CN1688424A - 用于复制原始物体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用来生产具有原始物体如石板(204,1200)的特征的铸件(63,2400,2452)。该铸件能够复制全部和部分原始物体的轮廓、纹理和颜色,并且能够制成任意形状和尺寸以及尤其能够形成模拟通常由石匠和雕刻家在现场以高代价制造的石墙、雕刻的石材建筑细节和其他建筑部件。用来制造铸件的工艺包括制造一系列模型(600,1000,1300,2200,2450,M,55)。该模型寻求复制修饰和未修饰的原始物体的尺寸。形状、轮廓以及表面纹理。

Description

用于复制原始物体的方法和设备
发明领域
本发明涉及在铸件中复制原始物体,如石材或石板的特征的方法和设备的一般领域。更具体地,本发明涉及进一步将未在原始物体中表现出来但通常有助于构建来自铸件的商品结构,如立面和墙的有用形状和特性引入铸件的方法和设备的领域。
发明背景
许多人试图模仿原始物体,例如天然物品的轮廓和颜色来制造产品,但是制造的产品既不象真的又不足以完全复制原始物体。一个例子是Formica,一种用来覆盖工作台面等的硬塑料基板。某些类型的Formica在制造期间浸渍染料或其它着色材料以模仿木材或石材的外观。然而,因为Formica被认可,因而模仿并不令人信服。而且,其不具有其意图模仿的原始物体的纹理。
另一实例为Corian。这是由塑料制成的用作工作台面和相关结构的具有不同厚度的板型材。大多数类型的Corian是通过混合塑料和填料制成并且将成品染色成与制造期间所使用的填料相似的颜色。某些类型的Corian被制成类似石材。然而,该模仿并不吸引人,因为Corian被并且也不具有其意图模仿的天然物品的纹理。
另一例子是Linoleum。其由不同的塑料和填料制成并以板材或卷材的形式出售,主要用于铺设具有防水表面的地板。而且某些类型的Linoleum的颜色和纹理类似于天然物品,但该模仿并不令人信服。颜色是人造的并且纹理是如此规整以致打消了是天然物品的想法。
另一例子是塑料地板砖。其通常为规则尺寸的正方形。其设计为施用胶粘剂相互对接,并且某些的颜色和纹理类似于天然物品。然而,颜色常常不令人信服。此外,在纹理方面也是如此,其纹理不仅浅浮而且在地砖相互对接时表现出不连续。
另一例子是设计来替代或覆盖户外结构(包括房屋)的某些或全部外表面的外墙板。该外墙板通常由塑料或铝制成,并被标记或装饰以模仿天然物品的效果。然而,模仿并不吸引人。颜色不令人信服并且纹理不仅浅浮而且在墙板相互对接时表现出不连续。
另一例子是人造石材。其由水泥和混凝料铸成并且简单模仿真石材的特征。其可铸造得与天然物体毫无区别并且需要采用与真石材相同的方法安装。
铸造塑料的工艺公开在Gansen等人的美国专利No.5,750,583和Fitts的美国专利No.3,883,627中。Ganson等公开了一种制备聚氨酯产品的工艺,其中将塑料膜置于模型中,闭合模型,将聚氨酯反应混合物注入模型,并且当反应混合物完全反应后将产品从模型中移出。
Fitts公开了一种工艺,其中含有固化剂以及聚氨酯弹性体胶原料或硅橡胶原料的热可固化弹性体板被置于待复制的母体上。该热可固化弹性体板应不会引起母体和该热可固化弹性体板之间的阻碍。接着,将弹性体板真空拉压到母体上并将母体板材封闭在框架中。然后原位形成泡沫聚合物背衬以强迫热可固化弹性体板紧贴母体从而复制母体的形状。然后该热可固化弹性体板被固化成母体的形状。最后,在由固化弹性体板材构建的模型中将制品模制成母体的形状。
一种装饰塑料模型公开在Drexinger等的5,372,869中。该模型包括两个模型组件,每一个都具有装饰面、背面、两侧和两端。每个组件的每一端具有相对于装饰面平面为45度角的预斜接切面,并且每个组件的预斜接切面为平行平面。每个组件的每个侧面处于与装饰面平面成45度角的平面中,并且该侧平面会聚在与组件背面留有间隙的位置。该两个模型组件由防火级聚氨酯制成。
最后,一种模制人造石的方法公开在Jarboe等的美国专利No.4,940,558中。该方法需要选择用来复制的石料和制作柔性橡胶模型并且支撑具有与石料外表面相符的模腔的支架。模型具有基本的柔软度并且通过将未固化液体橡胶成型材料应用于石料制作以及固化该未固化液体橡胶成型材料以制成橡胶模型。支架的成型是通过将低密度氨酯泡沫成型混合物应用到或喷涂到橡胶模型外表面来提供自支撑支架,以及喷涂双组分氨酯组合物到模腔中。该氨酯组合物包括异氰酸酯组分和聚醇组分,并在模型喷涂工艺中被混合到喷枪内以增大模制人造石到所需厚度。固化后将支架和模型剥离。
发明内容
本发明涉及制造具有原始物体,如石材面板的特征铸件的方法和设备。所述铸件可复制部分或全部原始物体的轮廓、纹理和颜色,并且可以任意形状或尺寸制造,尤其是可成型模仿石墙、石雕建筑细节以及由石匠或雕刻家以高成本现场制作的其它建筑构件。用于制造铸件的工艺包括制造一系列模型。模型设法复制原始物体的尺寸、形状、轮廓和表面纹理,修饰或不修饰原始物体。例如,原始物体是具有多个不同石区的墙,当石匠使用分离的石料造墙时可能出现这种情况。原始物体还可以是建筑部件,例如具有定制形状和天然外观的石雕部件。母体复制被用于本发明中以形成可由其制造大量铸件的模型。
本文所具体公开的一般步骤和材料具有广泛的应用。在大多数实施方案中,将原始物体物理置于框架中来制作模型。然而,并不是堆放或修饰原始物体(天然的或人造的)来适合该框架的限制,而是可对所安置的至少一部分原始物体获取压印。这里,在本领域中可以获得在天然大型物体的部分印痕(例如巨大且不可移动的石头、巨石等的一部分)。对这一点来说,可围绕需要复制的部分物体牢固地固定或构建敞开表面的盒。随后可绕其开放面边缘密封该牢固固定的盒子,并且填充第一可塑材料。该第一可塑材料可以是可流动的制模材料,例如半液态硅橡胶,当固化或干燥(在盒中)时,其可获取待复制物体的表面形态、纹理等。该第一可塑材料也可为刚性材料(如聚合物材料或非聚合物材料)的前体,例如在下文中详细描述的用于制备热固性聚合物材料的前体。该可塑材料能够复制其在半流体(可塑)状态所接触的固体物体的表面形态、纹理等。随后,在最初的可塑材料被固化、干燥、冷却等之后,其保持了表面形态、纹理等,并且被从与其所复制的固体物体的形成印痕的接触中移开。在这些可替代的步骤的一个不太优选,但依然可操作的实施方案中,该可塑材料甚至是非聚合物材料(如结晶材料),例如塑模石膏。
本发明的很多优选实施方案包括获取人造物体的印痕(如砖、大理石块表面的人造雕刻、木材、金属、热固性树脂、陶瓷材料等,三维人造制品如艺术、模型部件等制品的铸件)。这里,所得的保留印痕的第一模型材料可以采用下文所述方式来生产母体的复制品。然后可制得保留有原始物体(天然或人造制品)表面形态复型的最终产品或铸件。一般说来,下文所述制造复制原始物体部分表面的最终产品或铸件的工艺,可以包括:(1)制造复制原始物体至少部分表面的第一模型,(2)以第一可浇注材料填充第一模型以生产铸造复制品,(3)修整铸造复制品以形成母体复制品,(4)制作复制母体复制品的至少部分表面的第二模型,(5)将第二可浇注材料填充到第二模型中,以及(6)固化第二可浇注材料以制造复制原始物体至少部分表面的铸件。
一种制备复制原始物体如天然物体表面的铸件的特别优选工艺包括以下步骤:修饰原始物体到预定尺寸和构型(例如切割两块或更多石头来连接或雕刻一块石头)并且其后制备至少部分修饰的原始物体(例如修饰的天然物体)的模型。随后,以可浇注材料填充模型以制造至少部分修饰的原始物体表面(例如修饰的天然物体)的模型复制品。接着,可以为了建构和安装目的将复制品修饰到预定尺寸和构型,以制作母体复制品。然后,可由复制母体复制品的至少部分表面的模型来制造最终铸件。
本发明的另一方法包括制造建筑细节的复制品或铸件,例如飞檐或复制天然物体(如石材)表面的模型。该方法包括以下步骤:制造石材的至少部分表面的模型并将该模型内衬到支撑结构的内表面。将可浇注材料填充到具有表面模型的支撑结构中,制得具有以所需三维形状引入到铸件中的所复制的石材表面纹理的母体复制品。
所公开的本发明的设备可被用于制造复制原始物体表面的系统。该系统包括两种类型。一是连续传送带系统,第二是单独填充的单一模型操作。这些系统可被置于多个模型组中固化或分别加压或不加压固化。该传送带系统包括传送带、一个或多个位于传送带上的模型(在其至少部分表面上,每一个所述模型复制原始物体的表面)、位于传送带附近用来以可浇注材料填充一个或多个模型的分配器、以及位于第一传送带附近用来将可浇注材料基本限制在模型中的第二传送带。该系统还可包括一个或多个可浇注材料、液体或粉末颜料、辅助添加剂,如UV阻断剂或位于第一传送带附近的溶剂的分配器,以及用来加热模型并干燥位于其中的任意涂料、颜料或溶剂的加热器。在另一方法中,可在分离的可封闭支撑结构中进行固化,具有或不具有加压系统。考虑到效率和产量,这些系统可以是分离的或集中的。
这些方法和设备可以多种变体形式进行实施或配置。例如,可将模型置于可封闭的支撑结构中以方便物体的浇注。该可封闭支撑结构可由金属、木材、塑料等制造并且内衬以内层材料,从而防止可浇注材料粘附到刚性支撑结构上。
该铸件可通过在模型被填充可浇注材料之前,放入粉末或液体颜料(或两者一起)到模型中来进行着色。在另一变体中,在模型被填充可浇注材料之前,将颜料混入可浇注材料中。为了防止环境或其它条件的影响,如果需要的话可添加额外的添加剂。
附图说明
以下图1-8涉及本申请的本发明的一个实施方案。
图1示出三个天然物体,这里是石料,切割成合适的尺寸并边对边安置以形成面板或墙的一部分。
图2示出被木制屏障围绕的石块,并在石料上浇注硅树脂。
图3示出从例如图2所示的框架中移出之后的第一模型。
图4示出由图3的模型制成的母体复制品,并且随后通过移除材料形成凹槽和制备用于生产和安装的延伸部分来修饰生成母体复制品。
图5示出图4的凹槽的细节。
图6示出两个聚氨酯复制品铸件配合的细节,显示出凹槽和延伸部分。
图7示出由图4的母体复制品制成的第二模型。
图8示出置于可封闭支撑结构中的第二模型。
以下图9-24涉及本申请发明的其它两个实施方案。
图9示出在其上已浇注有可浇注材料例如硅树脂的一块石料。
图10示出固化后从石料上移除图9的硅树脂模型。
图11示出沿着如图10所示的硅树脂模型排列的预成形木制模型或建筑细节的主体部分,其用于形成建筑细节如飞檐或模型。
图12示出图11组件的侧视图。
图13示出填充有可浇注材料来形成母体复制品的图12的组件。
图14示出图13组件的侧视图。
图15示出从图13的组件上移除母体复制品。
图16示出从图13的组件上移除母体复制品的侧视图。
图17示出母体复制品。
图18为有木板支撑的图17的母体复制品的侧视图。
图19示出安放在其中浇注有硅树脂以形成模型的第二支撑结构中的图17的母体复制品。
图20示出安放在可封闭钢制支撑结构中的所得硅树脂模型。
图21示出填充有可浇注材料以生产铸件的图20的组件。
图22示出柔性模型的特征,其中其可被制成不同形状。
图23示出弯角的模型。
图24示出由例如图23中的模型所铸造的石墙的弯角。
图25示出用组合移动的第一和第二传送带制造铸件的系统。
图26示出制备包括在模型中浇注颜料和UV防护剂以及以溶剂或润湿剂,如非饮用醇处理。
图27示出制造铸件的另一系统。
图28示出一个实施方案的固化设备,其能够通过堆叠用于固化的填充模型来有效利用空间。
图29示出具有顶盖的可封闭支撑结构,从而在固化期间保持模型压力。
图30示出处于无压状态的可封闭支撑结构。
图31示出处于加压状态的可封闭支撑结构。
图32示出形成有多个面板的墙。
图33为沿图32的线33-33的侧视图,示出墙不同组件的接缝。
图34示出其中装有模型、处于开放状态的可封闭支撑结构。
图35示出具有顶部、处于封闭状态的可封闭支撑结构。
图36示出沿图35的线35-35的视图,显示出具有伸入模腔和模型中的可浇注材料的顶盖。
图37示出如图36的相同视图,但是在可浇注材料已膨胀且过量可浇注材料已流出顶盖的排料口之后。
图38示出可浇注材料固化后的可封闭支撑结构,示出流出排放口的过量可浇注材料和由于顶部伸入所致的铸件空洞部分。
图39示出铸件。
图40示出另一可封闭支撑结构和任何可浇注材料被置入模型前的第二模型。
图41示出顶部封闭的可封闭支撑结构。
图42示出沿图41的线42-42的侧视图,显示出可封闭支撑结构、第二模型、可浇注材料和过量可浇注材料流出的排料口。
图43示出铸件。
图44示出具有开放顶部的和开放侧面支撑的可封闭支撑结构,以允许在浇注后移出铸件和第二模型。
图45示出可封闭支撑结构的可选顶盖,显示出沿顶盖的排料口,但顶盖不伸入图36中的模腔中。
图46示出在模型上方封闭的图45的顶盖。
图47示出从图45的模型中移出的铸件。
图48示出通过图45的排料顶盖形成的、在安装中用作平整建筑表面以提供通道的筋条的用途。
具体实施方式
虽然本发明容许不同的变化和可替代的形式,但是通过附图中实施例的方式示出具体实施方案并在以下进行详述。说明书和附图并非用来限制本发明在所公开的具体实施方案。相反,本发明包含所有处于有所附权利要求所限定的本发明的实质和范围内的改进、等同物和替代物。
图1-8示出本申请发明的一个优选实施方案。所描述的工艺是用来制造用于结构中的平板复制品。这些面板复制了原始物体的表面,例如天然石料面板,其以天然石料制造可能很困难或很昂贵,并且可能需要石匠现场设计和建造。
在图1中,首先选择、修饰和摆放天然物体,如板石102、104和106以制备有木板100所支撑的修饰的天然物体(即石板204)。如图所示,灰浆110已被置于板石102、104和106之间的缝隙中。木制灰浆条200已沿板石102、104和106的侧面被加入,从而方便复制生产,当大量组合时可相互锁紧。石板204已被用木条300筑墙,形成对于液体模型材料400(见图2)的周界,随后将液体模型材料400浇注到有石板204和木条300的框架制成的容器中。可真空处理图2中的未固化硅树脂400以在浇注前除去任何气泡。
图3示出第一柔性模型600,其在图2的浇注硅树脂400固化后形成并被从石板204上卸下。如图所示的模型600示出石板204表面的阴印痕。该第一模型600随后被填充第一可浇注材料,例如可膨胀的聚氨酯塑料,以形成复制原始物体(如石板204)纹理表面和主要轮廓以及任意灌浆表面的第一浇注复制品。
图4示出以制造图3的矩形模型600基本相同的方式由基本正方的模型制造的第一母体复制品700。通过类似图2的200的灰浆条形成图4中的伸出部分702和706。此外,板700的侧面704和708已被挖去一部分。以凹槽704和708修饰的板700在此也可用作母体复制品。该凹槽可采用任意公知的从平板上移除材料的方法来完成,包括铣磨、锯、刀割和激光切割。凹槽的细节示于图5,同时图6示出当相互相对安放时,根据本文工艺制造的成品铸件900和901的相邻伸出部分702和凹槽704将如何重叠。
图7示出由第一母体复制品如图4中的面板700制造的第二模型1000。模型1000具有对应于原始面板中石料的腔1002、1004、1006、1008。模型1000按照与制造矩形模型600基本相同的步骤制造,除了不加外灰浆条之外。
图8中,已将模型1000放入可封闭支撑结构1112中,其依次由通过铰链1110连接的可旋转钢制子框架1114和1116组成。上子框架或顶盖1114装配有内部塑料板1113以防止聚氨酯或其它可浇注材料粘附其上。如果需要,可不用可封闭支撑结构来完成固化。此外,采用某些可浇注材料例如可膨胀泡沫塑料,可封闭支撑结构可在固化期间对模型施加压力。
实际上,铸件由以未固化的第二可浇注材料如聚氨酯塑料填充的下子框架1116,和转动子框架或覆盖子框架1116的顶盖1114制成。然后,装配销1106和1108与托架1102和1104,以实现子框架1114和1116之间的紧密接合。内衬材料如塑料板1113防止未固化聚氨酯塑料粘附到子框架1114上。一旦第二可浇注材料固化,则将销1106和1108从托架1102和1104上脱开,子框架1114从子框架1116上转开,并且将铸件从子框架1116中移出。
如上述所制的聚氨酯塑料、铸件可在模型1000的某些或全部腔侧着色。在一种该着色方法中,以预定或随机模式将一种或多种粉末水泥或氧化铁染料或其他粉末颜料放入图7和8中的模型1000的腔1002、1004、1006和1008的至少其中一个腔内。最佳颜料是粉末氧化铁,其能够具有多种不同颜色。为了最佳结果,采用多种颜料随机洒入腔中赋予天然颜色和风化外观。然后可将润湿剂如水或非饮用醇的细雾喷洒或涂刷到颜料或多种颜料上,直至粉末溶解或被润湿。然后将如此处理过的模型1000的腔或多个腔干燥。当将第二可浇注材料或聚氨酯塑料注入模型1000中时,颜料或多种颜料就成为未固化聚氨酯塑料表面的一部分,导致聚氨酯铸件在复制模型1000的轮廓的表面上被部分或全部着色。这将联系图26在以后进行说明和讨论。
在另一着色方法中,可以预定或随机模式将第二可浇注材料、一种或多种颜料,如涂料或粉末,加入模型1000的至少其中一个腔内。然后将如此处理过的模型1000的腔或多个腔干燥。当将未固化聚氨酯塑料注入模型1000中时,干燥的涂料或粉末被未固化的聚氨酯塑料所获得,导致铸件在复制模型1000的轮廓的表面上被部分或全部着色。
在另一着色铸件的方法中,在加入模型1000中之前,将一种或多种液体或粉末水泥染料或其他粉末颜料与第二可浇注材料混合。在将该材料如未固化聚氨酯塑料加入模型1000中并固化之后,所得铸件在内部和外部被统一着色。在所有这些方法中,该粉末或液体可包括防护添加剂以帮助对抗风化或其他对铸件有害的环境条件。其可以是紫外阻断剂或保护不受任何不良条件影响的某些其他材料。
图9-24示出本申请发明的优选实施方案。所述工艺用来制作三维复制品。这些复制品以在天然石材中很难或不可能制作的方式来复制原始物体(如天然石材)的所需表面纹理。而后,最终铸件表现为具有所需外部纹理的三维石材。
图9示出制作具有待复制天然物体表面的石材1200的柔性硅树脂模型的第一步骤。所示石材1200在其上表面装有隔障1202。在图9的侧视图中,隔障1202的可视部分是木条1204和1206。隔障1202用来包容图9中注入石材1200的未固化硅树脂1208。
图10中,图9的未固化硅树脂1208已固化成为图10的第一柔性模型1300。为了帮助将模型1300从石材1200上抬起,可将隔障1202如图10所示通过移除图9的木条1204而打开。然后,该模型1300复制石材1200表面的所需纹理,该纹理可以是风化的石灰石、多孔大理石或是蚀刻或雕刻的图案和设计。
图11所示的刚性支撑结构1412包括底板1400、侧板1404和1408、端板1406和围板1402。围板1402确定铸造复制品的装饰三维形状。在某些情况下,三维形状可以是已有雕刻形状,例如雕刻石材作品。刚性支撑结构1412可以与柔性模型1410对齐,其可为调整来适合内支撑结构1412的图10的柔性模型1300的一部分。第一柔性模型1300具有纹理表面1302和平滑表面1304。第一柔性模型1300的平滑侧1304面对刚性支撑结构1412的内表面,同时纹理侧1302避开刚性支撑结构1412的内部。这里,图12为图11的刚性支撑结构1412的侧视图。
图13中,刚性支撑结构1412已被填充有第一可浇注材料如可膨胀聚氨酯塑料1600,并且刚性支撑结构1412以顶盖1602封闭。图13的刚性支撑结构1412末端的截面示于图14中。第一柔性模型1300足够薄以易于在固化压力下相一致以复制刚性支撑结构1412的轮廓。模型1300在支撑结构1412上形成符合纹理侧1302轮廓的高重现精度的饰面。
图15中,顶盖1602已被从刚性支撑结构1412上移除并且固化的聚氨酯母体复制品1800被从刚性支撑结构1412上移除。然后,接触模型表面1302的母体复制品1800的表面复制石材1200的表面。图15的刚性支撑结构1412端部截面示于图16中。
图17示出被完全从刚性支撑结构1412中移出并放置在板2000顶部以形成组合件2002的母体复制品1800。组合件2002的截面示于图18。
图19中,组合件2002已与第二刚性支撑结构2212组合。结构2212包括侧板2203和2206、顶板2208和隔板2210。第二刚性支撑结构2212在内部修饰尺寸和构型,从而在母体复制品1800和第二刚性支撑结构2212的内表面之间具有相对统一的间隔。当未固化硅树脂被注入开放的第二刚性支撑结构2212顶部并进行固化时,得到母体复制品1800的第二柔性模型2200。
图20示出第三刚性支撑结构2300。虽然第一刚性支撑结构1412和第二刚性支撑结构2212可由木材制成,但当第三刚性支撑结构2300将被用于制造多个铸件从而需要坚固时,其可由结构钢或金属制成。修饰刚性支撑结构2300的尺寸以尽可能紧密地容纳硅树脂模型2200。图20的柔性模型2200已被置于可封闭支撑结构2300中,相反其由钢制子框架组成。该子框架通过铰链2306可转动地连接到上子框架或配有内衬塑料2314的顶盖2304。
实际上,第二铸件通过在可封闭支撑结构2300中以未固化聚氨酯塑料填充模型2200并转动顶盖2304封闭模型2200来制造。然后将销2308装配到托架2310,并封闭以获得紧密接合。内衬塑料板2314放置未固化聚氨酯塑料粘附到底板2304上。一旦聚氨酯塑料被固化,将销2308从托架2310上脱开,并且如图21所示转开顶盖2304。结构如图21所示的聚氨酯固化铸件2400被随后移除。如上所述制造的聚氨酯也可以用多种方法着色,包括前面所讨论的方法。
图22示出类似图10的1300的柔性模型的特征,其中其可被操作来精确安装到替换形状,如雕花墙、模铸品、支撑梁或其他建筑细节。这里,本发明工艺的最终铸件将具有在外表面复制有原始物体(如石板)表面纹理的所需纹理。来自真实石材的产品将需要非常有技巧的石匠现场长时间工作来成型每个石材部件以统一装配和雕刻。在模铸品或雕刻石材复制品的情况下,雕刻家将不得不在发现合适石块之后雕刻石材。在本发明工艺中,所选纹理在由易于加工的材料,如木材或塑料,制成的易于构建的表面上进行复制。在此成品铸件是本公开工艺的唯一好处。
图23示出制造第二母体复制品,如图24所示弯角的第二柔性模型2450。弯角2452形成为单一部件,从而无需连接两个分离的墙部件。
图25示出用来连续示出聚氨酯铸件的系统2500。第一下传送带2502连续装载模型2504,其由一个或多个原始物体或其母体复制品制成。一旦模型2504被置于下传送带2502上,一个或多个颜料分配器2506将一种或多种粉末或液体的颜料,以及润湿剂如水或醇(当需要时)加入模型2504的腔内,从而通过多种方法使由模型2504制成的铸件着色,包括上述方法。然后,下传送带2502传送模型2504到一个或多个加热器,其干燥模型2504中的所有颜料、涂料和水,并且也加热模型2504。
然后,下传送带2502传送模型2504到第二可浇注材料分配器2510,其以可浇注聚氨酯填充模型2504。接着,下传送带2502传送模型2504到第二上传送带2512下方,其用来防止可浇注聚氨酯起泡沫超出模型2504的范围。传送带2512优选具有内衬材料表面以防止可浇注材料粘附到传送带2512上。依据可浇注材料的配方,固化期间第二传送带2512可能需要对模型施加压力。最后,下传送带2502传送模型2504越过第二或上传送带2512并到达接收平台2514上,在此将固化铸件从模型2504中移出。
生产工艺和固化设备的另一实施方案示于图26和27中。图26示出准备在腔中装入颜料的模型。刷子涂覆颜料并用润湿剂,如非饮用醇或水,将其润湿。润湿剂必须不会引起模型溶胀,因为溶胀将会劣化石材表面纹理的复制品精确度的控制和质量。图26的活动发生在图27的区域20、21和22处。区域24为干燥区域,以在将聚氨酯填充到模型M之前干燥具有任意润湿剂的输入模型M。在图27中,示出快速干燥模型的闪式加热器25。在区域26中,该干燥、预处理过的模型被填充以聚氨酯。
图28示出可封闭制成结构的堆叠14。其可为具有制成每个模型的底部或层的多层结构。在本实施方案中,每一层通过充气、机械或水力来操作,以使顶盖或压盘下压到具有侧支撑的模型上,来固化聚氨酯,以防止膨胀和密度上升,从而形成坚固的复制品。在顶盖下压之前,将塑料板或内衬板插入到顶盖和填充模型之间,从而防止聚氨酯粘附到顶盖上。从而,每一层都形成可封闭支撑结构。
第二可膨胀聚氨酯在膨胀期间引起压力,同时顶盖、底板和侧支撑承受压力,从而控制第二铸造复制品的密度。固化密度范围为5lbs/立方英尺-25lbs/立方英尺。如本领域所周知的,如果可浇注材料具有大膨胀则该材料将产生更大的压力,从而需要更大的对抗压力来达所需的固化密度。因而,可封闭支撑结构可具有在固化期间对抗所需压力的装置。
图28为从站台26装载的搁架的侧视图。当特定模型被固化后,其被移至站台30。
图29示出具有膨胀充气机械装置16在固化期间来封闭模型上方顶盖的压机14。
图29和30示出具有图14所示排气的充气机械装置16的压机14。
图31示出充气的充气机械装置16,以封闭模型上方顶盖。
图3、7、18、24、32、33和34示出多种形状的所制物品。图32示出可被用来给出真石墙外观的立面。
上述通过使用传送带来连续制模的机械设备适合于加工大型板材。对于小型板材,或者是异型或复合形状的复制品,所述可替代方法和设备非常适合加工。
在设备的另一实施方案中,采用“低发泡”泡沫或不可膨胀的可浇注材料。优选一种来自Urethane Technologies Corp.的低发泡聚氨酯,牌号UTC-6036-15c。可替代地,可使用如本文所述的不膨胀的可浇注材料。通过使用低发泡、不可膨胀、可浇注材料所具有的优点在于可封闭支撑结构可以仅为置于模型上方的顶盖。
所述具有约15磅/立方英尺密度的低发泡可浇注材料,或在低保持压力下具有良好浇注性能的非膨胀可浇注材料允许使用低刚性可封闭支撑结构。如果需要侧面或底部支撑,那么可封闭支撑结构的材料可以是,例如纸板、复合物、木材、塑料或其他相似材料。
在本实施方案中,施加在模型上的唯一压力是由于在模型上关闭顶盖所致,该模型被填充或被低发泡膨胀填充。该方法允许铸件具有更复杂形状。这些形状包括圆形、雕刻的或多面体形状。如果采用介质或高压力,用于该形状可封闭支撑结构必须在所有方向上限制压力。该压力保持是复杂的必要条件,使得设备设备非常昂贵而且工艺复杂。具有低或不发泡可浇注材料仅有非常小的抗膨胀压力,在可膨胀可浇注材料的情况下,或者在可膨胀可浇注材料上关闭顶盖的压力是必须的。需要刚好足够的压力来确保可浇注材料填满模型空间。
完成该方法的设备和用低或不发泡可浇注材料的方法的步骤示于图34-47。前述实施方案的方法和设备直到铸件浇注都是相同的,其中可能使用以下方法和设备。在某些环境中,如果母体复制品的可浇注材料是低发泡或不发泡类型,则母体复制品的浇注可采用以下步骤。
图34所示可封闭结构50具有顶盖52、侧面56、销54、卸料口58和顶盖中的突出区域60,其延伸到具有如图35所示顶盖封闭的模腔中。
图36和37示出沿图35中线36-36的侧视图。模型55由侧面56和底部57支撑。顶盖52通过销54被支撑在模型顶部。可浇注材料62,如低发泡可膨胀聚氨酯在顶盖关闭之前被置于模腔中。突出区域60延伸到模腔中。
图37中,膨胀期间,可浇注材料填充模腔并在填满模腔后从排料口排出。使用不膨胀可浇注材料时,填充模腔以使当关闭顶盖52时,有足够的额外可浇注材料被强迫通过排料口58排出。突出区域60使可浇注材料不能填充该区域,从而在如图38和39所示的铸件63中制造中空区域64。中空区域64被用来节省材料以减少铸件63的重量并可被用作安装铸件的装置。如果存在粘附问题,同样可以在顶盖和可浇注材料之间应用内衬层。
如果铸件63具有很大体积,则中空64的优点就越大。图40-44示出例如一个例子。图43所示的从模型中移出的铸件63显示出有图42的突出区域60形成的中空64。重复一次,如果可浇注材料不膨胀,则填充模型直到强迫过量可浇注材料排出排料口的程度。
由于模型55和之间64必须被从任意可关闭支撑结构中移出,从而从铸件63移除模型55,侧面56可能需要是可开启的,如图44所示。这允许移出模型和铸件,然后移出铸件63。
当铸件63相对平时,可能中空64的优点很少。在此,顶盖不可以具有突出区域60。在图45-47中,顶盖52没有如何突出部。排料口58可以在顶盖上的任意部位。
当浇注材料硬化时,排出卸料口58的可浇注材料将形成安装辅件,如图47中的筋条66。这些筋条可被移除或被修整成特定构型用来安装。将筋条66用作安装辅件的一个实例是靠着如图48的侧视图所示的平面建筑墙68安装铸件63的情况。筋条66作为隔离物使铸件63的背侧保持与建筑墙68相分离。这所具有的优点在于在这一区域不会挡住水汽,因为隔离物允许任何水汽排出或逃逸。采用这些方法有助于防止铸造和腐烂进入壁内。
材料
实施本文所述发明需要几种不同类型的材料。一般来说,申请人原则上需要的材料包括:(1)制造铸造复制品和铸件的材料;(2)制造模型的材料;(3)制造颜料的材料。这三组材料中的多种材料可根据所复制的原始物体是人造物体(例如,由大量砖或石块建造的墙的表面、雕刻物品,如装饰性雕刻板或机械加工物体,如模型组件)还是天然发现的物体(如具有人们希望复制的表面的石材)来选择。
制造申请人的母体复制品和/或铸件的材料优选为生成具有给定母体复制品和/或铸件所需的机械强度和尺寸稳定性的极其坚硬和刚性的产品的热固性聚合物(热固性树脂)。最优选地,所选的热固性聚合物通常还应该能够接受颜料着色,特别是金属氧化物颜料的着色(尤其在热固性聚合物固化工艺期间)。某些用于实施本发明的更优选的热固性聚合物包括,但不限于:(1)聚氨酯,(2)酚醛塑料,(3)环氧树脂,(4)醇酸树脂,(5)allylics,(6)氨基塑料(三聚氰胺和脲),(7)聚酯,(8)硅树脂。可尤其优选于实施本发明的更具体的热固性树脂包括:(1)聚醚聚氨酯,(2)聚酯聚氨酯,(3)聚氯乙烯,(4)聚碳酸酯,(5)聚丙烯,(6)环氧树脂。本领域的技术人员还将理解几乎所有商业上可获得的的热固性树脂都含有各种添加剂。所述添加剂通常包括催化剂、稳定剂、填料、颜料、增塑剂、阻燃剂、发泡剂、交联剂和其他更具体的试剂,例如紫外光抑制剂和杀真菌剂。
重复一下,最优选来实施本发明的聚氨酯材料为其成分为由UrethaneTechnologies Corporation,Newburgh,New York制造和/或出售的刚性聚氨酯材料,其牌号为“UTC-6022-7.5FR”。其具体成分体系提供为两组分:组分A和组分B。在申请人看来,组分A为含聚醇、发泡剂、催化剂和并且具有在77°F下150-350cps的粘度和在77°F下1.22的比重的树脂组分。组分B为含有聚亚甲基、聚苯、异氰酸酯以及具有在77°F下1000-1200cps的粘度和1.10比重的聚异氰酸酯。当合适地混合以及分散(例如,通过浇注,喷洒等)时,这两种主要成分生成具有密度范围为约5磅/立方英寸-25磅/立方英寸的固化聚氨酯材料。优选的组分A(UTC-6022-7.5FRA)和组分B(UTC-6022-7.5FRB)的比例为重量比约1∶1。77°F下这些成分的反应如下:(1)乳白时间48-52秒,(2)连续凝胶1分钟-1分20秒,(3)发泡时间4分5秒-4分25秒,自由发泡核密度7.0-7.5磅/ft3,且模型溶胀时间8-9分钟。这两种组分可以本领域技术人员所公知的方法分散(例如,通过手、混合枪等)和反应(例如,温度为60-250°F)。
在本发明的某些稍微较少优选的实施方案中,可采用水泥材料制造第一铸件(如,制造母体复制品)和/或第二铸件(如,铸件)。还应该注意,该第一铸件(某些情况下甚至是第二铸件)可由非聚合物材料制造,如陶瓷材料、粘土、塑模石膏等。本领域技术人员还将认为陶瓷材料中最重要成分是粘土(铝和硅的水合化合物,如H2Al2Si2O9,还含有少量不同的其他组分,如氧化铁Fe2O3,二氧化硅SiO2、碳酸钙CaCO3)。粘土中其他常见成分包括:长石、石英和白云石。尽管是这样,本文观点之一在于分别放置在第一和/或第二模型中的第一和/或第二材料(如,热固性聚合物、陶瓷材料、金属等)应该是能够忠实复制原始物体表面细节的可浇注材料,然后固化(或干燥或冷却)以形成能够忠实复制原始物体表面细节的固体、坚硬材料。
制造第一和/或第二模型的材料可以是柔性或刚性成品材料(如柔性聚合物、刚性聚合物、结晶材料、金属铸件等)。最优选地,用于第二模型的聚合物材料将是制造具有重复使用所属第二模型所需的机械强度、耐久性和柔韧性的柔性模型的材料。制造第二模型的材料还应该:(1)能够重复承受用来生成和/或固化制造给定铸件的成分的温度(达到约300华氏度的温度),(2)与所用的给定第二可浇注材料(例如,热固性树脂)非化学或机械结合,以及(3)不使用大量(如多于其重量的10%)的液体来制备颜料/液体悬浮液,其可用于本发明的实施。某些更优选的柔性模型材料为其最终形式显示出上述质量的聚合物。某些更优选的制造模型的材料为硅基材料,尤其是所谓的“硅橡胶”。最优选的用于实施本文所公开的发明的硅基材料是由Rhodia,VSI of Troy,New York所制造和销售的硅橡胶,如其“VI-SIL,V-1065-S”产品。该硅橡胶优选具有约15-约75的硬度。
重复一次,制造第一模型的材料还可以是柔性或刚性成品材料(如柔性聚合物、刚性聚合物、结晶材料、金属铸件等)。例如,其可由用来制造优选的第二模型的相同模型材料(如,硅橡胶)或制造成品的相同“刚性”聚合物材料来制造。事实上,甚至可以使用非聚合物材料,如陶瓷材料、塑模石膏或甚至是金属铸件。制造第一模型的材料通常将不重复使用,或被用来结合颜料。因此,相对于可被选择来制造给定第二模型的材料来说,通常具有更大的范围来选择用来制造给定第一模型的材料。
优选的用于实施本发明的粉末颜料为一种或多种无机颜料。该无机颜料可包括,但不限于:(1)金属氧化物(如氧化铁、钛、锌、钴、铬等),(2)金属粉末悬浮液(金、银、锡、铜、青铜等的悬浮液),(3)泥土颜料(如富铁黄土、赭土、棕土等),(4)碳黑及其混合物。其中,最优选的无机颜料为金属氧化物和/或金属碳酸盐,尤其是其铁盐。这些无机颜料在生成由特定天然石材所表现出的颜色配置特别有效。其还在对不同的热固性树脂材料表面着色方面特别有效。在此具体优选的铁氧化物化合物或组合物有:(1)铁氧化物、金属灰(天然存在于泥土中,主要是氧化铁,通常加入多种补充剂),(2)铁氧化物,黄(水合氧化铁,其为细颗粒尺寸的沉淀颜料并具有比天然氧化物,如赭土,更高的着色强度,以及具有特别良好的耐光性),(3)铁氧化物,黑(四氧化三铁、氧化亚铁、黑铁粉),(4)铁氧化物,红(如常指烧赭石、印度红、红铁氧化物、氧化红、土耳其红合红铁粉的氧化铁颜料),(5)氧化铁,(氧化铁、红、铁氧化物、红三氧化铁和三氧化铁)。具体优选的碳酸铁颜料为铁“氧化物”,灰(碳酸铁、碱式碳酸铁,其常以不同浓度与氢氧化铁和氢氧化亚铁使用)。当需要白色颜料时,二氧化钛是具体优选颜料(单独的白色颜料,或在颜色体系中需要白色组分)。还应该理解对于本文所公开发明的实施来说,特别优选使用任意所述颜料的化合物,尤其当试图模仿特定天然石材的颜色时(如所谓的沙石)。
在本发明的某些其他优选实施方案中,粉末无机颜料成分将为还包括特定第二成分的颜料组合无的主要组分。该第二成分可以是颜料粘合剂、紫外光抑制剂、阻燃剂、抗微生物剂、杀虫剂、补充剂等。如果使用,那么这些第二成分将优选含有不多于该粉末重量的约30%,无机颜料成分/第二成分组合物。含有该第二成分约5%-约20%的颜料组合物更为优选。用来制造申请人的粉末、无机颜料/第二成分颜色配方的具体优选颜料粘合或成膜成分为含有二氧化硅(粘合剂混合物重量的30%-70%)和聚四氟乙烯(粘合剂混合物重量的30%-70%)混合物的粘合剂材料。申请人特别优选由Development Associates,Inc.North Kingstown,Rhode Island销售的产品名为“Z-8261”的颜料粘合剂。
用于本发明实施的合适紫外光吸收剂可包括,但不限于,苯甲酮、苯并三唑、取代的丙烯腈和苯酚-镍复合物。合适的阻燃剂可包括,但不限于,氯代有机化合物,如氯菌酸酐、alumina trahydrate、氨基磺酸铵、硼酸锌和多种有机磷酸盐和膦酸盐。合适的杀真菌剂可包括,但不限于,氯氧化铜、环烷酸铜和二硫代氨基甲酸盐。最优选地,该紫外光吸收剂。阻燃剂、杀真菌剂等地总和不多于成品总重量的约8%。
在本发明的另一高度优选实施方案中,颜料以粉末形式分散到第二柔性模型腔中。例如,该粉末可以其粉末形式被简单喷洒、涂刷、吹送等,在以第二可浇注材料(如热固性树脂)填充所述模型之前加入第二模型的腔中。然而,在本发明的最优选实施方案中,该粉末颜料成为颜料悬浮液的一部分,在将第二可浇注材料注入、射入或吹入到所述腔中之前,其被置入或制造到第二模型的腔中。也就是说,在该高度优选实施方案中,在将第二可浇注材料注入、射入或吹入到第二模型腔中之前,该粉末颜料成为两(多)相颜色体系的一部分。一相包括粉末颜料粒子及其相关第二成分(如果有的话),第二相包括适合制造粉末颜料/液体悬浮液的液体,用来将颜料传送到铸件表面的模型侧(即,本生成方法的成品的“表面侧”)。在较少优选的实施方案,但依然可实施的替代方案中,该粉末颜料/液体悬浮液可预先配合然后加入到第二模型腔中(例如,通过喷洒、涂刷等)。该悬浮液还可加入在热固化反应中制造第二热固性树脂的全部组合物的成分(如,聚氨酯/粉末颜料、液体悬浮液)。
在本发明的另一具体实施方案中,粉末颜料/液体悬浮液将以下述方法制造。首先,将一种或多种颜料(粉末显示)加入到(例如,通过洒、喷、刷等)第二柔性模型的一个或多个腔中。然后,将合适的制造悬浮液的液体喷洒到粉末颜料上(在替代方案中,液体可首先喷洒到腔中,随后加入粉末颜料)。然后将这两种材料混合(优选通过刷子划动动作)以形成所需的粉末颜料/液体悬浮液(“所得悬浮液”)。该所得悬浮液通常具有湿涂料或染料的稠度。在某些本发明的最优选实施方案这,涂刷动作(靠人手)足够制备悬浮液,但不足以制备完全均匀的颜料/液体组合物。这种均一性的欠缺适于形成具有不同颜色的区域以及这种特性通常适于赋予所得铸造复制品更为“天然”的外观(如,类似石头)。也就是说,以这种方式着色适于更好地复制特定天然物体如特定石材的颜色、纹理和视觉外观。
用来制造颜料/液体悬浮液地液体优选极性溶剂(如,醇,例如乙醇、甲醇等,水和/或弱酸)。所采用的最优选极性溶剂是对制造第二模型的材料不腐蚀或易于被其吸收的。当在本发明实施中使用铁氧化物类型无机颜料时,非饮用醇是特别优选的制造申请人的粉末颜料/液体悬浮液的液体。
本领域技术人员将理解以上所讨论的实施方案是本发明的示例。然而,其并非试图限制本申请专利的权利要求范围。可以使用大量不同于上述的其他物质和技术。也就是说,所有符合本发明实质的改变或更改均应被所附专利权利要求所保护。
以上所讨论的实施方案仅仅是本申请发明的示例。其不试图在任何方面限制本申请的权利要求范围。大量不同于以上所讨论的物质和技术可被用于实施本申请的发明,并且广泛的技术可被用于此目的。仅仅示出和讨论了优选实施方案及其最小变化,并且所有符合本发明实质的改变或更改均应被保护。

Claims (72)

1.一种制造铸件的方法,该铸件至少在其部分表面上复制原始物体的至少部分表面,所述方法包括:
(a)制造复制所述原始物体至少部分表面的第一模型;
(b)以第一可浇注材料填充所述第一模型,以生成铸造复制品;
(c)修整所述浇注复制品以形成母体复制品;
(d)制造复制母体复制品至少部分表面的第二模型;
(e)以第二可浇注材料填充所述第二模型;
(f)固化第二可浇注材料以生成复制所述原始物体至少部分表面的所述铸件。
2.权利要求1的方法,其中填充所述第二模型的步骤包括使用所述第二模型生产多个所述第二模型的至少部分表面的铸件。
3.权利要求1的方法,其中以第二可浇注材料填充所述第二模型的步骤还包括将所述第二模型放入可封闭支撑结构的步骤。
4.权利要求3的方法,其中所述可封闭支撑结构由刚性材料制成,并且部分配置内衬材料以防止所述第二可浇注材料粘附到所述可封闭支撑结构。
5.权利要求3的方法,还包括从可封闭支撑结构排出第二模型中的过量可浇注材料的步骤。
6.权利要求3的方法,还包括从可封闭支撑结构排出第二模型中的过量可浇注材料,以在铸件上形成至少一个配件的步骤。
7.权利要求1的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种粉末颜料放入第二模型的步骤。
8.权利要求1的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种液体颜料放入第二模型的步骤。
9.权利要求1的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种颜料混合到第二可浇注材料中。
10.权利要求1的方法,其中将防护剂加入到第二可浇注材料中。
11.权利要求1的方法,还包括通过使用铸件制造至少一个作为第二母体复制品的额外模型。
12.权利要求1的方法,其中第一柔性模型和第二模型的至少其中之一是由硅树脂制造。
13.权利要求1的方法,其中第一可浇注材料和第二可浇注材料的至少其中之一是聚氨酯。
14.权利要求1的方法,其中所述原始物体是天然物体。
15.权利要求1的方法,其中所述原始物体是修饰的天然物体。
16.权利要求1的方法,还包括在铸件上形成至少一个安装辅件的步骤。
17.一种根据权利要求1的方法生产的铸件。
18.权利要求1的方法,其中第一模型由柔性聚合物材料制成。
19.权利要求1的方法,其中第一模型由刚性聚合物材料制成。
20.权利要求1的方法,其中第一模型由非聚合物材料制成。
21.权利要求1的方法,其中第二模型由柔性聚合物材料制成。
22.权利要求1的方法,其中第二模型由刚性聚合物材料制成。
23.权利要求1的方法,其中第一可浇注材料为热固性聚合物。
24.权利要求1的方法,其中填充第二模型包括将至少一种粉末颜料放入第二模型腔中的步骤。
25.权利要求1的方法,其中组成铸件的热固性聚合物选自:(1)聚氨酯,(2)酚醛树脂,(3)环氧树脂,(4)醇酸树脂,(5)allylics,(6)氨基塑料,(7)聚酯和(8)硅树脂。
26.权利要求1的方法,其中铸件由聚氨酯组成。
27.权利要求1的方法,其中组成铸件的热固性聚合物选自:(1)聚醚聚氨酯,(2)聚酯聚氨酯,(3)聚氯乙烯,(4)聚碳酸酯,(5)聚丙烯,(6)环氧树脂。
28.一种制造铸件的方法,该铸件至少在其部分表面上复制原始物体的至少部分表面,所述方法包括:
(a)制造复制所述原始物体至少部分表面的第一柔性模型;
(b)将第一支撑结构的至少部分内表面与;所述第一柔性模型对齐,从而使复制所述原始物体的至少所述部分表面的所述第一模型的表面背离所述第一支撑结构的内表面;
(c)以第一可浇注材料填充所述第一支撑结构,从而在所述第一支撑结构中生产所述第一柔性模型的母体复制品;
(d)将所述母体复制品插入第二支撑结构;
(e)制造所述母体复制品的第二模型;和
(f)以第二可浇注材料填充所述第二模型,以生产所述铸件。
29.权利要求28的方法,其中填充所述第二模型的步骤包括使用所述第二模型生产多个所述第二模型的至少部分表面的铸件。
30.权利要求28的方法,其中所述第一和第二支撑结构的至少其中之一使刚性的。
31.权利要求28的方法,其中以第二可浇注材料填充所述第二模型的步骤包括将所述第二模型放入可封闭支撑结构的步骤。
32.权利要求31的方法,其中所述可封闭支撑结构是刚性的。
33.权利要求31的方法,其中所述可封闭支撑结构至少部分配置内衬材料以防止所述第二可浇注材料粘附到所述可封闭支撑结构。
34.权利要求28的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种粉末颜料放入第二模型的步骤。
35.权利要求28的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种液体颜料放入第二模型的步骤。
36.权利要求28的方法,其中填充第二模型的步骤还包括将至少一种颜料混合到第二可浇注材料中。
37.权利要求28的方法,其中将保护剂加入到第二可浇注材料中。
38.权利要求28的方法,还包括通过使用铸件制造至少一个作为第二母体复制品的额外模型。
39.权利要求28的方法,其中第一和第二模型的至少其中之一是由硅树脂制造。
40.权利要求28的方法,其中第一和第二可浇注材料的至少其中之一是聚氨酯。
41.权利要求28的方法,其中原始物体是天然物体。
42.权利要求28的方法,其中原始物体是修饰的天然物体。
43.一种根据权利要求28的方法制造的铸件。
44.一种制造铸件的系统,该铸件至少在其部分表面上复制原始物体的至少部分表面,所述系统包括:
第一模型,其复制原始物体的所述部分表面;
母体复制品,其由第一模型制造;
第二模型,其由母体复制品制造;
第一传送带;
所述第二模型位于所述第一传送带上,所述第二模型复制母体复制品的至少部分表面;
分配器,位于第一传送带附近,用来以第二可浇注材料填充所述第二模型;
第二传送带,位于所述第一传送带附近,用来基本限制所述第二可浇注材料到所述第二模型。
45.权利要求44的系统,还包括至少一个颜料添加剂的分配器,其位于所述第一传送带附近,用来将颜料放入所述第二模型中。
46.权利要求44的系统,还包括至少一个溶剂的分配器,其位于所述第一传送带附近,用来将溶剂涂入所述第二模型中。
47.权利要求44的系统,还包括至少一个保护添加剂的分配器。
48.权利要求44的系统,还包括加热器,其用来在所述第二模型被以第二可浇注材料填充之前,干燥所述第二模型。
49.一种制造铸件的方法,该铸件至少在每个铸件的部分表面上复制原始物体的至少部分表面,所述方法包括一下步骤:
(a)将复制所述原始物体至少所述部分表面的模型放在第一传送带上;
(b)传送所述模型到可浇注材料的分配器;
(c)从所述分配器以可浇注材料填充所述模型;
(d)限制所述可浇注材料到所述模型。
50.权利要求49的方法,其中所述限制步骤是通过所述模型和位于所述第一传送带附近的第二传送带来完成的。
51.权利要求49的方法,还包括将粉末颜料加入所述模型中的步骤。
52.权利要求49的方法,还包括将液体颜料加入所述模型中的步骤。
53.一种制造铸件的方法,该铸件至少在其部分表面上复制修饰过的物体的至少部分表面,所述方法包括以下步骤:
(a)修饰所述物体的表面至预定构型,以生产修饰的物体;
(b)制造复制所述修饰物体的至少所述部分表面的第一模型;
(c)以第一可浇注材料填充所述第一模型以生产母体复制品;
(d)制造复制所述母体复制品的至少部分表面的第二模型;
(e)以第二可浇注材料填充所述第二模型,以生产所述第二模型的至少部分表面的铸件。
54.一种生产铸件的设备,该铸件至少在其部分表面上复制原始物体的至少部分表面,所述设备包括
第一模型,其复制原始物体的所述部分表面;
母体复制品,其由将第二可浇注材料置入第一模型中来制造;
第二模型,其复制母体复制品的至少部分表面;
可封闭支撑结构,其具有支撑第二模型的底部和覆盖第二模型的顶盖。
55.权利要求54的设备,还包括将顶盖靠着第二模型放置的关闭机械装置。
56.权利要求54的设备,还包括第二可封闭支撑结构。
57.权利要求54的设备,还包括压力机械装置,其施加压力以使可封闭支撑结构上的顶盖和底板的至少其中之一彼此相向压缩。
58.权利要求54的设备,其中可封闭支撑结构的顶盖具有至少一个卸料口,以使过量的可浇注材料排出。
59.权利要求54的设备,其中可封闭支撑结构的顶盖伸入第二模型中。
60.一种制造热固性聚合物制品的方法,该制品至少在其部分表面上复制修饰的原始物体的至少部分表面,所述方法包括:
(a)修饰原始物体至预定尺寸和构型,以生产所述修饰的原始物体;
(b)制造复制所述修饰原始物体的至少所述部分表面的第一聚合物模型;
(c)以第一热固性聚合物填充所述第一聚合物模型以生产第一热固性聚合物复制品;
(d)修饰所述第一热固性聚合物复制品以形成母体热固性聚合物复制品;
(e)制造第二柔性聚合物模型,其复制母体热固性聚合物复制品至少部分表面;
(f)以第二热固性聚合物材料填充所述第二柔性聚合物模型;
(g)固化第二热固性聚合物以生产热固性聚合物制品。
61.权利要求60的方法,其中填充第二柔性聚合物模型包括将至少一种粉末颜料放入第二柔性聚合物模型中的腔内的步骤。
62.权利要求60的方法,其中填充第二柔性聚合物模型包括将至少一种粉末颜料与为固化形式的第二热固性聚合物材料混合的步骤。
63.一种根据权利要求60的方法制造的热固性聚合物制品。
64.一种制造铸造热固性聚合物制品的方法,该制品至少在其部分表面上复制天然制品的至少部分表面,所述方法包括以下步骤:
(a)修饰天然制品至预定尺寸和构型,以生产修饰的天然制品;
(b)制造复制所述修饰天然制品的至少所述部分表面的第一柔性聚合物模型;
(c)以第一可浇注热固性聚合物填充所述第一柔性聚合物模型以生产第一铸造热固性聚合物复制品;
(d)修饰所述第一铸造热固性聚合物复制品以形成母体铸造热固性聚合物复制品;
(e)制造第二柔性聚合物模型,其复制母体铸造热固性聚合物复制品至少部分表面;
(f)将第二柔性聚合物模型放入可封闭支撑结构中;
(g)以第二可浇注热固性聚合物材料填充所述第二柔性聚合物模型;
(h)固化第二可浇注热固性聚合物材料以生产铸造热固性聚合物制品。
65.权利要求64的方法,其中填充第二柔性聚合物模型包括将至少一种粉末颜料放入第二柔性聚合物模型中的至少一个腔内的步骤。
66.权利要求64的方法,其中组成铸造热固性聚合物复制品的热固性树脂选自:(1)聚氨酯,(2)酚醛树脂,(3)环氧树脂,(4)醇酸树脂,(5)allylics,(6)氨基塑料,(7)聚酯和(8)硅树脂。
67.权利要求64的方法,其中第二柔性聚合物模型由硅橡胶材料组成。
68.权利要求64的方法,其中将无机颜料着色剂加入到第二柔性聚合物模型的腔中。
69.权利要求64的方法,其中粉末无机颜料选自:(1)金属氧化物,(2)金属粉末悬浮液,(3)泥土颜料和(4)碳黑及其混合物,在加入第二热固性聚合物到所述腔内之前,将其加入到第二柔性聚合物模型的腔中。
70.权利要求64的方法,其中铁氧化物选自:(1)铁氧化物、金属灰,(2)铁氧化物,黄,(3)铁氧化物,黑,(4)铁氧化物,红,(5)氧化铁,在加入第二热固性聚合物到所述模型内之前,将其加入到第二柔性聚合物模型的腔中。
71.权利要求64的方法,其中粉末无机颜料着色剂包括粉末无机颜料和用来将颜色给予铸造热固性聚合物制品的颜料粘合剂。
72.一种根据权利要求64生产的铸造热固性聚合物制品。
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