料进给料斗、热塑性材料加热装置和其它不必移动的装置，此外，还可以整合臂状物和热塑性材料驱动系统比如蜗杆，其中热塑性材料通过该臂状物引入到铸模中，该臂状物通常整合有加热装置，以防止材料冷却。然而，这个臂状物将不得不移动，并且仍然会是很大型和笨重的元件。此外，铸模通常整合有导柱，使得计量机器的臂状物难以接近将要填充热塑性产品的铸模的腔体(该导柱通常布置在铸模的上部和下部之间，以允许上部的导向运动用于铸模的压力封闭)。

这些开放铸模压缩技术还具有这样的缺点，成形压力为铸模的封闭压力，并且热塑性材料的温度低于注塑方法中使用的温度，因此可能出现铸模没有很好的填充(比如，如果材料温度很低，即使竭力施加了压力，材料也不能完全填充铸模)，并且所获取的零件可能没有使用注塑技术时那么致密(packed)，因而具有较差的机械特性。这意味着，为了获取与通过注塑获取的那些零件特征类似的零件，该零件必须整合有加强构件。

这些加强构件可以包括比如放置在开放铸模内侧的网状物或筛网，然后将铸模中的塑料材料引入到网状物或筛网上。

有大量出版物反映了用于获取包括加强构件比如网状物或筛网的产品的方法，比如，DE-A-19922202，DE-A-3642063，US-A-2002/0035796，EP-A-1529618，JP-A-2006-289651，JP-A-3-009836，US-A-5135694，JP-A-2003-039580，JP-A-56-078953以及JP-A-2001-301074。

发明内容

本发明的第一个方面涉及热塑性树脂零件的制造方法，包括以下步骤：

a)在铸模(例如，包括有用作盖子的第一部分和第二部分的铸模，该铸模在所述两个部分之间形成腔体，腔体的形状决定了所述方法所获取的物体形状)的腔体中引入包括至少一种热塑性树脂的热塑性材料；

b)封闭该铸模，在铸模的腔体内侧压缩并分布热塑性材料；

c)打开铸模，从铸模腔体中取出由热塑性材料获取的产品(合乎逻辑地，通常情况下，在封闭的铸模中获取的零件进行合适的冷却和稳定之后，铸模通常是开放的)。

根据本发明，步骤a)包括以下步骤：

a1)将处于软化状态的热塑性材料放置到支持托架上(软化状态理解为热塑性材料计量或挤出机器输出端的热塑性材料；不必完全是液态，但是为比如或多或少的糊状或可塑状态，其使得更容易抓住材料，并防止使用非常高的温度)；

a2)朝铸模的腔体移动带有热塑性材料的支持托架(也就是支持托架从材料在支持托架上计量的点移动到靠近铸模腔体——或者位于铸模腔体上方——的位置上，也就是移动到热塑性材料可以从该处通过比如重力作用传送到铸模腔体中的位置上，比如通过倾斜支持托架以使得热塑性材料通过重力作用落到铸模腔体中，或者比如通过允许支持托架沿着热塑性材料落到铸模腔体中而将其放置)；以及

a3)将热塑性材料放置到铸模的腔体内。

这样可以看出，通过使用比如任何机械臂或传统的机械手，或者甚至在更有利的情况下借助手动操作就可以操纵支持托架，而不是在铸模与计量或挤出机器之间进行复杂的运动。从而可以在支持托架的各个点或区域上实施对材料的受控分配，这反映在铸模腔体中材料的后继布置中。如前所述，提供材料的机器是笨重的，这使其移动变得困难、缓慢而繁重，并且该机器也是巨大的，因此其灵活性在减小的区域中和围绕有自然障碍物比如围绕在铸模腔体周围的障碍物时很受限制。

因此，对于本发明的方法，相比较于在铸模上直接计量的常规解决方案而言，可以获取更好的控制、更高的速度和更强的多功能性；换句话说，借助于支持托架在铸模外部进行计量，允许对材料进行更好的控制、更快和更多变的计量和分配。

此外，移动重达几百千克的挤出机器的可移动部分加重了设备的负担，其是大型的、复杂的、定制的、难以安装以及难以改变或移动的，相比而言，对于移动支持托架而言必需的只是自动化的简便、多功能性、机动灵活性和可配置性，该支持托架比如可以是带有几千克的材料的轻质托盘，其总重不超过10kg。

因此，根据本发明，可以获取之前讨论的属于“开放铸模”方法的优点(并且甚至是更多的，因为其可能在铸模腔体中对材料进行受控性更好的分配)，而没有来自于直接在铸模或置于铸模中且最后形成最终产品一部分的物体比如加强构件上施加热塑性材料所产生的不同难度和缺点。

在上述过程中，所使用的热塑性材料可以是多种类型的，并且可以完全的或部分的包括再生材料和/或不同类型填充料、加强和/或附着材料。

支持托架可以具有任何合适的形状，并且可以依据方法的其它特征选择最佳的支持件。例如，支持托架可以是开放或封闭类型的支持件，例如其可以是简单的托盘、盒子或任何类型的容器，开放的或者是封闭的(比如具有盖子)。盖子可以用来比如允许翻转支持托架，同样还防止在支持托架移动期间热塑性材料从支持托架上掉落出来，所述移动可涉及支持托架很剧烈的加速动作。

当热塑性材料引入到铸模腔体中的时候，支持托架可以沿着热塑性材料放置在铸模腔体中，或者热塑性材料可以通过比如重力作用(倾斜支持托架)从支持托架上移除。

支持托架可以具有基本平的或“二维”“托盘”型的形状。

在步骤b)中，热塑性材料的温度可以超过热塑性材料的维卡(Vicat)软化温度。如果材料比如必须穿过或进入铸模中容纳的加强构件上的孔或穿孔中，那么这可能是重要的，以保证这个加强构件在所获取产品中的正确结合。

在步骤b)中，热塑性材料的温度可以低于热塑性材料的熔点。这可以是有利的，因为其可以减小能量消耗，并降低由于比如在铸模中产品结合有内衬层时出现的降解而导致产生缺陷的风险。此外，热塑性材料初始时具有较低温度的事实其有助于，在步骤b)中施加压力之前材料不会穿过支持托架的孔而滴下，当这样的孔存在的时候。

然而，有可能在更高的温度下工作，比如在步骤b)中，在本发明的某些实施例中，比如当不使用内衬层的时候，热塑性材料的温度可以超过热塑性材料的熔点。

热塑性材料可以分配在支持托架上，以使得在其表面的某些区域上出现比其它区域更多的材料。可以依据待获取的产品的布局来完成分配，以使得比如有足够的热塑性材料来形成诸如转台的构件。

热塑性材料可以从热塑性材料挤出或计量机器的至少一个出口喷嘴处放置在支持托架上。至少一个机械手或机械臂可以用来在施加热塑性材料期间相对于所述出口喷嘴移动支持托架，使得热塑性材料在支持托架上的分配由所述至少一个机械手或机械臂在施加热塑性材料期间进行的移动来确定。然后，相同的机械臂(或多个机械臂)可以用来将带有热塑性材料的支持托架传送到铸模处。

合乎逻辑的是，在该方法中可以使用多个机械手，也就是，不需要使用同一个机械手来移动分配构件之下的支持托架，然后将其移动到铸模处，再然后将热塑性材料引入到铸模腔体内(比如通过翻转支持托架)。显然，比如可以有移动分配构件之下的支持托架的第一机械手、将热塑性材料引入到铸模腔体中的第二机械手以及在分配构件和铸模之间的第三托架机械手。明显还可能用两个机械手执行三个指示的功能，或者用单个的机械手来执行这三个功能，等等。

可以合理的应用多层热塑性材料和/或多种类型的热塑性材料，使得比如支持托架的不同区域具有不同的热塑性材料和/或不同量的热塑性材料和/或不同热塑性材料之间的不同比例。比如，在将热塑性材料引入到铸模腔体中之前，机械臂可以在几个喷嘴之间移动支持托架，施加不同的热塑性材料。

可选的是，在步骤a1)中，热塑性材料是从固定的分配构件进行放置的，并且支持托架通过机械手(比如机械臂)相对于所述固定的分配构件进行移动，使得热塑性材料基本以预定的方式分配在支持托架上。从而可以在支持托架上获取合适的材料分配，而不需要移动分配构件，这比如有利于简化所使用系统的一般结构。

可选的和可替换的是，在步骤a1)中，热塑性材料是从可移动的分配构件进行放置的，并且支持托架通过机械手与所述分配构件进行同步移动，以使得热塑性材料基本以预定的方式分配在支持托架上。从而比如可以获取热固性材料的更快速的分配。

可选的是，支持托架在步骤a1)和/或a2)中进行加热，以使得热塑性材料在其放置到铸模腔体中时具有超过预定阈值的温度。从而可以防止在步骤a1)和/或a2)中可能消极影响成型方法结果的材料过度冷却。换句话说，在步骤a1)和a2)中或步骤a1)和a2)之间，可以对支持托架和/或热塑性材料进行加热或预加热。从而可以确保热塑性材料合适程度的液化或软化，改善其在步骤b)中在铸模腔体中的分配。比如如果在支持托架上放置热塑性材料和在步骤b)中施加压力之间的时间较长，那么这可是很重要的。这类预加热的需要也依据其它的因素，比如热塑性材料在其施加到支持托架上时的初始温度、计量时间和所使用的热塑性材料的类型。这种在将热塑性材料引入到铸模腔体中之前进行的加热可以采用多种方式实施，比如通过红外线、热空气等等。

可选的是，该方法还可包括将至少一个加强构件放置到铸模腔体中的步骤，使其作为所获取产品的一个整体组成部分，所述加强构件具有薄板或基本薄板的形状。从而，可以在比如强度、刚度等方面改善所获取产品的特性。比如，该加强构件可以在方法停止时从带状物上剪切下来。

加强构件可以具有比铸模的腔体更大的尺寸(至少在一个或两个维度上)，在零件成型之后冲切多余部分。此外，加强构件可以具有比铸模的腔体更小的尺寸，并且完全容纳在其中。在这种情况下，可以是没有加强构件的产品的区域。

可选的是，加强构件沿着热塑性材料放置到铸模腔体中，比如，加强构件可以在步骤a3)之前放置在支持托架上。比如在步骤a1)中，热塑性材料的第一部分可以放置到支持托架上，然后加强构件可以放置到所述热塑性材料的第一部分上，再然后热塑性材料的第二部分可以放置到加强构件上。

可选的和可替换的是，加强构件可以在热塑性材料放置到铸模腔体中之前放置到铸模腔体中。

可选的和可替换的是，加强构件可以在步骤a3)之后步骤b)之前引入到铸模腔体中。

可选的是，加强构件为支持托架的一部分或形成支持托架的一部分。该实施例可能是特别有利的，因为其允许实施该方法而不必使用额外的支持托架(其不是产品的一部分)，简化了方法且降低了材料成本。放置在支持托架上的热塑性材料的量可以是使得采用与成型过程(步骤b))联合实施的方式，一旦实施步骤b)，那么加强构件的一个或两个更大表面覆盖有热塑性材料。从而，加强构件以或大或小的程度嵌入到热塑性材料中。

当加强构件为支持托架的一部分的时候和/或当热塑性材料在其引入到铸模中之前放置在加强构件上的时候，其对于将加强构件放置到铸模腔体中是特别重要的，从而使得热塑性材料不会相对于加强构件移动。在这种情况下，其可适合于将要引入到铸模中的加强构件对应于铸模腔体的位置，并且不会破损或移动的进行放置。例如，加强构件可以垂直的下降，直到在其被释放之前在其最低点接触铸模的腔体。

可选的是，沿着热塑性材料的加强构件在步骤a1)和步骤a3)之间绕着大约水平的轴翻转大约180度。比如，在步骤a1)中，热塑性材料可以放置在支持托架/加强构件较大的上部表面上。在步骤a1)之后，加强构件可以转动或翻转(比如根据基本水平的轴转动180度)，使得在加强构件引入到铸模腔体中之前，所述第一上部较大表面变成下部较大表面。换句话说，加强构件翻转成使得具有热塑性材料的一侧面朝下。

因此，通过将加强构件转动180度等，放置热塑性材料的表面面朝下，并且与铸模腔体的内部表面接触，或者与比如放置在所述内部表面上的薄片或内衬材料接触。当产品的“可视表面”靠着所述内部表面形成的时候这可能是合适的，比如使得所述可视表面不会反映加强构件的“结构”(比如筛网或网状物)。当产品具有非衬里(non-lined)可视表面(其中热塑性材料在可视表面上是可以看到的)的时候，这可能是特别相关的，而且对于具有衬里(lined)可视表面的产品来说也是特别相关的。

可选的是，沿着热塑性材料的加强构件在步骤a1)和步骤a3)之间翻转，使其处于垂直于铸模封闭方向的位置上。在比如热塑性材料放置到水平状态的加强构件上，但是铸模为垂直铸模而在水平方向上封闭的时候，这可能是有用的。

加强构件可以具有为筛网形式的结构(在本文中，表述“筛网形式的”意味着加强构件为筛网或网状物形式，具有多个从构件的一个较大表面到另一个较大表面上贯穿构件的孔，其可以为薄板及或多或少为平的构件，并且其厚度可以基本小于其长度和宽度；加强构件可以由任何合适的材料制成，比如，其可以是金属网状物或塑料材料比如热塑性塑料制成的网状物，和/或其可以由植物纤维制成，但是其也可以由其它材料制成，一切与最终产品所需的特征有关)。

可选的是，加强构件包括多个贯穿孔。网状结构、筛网结构和/或具有贯穿孔的结构使得热塑性材料可能至少部分的穿过这些孔，并且甚至在成型过程中分配到加强构件的相反表面上，改善热塑性材料和加强构件之间的附着性，并且确保热塑性材料和加强构件之间具有良好程度的耦合。已经证实，采用这种方式，并且加强构件或筛网具有合适尺寸和分配的孔(比如依据方法的特征，包括温度、压力和循环时间，以及所使用的热塑性材料的特性)，在将加强构件移动到将其引入到铸模腔体中的点上这一段时间内，热塑性材料的粘性和表面张力在其熔化或至少软化状态下允许该材料在步骤a1)中基本放置在表面上，而不会“滴落”穿过这些孔，并且不会损坏加强构件。

可选的和可替换的是，加强构件在其至少一个表面上包括多个非贯穿孔。这些穿孔或非贯穿孔可允许热塑性材料至少部分的进入所述孔中，使得加强构件和热塑性材料之间获取比加强构件具有基本光滑表面所获取的更强的附着或耦合。由于在铸模中在热塑性材料上施加压力而在所述穿孔或贯穿孔或非贯穿孔中产生塑料材料的合适的穿透。

可选的是，加强构件在与热塑性材料接触之前进行预加热。

铸模的腔体可以构造成使得热塑性材料在步骤b)中形成至少一个功能构件，比如从包括固定转台、电缆固定夹具、加强构件和冲击吸收结构的群组中进行选择。

在本发明的某些实施例中，在步骤a1)中，放置到支持托架上的热塑性材料的量可以受到控制。热塑性材料以受控制的量进行计量是有利的，因为比如：其确保铸模被正确填充，用材料覆盖零件的整个表面；其允许在某些区域获取复杂的形状，形成功能性构件，也就是具有它们各自功能的零件区域，并且在现有技术状态下，其通常是组装到先前所获取塑料零件上的独立零件，和/或加强筋或加强件；并且其降低了加强件或内衬在铸模内拖曳的风险。

比如，在步骤a1)中，放置到支持托架上的热塑性材料的量是受到控制的，使得在支持托架的至少一个区域上每个表面单位放置比支持托架其它区域更多的热塑性材料。从而在支持托架上获取与要获取的产品特性相对应的热塑性材料分配，也就是，其可能在与要获取的产品的较厚区域相对应的区域中放置更多的材料，或者在与需要更多材料的功能构件的区域中放置更多的材料，等等。由此引入到铸模中的材料已经可以具有与要获取的产品中材料所具有的分配相当一致的分配，使得当铸模封闭的时候，给予这个材料“最终的形状”，但是与上述现有技术的注塑方法中出现的情况形成对比，其不必利用压力将大量的热塑性材料从铸模的一个区域移动到另一个区域。

铸模的腔体可以配备有用于对额外的插入部分进行定位的定位装置。换句话说，腔体可以构造成使得可以在步骤b)中一体整合到产品中并从而形成为最终产品一部分的额外构件可以放置在其中某个位置上。

可选的是，至少一个内衬层在步骤b)之前引入到铸模中，使其成为所获取产品的整体组成部分，并且使其覆盖所获取产品表面的至少一部分。换句话说，比如在热塑性材料(具有或不具有加强构件)引入到铸模腔体中之前，可能将至少一个内衬层引入到铸模腔体中，以使得比如内衬层位于加强构件的较大表面和铸模的接触表面之间。从而便于热塑性材料、加强构件(当使用这个构件的时候)和内衬之间的直接附着。

内衬层可以包括嵌入到所获取产品中的加强层。该加强层可以采用与内衬层相同的材料制成，并且可以替代上述加强构件，或者其可以是对加强构件的补充。比如，可以“编织”整合有从所述层表面突出的细线或股线的内衬层，形成可以用塑料材料填充的三维结构，从而使得该三维结构嵌入到塑料材料中。

可选的是，该方法在步骤c)之后还包括有从所获取的产品上裁剪多余材料的步骤。

该方法可以是获取用于汽车的构件的方法，该构件从比如包括门板、后托架和柱内饰的群组中进行选择。

本发明的另一个方面涉及采用上述方法获取的或可以获取的物体或产品。

附图说明

为了补充说明，并且为了帮助更好的理解本发明根据其优选实施例的特征，附上一系列附图作为说明书的整体组成部分，其中，以下所示为示例性的而非限制性的特征。

图1A-1E为在方法的各个阶段中，用来实施根据本发明可能实施例的方法的设备的两个示意性正视图；

图2A-2E为在所述方法的两个阶段中的设备的两个示意性平面图；

图3A-3D用示意图显示了根据本发明可能实施例的方法的阶段或步骤；

图4A-4D用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图5A-5E用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图6A-6E用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图7A-7F用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图8A-8E用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图9A-9C用示意图显示了根据本发明另一个可能实施例的方法的阶段；

图10A、11A和12A为在本发明各个实施例中所使用部件的示意性立体图，以及图10B、11B和12B用示意图示出了相应方法的步骤。

具体实施方式

图1A和图2A显示了机械手(manipulator)6持有托盘形式(其可由加强构件7形成)的支持托架4，朝计量机器移动。在图1B和2B中，支持托架从热塑性计量或挤出机器的分配构件5中接收一定量的包括有一种或多种热塑性树脂的热塑性材料2。热塑性材料在支持托架4上的分配取决于支持托架4和分配构件5之间的相对移动，比如，机械臂或机械手6可以使得支持托架4相对于固定的分配构件5移动，或者机械手6可以使得支持托架4随可移动的分配构件5的运动而同步移动，等等。

一旦热塑性材料2已经放置在支持托架4上，机械手6将所述支持托架朝铸模1移动(图1C-1D/2C-2D)，并且将热塑性材料2放置(图1E和2E)在铸模1的腔体11中，以及选择性的将支持托架4放置在铸模1的腔体11中。可选的是，机械手可以将支持托架翻转(比如翻转180度)，以使得热塑性材料在支持托架4放置到腔体11中之前其面“向下”，或者可以倾斜支持托架4，以使得热塑性材料2借助重力作用落到腔体11内侧。比如，支持托架可以是托盘，其上表面具有较低的摩擦系数(比如其可以具有上特氟龙(Teflon)表面等)，因此，热塑性材料可以轻易的相对于所述表面滑动。另外，如果支持托架为不得不成为产品一部分的加强构件等，那么将其转动180度可以是特别有利的。图9A-9C用示意图示出了在支持托架4为加强构件7的情况下的这个“翻转”过程。

从图1A-1E和2A-2E中可以理解，从而避免了任何相对于腔体11来移动分配构件5的需要，并且如上所述，获取了热塑性材料在支持托架4上的良好分配。

图3A-3D用示意图示出了一种方法，其中首先将热塑性材料2置于铸模1的腔体11中，然后在所述热塑性材料2上增加筛网形式的加强构件7(图3A)。接下来封闭铸模(图3B)并且压缩和分配该材料(图3C)，以使得加强构件7嵌入到热塑性材料2中，穿过筛网的孔。图3D示出了铸模是如何打开以移除所获取产品3的，其加强构件7嵌入到热塑性材料2中。

可以看出，在图3A-3D所示的例子中，加强构件7的尺寸大于铸模腔体11的尺寸，由此其相对于所获取产品3是突出的。因此，可能需要裁剪该加强构件，这可以采用传统的裁剪装置来完成。可以在图3D所示的步骤中获取产品3之前完成裁剪，或者甚至更快些，比如在步骤3C期间就进行裁剪。

图3A-3D还示出了气缸12、导向气缸13(其所处的技术状态可能使其难以将热塑性材料引入到铸模中)和柱子14，气缸12的移动致使铸模打开和关闭，柱子14在机器的下部上方支持铸模的所述机器的上部。这些构件还可以在以下将要讨论的几个附图中看到。

图4A-4D示出了类似的方法，但是其中在将热塑性材料2放置到腔体11中之前，将加强构件7置于所述腔体11中。

图5A-5E示出了与图3A-3D类似的方法，但是具有图5A中所示的、包括对薄板8进行放置的第一步骤，该薄板将会形成在方法的最后被抽取出的产品3(图5E)的内衬层8。该内衬层8位于铸模的下表面上，并且热塑性材料2位于其顶部(图5B)。为了使得内衬层在处理过程中不被折皱，可以使用抓取和定心装置，该装置比如在外围抓住内衬，以使其保持张紧状态。可以在放置热塑性材料2之前在铸模内侧完成上述操作。抓取装置可以是比如实际铸模中配备的装置(借助于夹具或任何其它装置)，或者其可以包括与内衬一起引入到铸模中的外部构件(比如具有一系列针的框架，这些针沿内衬外围穿过并支持该内衬)。这些装置必须在灌注热塑性材料2的时候保持伸展或张紧。

然后，将加强构件7放置在热塑性材料2之上(图5C)，封闭铸模的腔体(图5D)，并且一旦将其再次打开，就移出所获取的产品3(图5E)。

如果内衬突出于热塑性材料(这是图5A-5E中所示例子的情况)，那么可以采用如上所述的类似方法相对于加强构件对其进行裁剪。

图6A-6E示出了与图5A-5E类似的方法，但不同的是，在将热塑性材料2放置到铸模1的腔体11中之前将加强构件7放置到内衬层8之上。

图7A-7F更详细的显示了方法的各部分，其中支持托架包括有由关联到机械手6上的夹具15所夹持的加强构件7。图7A显示了加强构件7是如何靠近机械手6安置的，在图7B中，机械手6夹持住加强构件7，并将其安置成使其能够从分配构件5接收热塑性材料(图7B和7C)。一旦已经正确计量了合适量的热塑性材料，就将加强构件引入到铸模1中(图7D)，机械手将其降低，以将其置于铸模的腔体11内(图7E)，在那里将其释放(图7F)。从而防止滴落，滴落可导致热塑性材料相对于加强构件7和/或相对于铸模腔体11产生不希望的移动。

图8A-8E示出了可选的实施例，其中，在放置热塑性材料之前将加强构件7置于支持托架4上(图8A)，以使得将热塑性材料放置在加强构件上(图8B)，之后，机械手6将带有加强构件7的支持托架4朝铸模移动(图8C)，将其定位在靠近铸模腔体的位置上(图8D)，之后，其将热塑性材料2沿着加强构件7灌注到铸模腔体11中。

图10A、11A和12A显示了三种不同类型的加强构件7(如上述解释，其也可以是支持托架4的一部分或形成支持托架4的一部分)。图10A显示了为弹性筛网形式的具有贯穿孔71的加强构件7，图11A显示了具有贯穿孔72的刚性加强构件7，图12A显示了具有非贯穿孔或非贯穿穿孔73的加强构件7。在图10B、11B和12B中可以看到，成型过程中的压力使得热塑性材料2进入孔71、72和73中，由于热塑性材料进入贯穿孔71、72(图10B、11B)和非贯穿孔73(图12B)的事实，分别使得在所获取产品中的加强构件7以合适的耦合角度嵌入到热塑性材料中(图10B、11B)或者热塑性材料以合适的耦合角度附着到加强构件的至少一个表面上(图12B)。因此，在所示的所有情况下，通过热塑性材料在加强件的孔中的穿透而实现热塑性材料和加强件之间的正确耦合。

因此，可以从本说明书中推断出的是，本发明涉及一种有助于由热塑性树脂制造产品的通用方法。

在本文中，词语“包括”及其各种变形(比如其动名词形式“包含”等等)不能以排他性的方式进行解释，也就是，其并不排除其它构件、步骤等可以引入上述说明中的可能性。

另外，本发明并不限于上述特定实施例，其还包括比如本领域普通技术人员能够在下述权利要求的范围内实施的变化(比如涉及材料、尺寸、元件、设计布局等的选择)。

Claims (43)

1.一种用于制造热塑性树脂零件的方法，包括以下步骤：

a)在铸模(1)的腔体(11)中引入包括至少一种热塑性树脂的热塑性材料(2)；

b)封闭该铸模(1)，在铸模(1)的腔体(11)内侧压缩并分布该热塑性材料(2)；

c)打开铸模(1)，从铸模腔体中移出由热塑性材料所获取的产品(3)；

其中，

步骤a)包括以下步骤：

a1)将处于软化状态的热塑性材料(2)放置到支持托架(4)上；

a2)朝铸模(1)的腔体(11)移动带有热塑性材料(2)的支持托架(4)；

a3)将热塑性材料(2)放置到铸模(1)的腔体(11)内，

其特征在于：

所述支持托架(4)为容器；并且

在步骤a1)中，热塑性材料是从固定的分配构件(5)进行放置的，并且其中，支持托架(4)通过机械手(6)相对于所述固定的分配构件(5)进行移动，使得热塑性材料基本以预定的方式分配在支持托架(4)上；或者，在步骤a1)中，热塑性材料是从可移动的分配构件(5)进行放置的，并且其中，支持托架(4)通过机械手(6)与所述分配构件(5)进行同步移动，以使得热塑性材料基本以预定的方式分配在支持托架(4)上，

其中，在步骤a1)中，放置到支持托架上的热塑性材料的量是受到控制的，以使得在支持托架的至少一个区域上每个表面单位放置比支持托架其它区域更多的热塑性材料。

2.根据权利要求1的方法，其中，支持托架(4)在步骤a1)和/或a2)中进行加热，以使得热塑性材料在其放置到铸模(1)的腔体(11)中时具有超过预定阈值的温度。

3.根据权利要求1的方法，还包括将至少一个加强构件(7)放置到铸模腔体中的步骤，使其作为所获取产品的一个整体组成部分，所述加强构件(7)具有薄板形状。

4.根据权利要求3的方法，其中，所述加强构件(7)沿着热塑性材料(2)放置到铸模腔体中。

5.根据权利要求4的方法，其中，所述加强构件(7)在步骤a3)之前放置到支持托架(4)上。

6.根据权利要求5的方法，其中，在步骤a1)中，将热塑性材料(2)的第一部分放置到支持托架(4)上，然后将所述加强构件(7)放置到所述热塑性材料的第一部分上，再然后将热塑性材料的第二部分放置到加强构件上。

7.根据权利要求3的方法，其中，将所述加强构件(7)在热塑性材料(2)放置到铸模(1)的腔体(11)中之前放置到铸模(1)的腔体(11)中。

8.根据权利要求3的方法，其中，将加强构件(7)在步骤a3)之后步骤b)之前引入到铸模(1)的腔体(11)中。

9.根据权利要求3-8中任一项的方法，其中，加强构件(7)具有为筛网形式的结构。

10.根据权利要求3-8中任一项的方法，其中，加强构件(7)包括多个贯穿孔(71、72)。

11.根据权利要求3-8中任一项的方法，其中，加强构件(7)在其至少一个表面上包括多个非贯穿孔(73)。

12.根据权利要求3-8中任一项的方法，其中，加强构件(7)在与热塑性材料接触之前进行预加热。

13.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中，铸模的腔体配备有用于对额外的插入部分进行定位的定位装置。

14.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中，至少一个内衬层(8)在步骤b)之前引入到铸模中，使其成为所获取产品(3)的整体组成部分，并且使其覆盖所获取产品表面的至少一部分。

15.根据权利要求14的方法，其中，内衬层(8)包括嵌入到所获取产品(3)中的加强层。

16.根据权利要求1-8中任一项的方法，在步骤c)之后还包括有从所获取产品上裁剪多余材料的步骤。

17.根据权利要求1的方法，其中，铸模的腔体构造成使得热塑性材料在步骤b)中形成至少一个功能构件。

18.根据权利要求17的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个固定转台。

19.根据权利要求17的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个电缆固定夹具。

20.根据权利要求17的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个加强构件。

21.根据权利要求17的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个冲击吸收结构。

22.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中，所述容器为托盘或盒子。

23.根据权利要求1-8中任一项的方法，所述方法用来获取用于汽车的构件。

24.根据权利要求23的方法，其中，所述用于汽车的构件从包括门板、后托架和柱内饰的群组中进行选择。

25.一种用于制造热塑性树脂零件的方法，包括以下步骤：

a)在铸模(1)的腔体(11)中引入包括至少一种热塑性树脂的热塑性材料(2)；

b)封闭该铸模(1)，在铸模(1)的腔体(11)内侧压缩并分布该热塑性材料(2)；

c)打开铸模(1)，从铸模腔体中移出由热塑性材料所获取的产品(3)；其特征在于：

步骤a)包括以下步骤：

a1)将处于软化状态的热塑性材料(2)放置到加强构件(7)上，所述加强构件(7)具有薄板形状；

a2)朝铸模(1)的腔体(11)移动带有热塑性材料(2)的加强构件(7)；

a3)将热塑性材料(2)和加强构件(7)放置到铸模(1)的腔体(11)内，使所述加强构件(7)作为所获取产品的一个整体组成部分，

其中，

在步骤a1)中，放置到加强构件(7)上的热塑性材料的量是受到控制的，以使得在加强构件(7)的至少一个区域上每个表面单位放置比加强构件(7)其它区域更多的热塑性材料；并且

在步骤a1)中，热塑性材料是从固定的分配构件(5)进行放置的，并且其中，加强构件(7)通过机械手(6)相对于所述固定的分配构件(5)进行移动，使得热塑性材料基本以预定的方式分配在加强构件(7)上；或者，在步骤a1)中，热塑性材料是从可移动的分配构件(5)进行放置的，并且其中，加强构件(7)通过机械手(6)与所述分配构件(5)进行同步移动，以使得热塑性材料基本以预定的方式分配在加强构件(7)上。

26.根据权利要求25的方法，其中，加强构件(7)在步骤a1)和/或a2)中进行加热，以使得热塑性材料在其放置到铸模(1)的腔体(11)中时具有超过预定阈值的温度。

27.根据权利要求25的方法，其中，沿着热塑性材料(2)的加强构件(7)在步骤a1)和步骤a3)之间绕着大约水平的轴翻转大约180度。

28.根据权利要求25的方法，其中，沿着热塑性材料(2)的加强构件(7)在步骤a1)和步骤a3)之间翻转，使其处于垂直于铸模封闭方向的位置上。

29.根据权利要求25的方法，其中，加强构件(7)具有为筛网形式的结构。

30.根据权利要求25的方法，其中，加强构件(7)包括多个贯穿孔(71、72)。

31.根据权利要求25的方法，其中，加强构件(7)在其至少一个表面上包括多个非贯穿孔(73)。

32.根据权利要求25的方法，其中，加强构件(7)在与热塑性材料接触之前进行预加热。

33.根据权利要求25的方法，其中，铸模的腔体配备有用于对额外的插入部分进行定位的定位装置。

34.根据权利要求25的方法，其中，至少一个内衬层(8)在步骤b)之前引入到铸模中，使其成为所获取产品(3)的整体组成部分，并且使其覆盖所获取产品表面的至少一部分。

35.根据权利要求34的方法，其中，内衬层(8)包括嵌入到所获取产品(3)中的加强层。

36.根据权利要求25的方法，在步骤c)之后还包括有从所获取产品上裁剪多余材料的步骤。

37.根据权利要求25的方法，其中，铸模的腔体构造成使得热塑性材料在步骤b)中形成至少一个功能构件。

38.根据权利要求37的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个固定转台。

39.根据权利要求37的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个电缆固定夹具。

40.根据权利要求37的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个加强构件。

41.根据权利要求37的方法，其中，所述至少一个功能构件包括至少一个冲击吸收结构。

42.根据权利要求25-41中任一项的方法，所述方法用来获取用于汽车的构件。

43.根据权利要求42的方法，其中，所述用于汽车的构件从包括门板、后托架和柱内饰的群组中进行选择。