-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren eines Formteils zur Harzformgebung, und insbesondere auf ein Formteil zur Harzformgebung, das geeignet verwendet wird, durch Anbringen an ein Formgebungswerkzeug zum Herstellen eines aus Harz geformten Artikels, der auf einer Oberflächenseite desselben Dekorationsabschnitte aufweist (Entwurfsoberfläche), wie z. B. ein Oberflächentexturmuster (Lederoberflächentexturmuster, Feintexturmuster, Holzmaserungsmuster, Birnenschalenmuster, Blattadermuster, Skalenmuster, Marmormuster, Beschichtungsmuster, geometrisches Muster, etc.) und ein Spiegelmuster, um den Entwurf eines geformten Artikels als ein Produkt zu verbessern, und auf ein Herstellungsverfahren dafür.
-
Hintergrund der Technik
-
Üblicherweise wird eine Form zur Harzformgebung, bei der eine unebene Formoberfläche zum Bilden eines unebenen Musters gebildet wird, auf einer Harzschicht gebildet, gebondet an ein Basismaterial, und Whisker bzw. Haarkristalle mit einer Länge von 10 bis 300 µm werden in die Harzschicht gemischt, wie bekannt ist als ein Beispiel einer Form zur Harzformgebung zur Herstellung eines aus Harz geformten Artikels mit einem ungleichen bzw. unebenen Muster auf einer Oberfläche desselben (z. B.
JP H02-14 173 A ). Bei dieser Form zur Harzformgebung wird die Harzschicht durch Wärme oder eine externe Kraft weder deformiert noch geändert, und ein feines unebenes Muster kann auf einer Oberfläche eines aus Harz geformten Artikels gebildet werden, und eine Reduktion der Schweißlinien zur Zeit der Formgebung, verursacht durch einen Wärmeisolierungseffekt der Harzschicht, wird ebenfalls erwartet.
-
In dem Fall der Verwendung in einem Vakuumformgebungswerkzeug jedoch, für das Austrittslöcher sichergestellt werden müssen, kann diese Form zur Harzformgebung nicht als das Vakuumformgebungswerkzeug verwendet werden, da die Austrittslöcher verdeckt werden durch Bereitstellen der oberflächentexturierten Harzschicht auf der Form. Um die Austrittslöcher zu sichern, die in der Form gebildet sind, wird erachtet, Löcher an denselben Positionen zu perforieren wie die Austrittslöcher (hierin nachfolgend bezeichnet als Lochbildungsoperation), in diesem Fall durch Bilden von Löchern in der Harzschicht durch Drahtmaterialien, die durch die Austrittslöcher von der Unterseite der Form eingefügt werden nachdem die Oberflächentexturierte bzw. -strukturierte Harzschicht auf der Formoberfläche bereitgestellt ist. Da jedoch das Vakuumformgebungswerkzeug viele Austrittslöcher aufweist, ist ein wesentlicher Aufwand für die Lochbildungsoperation erforderlich. Zusätzlich dazu kann ein Problem entstehen, dass die Austrittslöcher zur Zeit der Vakuumformgebung verstopft sind. In einem solchen Fall ist es wesentlich, die Löcher zu reinigen, was ebenfalls einen wesentlichen Aufwand erfordert.
-
Dementsprechend wurde eine Form zur Harzformgebung vorgeschlagen, die eine Luftdurchlässigkeit aufweist, ohne einen wesentlichen Aufwand zu erfordern. Das heißt, diese Form zur Harzformgebung umfasst ein Formgebungswerkzeug, eine Entwurfsschicht, die auf einer Innenseite des Formgebungswerkzeugs gebildet ist und eine luftdurchlässige Zwischenschicht, die verwendet wird, um die Entwurfsschicht auf einer Innenseitenoberfläche des Formgebungswerkzeugs bereitzustellen. Das Formgebungswerkzeug ist mit Durchgangslöchern zur Belüftung gebildet, die Entwurfsschicht ist aus einem Harz mit einer unebenen Form auf dessen Oberfläche gebildet, und Durchgangslöcher zur Belüftung sind perforiert, um mit den Durchgangslöchern zur Belüftung zu kommunizieren, und die luftdurchlässige Zwischenschicht ist durchgehend auf der Innenseitenoberfläche des Formgebungswerkzeugs bereitgestellt, so dass eine Innenseitenoberfläche der Entwurfsschicht, die Durchgangslöcher zur Belüftung der Entwurfsschicht und die Durchgangslöcher zur Belüftung des Formgebungswerkzeugs miteinander kommunizieren (siehe z. B.
WO 2008/ 065 946 A1 ).
-
Bei dieser Form zur Harzformgebung können Austrittslöcher ohne Weiteres an gewünschten Positionen bereitgestellt sein, ohne die oberflächentexturierte Schicht, die aus dem Harz hergestellt ist, mit Austrittslöchern zu perforieren, die mit Austrittslöchern kommunizieren, die vorab in der Vakuumform bereitgestellt sind. Bei dieser Form zur Harzformgebung können die Austrittslöcher ohne Weiteres perforiert werden durch Bonden und Fixieren der oberflächentexturierten Schicht, die aus dem Harz hergestellt ist, an die Form über die „luftdurchlässige Zwischenschicht“, anstatt dieselbe direkt an die Form zu bonden und fixieren.
-
Das heißt, da die luftdurchlässige Zwischenschicht in dieser Form zur Harzformgebung bereitgestellt ist, ist es möglich, den Bedarf zur Bildung von Löchern an denselben Positionen wie die Durchgangslöcher zur Ventilation bzw. Belüftung zu beseitigen, d.h. Austrittslöcher, die in der Form vorab und relativ einfach gebildet sind, bilden die Durchgangslöcher zur Belüftung, d.h. Löcher zum Austritt. Somit können bei der Lochbildungsoperation zum Bilden der Durchgangslöcher zur Ventilation, die ausgeführt wird, nachdem die Entwurfsschicht bereitgestellt ist, die Löcher an beliebigen Positionen gebildet werden, solange sie eine Tiefe aufweisen, um die luftdurchlässige Zwischenschicht zu erreichen. Daher, wenn die Durchgangslöcher zur Ventilation während der Formgebung verstopft werden, können Löcher ohne Weiteres an anderen Positionen gebildet werden, sogar wenn die Löcher nicht gereinigt werden.
-
JP S62- 12 578 Y2 offenbart ein Formteil.
EP 2 098 349 A1 offenbart eine Form zum Harzgießen, ein Verfahren zur Herstellung einer Form zum Harzgießen und ein harzgeformtes Produkt.
US 3 532 587 A beschreibt eine Pressplatte.
DE 32 49 394 A1 beschreibt ein Prägeband mit Prägestruktur.
US 2008/ 0 280 108 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von dekorativen Laminaten und Paneelen
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Alle der Modelle zur Harzformgebung jedoch, die oben beschrieben sind, sind eine Form zur Harzformgebung, bei der eine unebene Formoberfläche zur Bildung eines Oberflächentexturmusters auf einer Harzschicht gebildet ist, die an ein Basismaterial gebondet ist. Bei diesen Formen zur Harzformgebung muss die Harzschicht abgeschält werden oder geschleift werden und von der Form zur Harzformgebung entfernt werden oder die Form zur Harzformgebung muss neu hergestellt werden, um einen Entwurf zu ändern, der auf ein Produkt gebildet ist, was einen wesentlichen Aufwand und Kosten erfordert, um einen Produktentwurf zu ändern.
-
Ferner, da die oberflächentexturierte Harzschicht unter Verwendung eines wärmehärtenden Harzes in der Form zur Harzformgebung fixiert und gebondet wird, wie oben offenbart ist (
JP H02-14 173 A ), kann diese Form zur Harzformgebung nicht an ein Formgebungswerkzeug angewendet werden, das aus einem Material mit einer Wärmebeständigkeitstemperatur hergestellt ist, die unter einer Aushärtungstemperatur der oberflächentexturierten Harzschicht liegt, und einem Formgebungswerkzeug, das aus einem Material hergestellt ist, an das es schwierig ist, die oberflächentexturierte Harzschicht zu bonden. Ferner wird in dem Fall der Verarbeitung dieser oberflächentexturierten Harzschicht für ein metallisches Formgebungswerkzeug die Form aufgrund einer Temperaturerhöhung deformiert und dies verursacht ein Problem.
-
Andererseits, da die oberflächentexturierte Schicht, die aus dem Harz hergestellt ist, und die luftdurchlässige Zwischenschicht in der Form zur Harzformgebung gebondet und fixiert sind, wie in dem letztgenannten Dokument offenbart ist (
WO 2008/ 065 946 A1 ), das oben beschrieben ist, ist es zwingend, eine Perforationsoperation in einer unmöglichen Haltung auszuführen abhängig von den Positionen, wo die Austrittslöcher perforiert werden. In diesem Fall, um zu verhindern, dass die Spur der Austrittslöcher auf einer geformten Produktoberfläche bei der Vakuumformgebung zurückgelassen wird, um eine hoch qualitative Oberflächentextur umzukehren, weisen die Austrittslöcher, die in die Entwurfsoberfläche perforiert sind, vorzugsweise einen Durchmesser von 150 bis 220 µm auf. Zum Beispiel weist ein Formgebungswerkzeug für eine Tür eines Automobils oder ähnlichem 1500 Austrittslöcher oder mehr auf. Somit führt eine Perforation der Austrittslöcher in einer unmöglichen Haltung zu einer sehr schlechten Produktivität. In dem Fall der Perforation der Austrittslöcher durch eine Bohrung besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass eine Bohrerklinge bricht, wenn die Perforation in einer unmöglichen Haltung ausgeführt wird.
-
Daher ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren eines Formteils zur Harzformgebung bereitzustellen, das ohne Weiteres einen Entwurf auf einer Produktoberflächenseite ändern kann, ohne wesentlichen Aufwand und Kosten zu erfordern, und die Auswahl der Nachverarbeitung auf dieser Entwurfsoberfläche zu diversifizieren.
-
Lösung für das Problem
-
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich auf Herstellungsverfahren für ein Formteil zur Harzformgebung, das austauschbar an ein Formgebungswerkzeug anbringbar ist und zum Formen eines aus Harz geformten Produkts mit einem auf einer Produktoberflächenseite gebildeten Muster dient, das folgende Schritte aufweist: einen Hauptformvorbereitungsschritt zum Vorbereiten einer Hauptform zur Formgebung des aus Harz geformten Produkts, wobei die Hauptform aus CAD-Daten oder ähnlichem oder kann durch ein Negativ hergestellt wird; einen Negativ-Original-Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten eines Negativ-Originals, wobei das Negativ-Originals aus einem flexiblen Material gebildet ist und eine unebene Oberfläche als eine Übertragungsoberfläche zum Bilden einer Musteroberfläche der Produktoberfläche und eine flache Oberfläche gegenüberliegend zu der unebenen Oberfläche aufweist; einen Abdruckschritt zum Anbringen und temporären Fixieren der flachen Oberfläche des Negativ-Originals auf einer Oberfläche der Hauptform, bei dem die Hauptform aufgedrückt wird; einen Verbundschicht-Bildungsschritt zum Bilden einer Verbundschicht auf der Übertragungsoberfläche des Negativ-Originals, wobei die Verbundschicht eine Basismaterialschicht mit einem Musterabschnitt der auf einer Hauptoberflächenseite der Basismaterialschicht gebildet ist, wobei die eine Hauptoberflächenseite der Basismaterialschicht an der Übertragungsoberfläche des Negativ-Originals angeordnet ist, und wobei der Musterabschnitt die Produktoberflächenseite mit dem darauf gebildeten Muster wird, wobei die Verbundschicht durch ein Aufbringverfahren wie Bürsten, Handbeschichten oder Sprühen, oder durch ein Verfahren zum Laminieren eines halbausgehärteten Lagenmaterials oder ähnliches auf der Oberfläche des Negativ-Originals aufgebracht wird; einen Verstärkungsschicht-Bildungsschritt zum Bilden einer Verstärkungsschicht zum Tragen und Verstärken des Musterabschnitts aufweist, wobei die Verstärkungsschicht durch Aufbringen von einem oder einer Mehrzahl eines wärmebeständigen Harzmaterials, Fasermaterials, Keramikmaterials oder Metallmaterials auf die Oberfläche der Verbundschicht gebildet wird; einen Entfernungsschritt, bei dem die Hauptform von dem Negativ-Original entfernt wird; einen Negativ-Original-Trennungsschritt, bei dem das Negativ-Original von der Verbundschicht getrennt wird; und einen Unebener-Abschnitt-Bildungsschritt zum Bilden unebener Abschnitte auf der anderen Hauptoberflächenseite der Basismaterialschicht, wobei die unebenen Abschnitte durch ein Verfahren wie Spanen gebildet werden; wobei zumindest der Musterabschnitt der Verbundschicht aus einem wärmebeständigen Material gebildet wird.
-
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Erfindung, die von der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt abhängt, und die Hauptform ist eine männliche Form, und der Hauptformvorbereitungsschritt umfasst einen Männliche-Form-Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten der männlichen Form, wobei das Herstellungsverfahren einen Weibliche-Form-Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten einer weibliche Form umfasst; der Abdruckschritt das Anbringen und temporären Fixieren der flachen Oberfläche des Negativ-Originals auf einer Oberfläche der männlichen Form umfasst; das Herstellungsverfahren einen Schritt zum Anordnen der weiblichen Form umfasst, um der männlichen Form zugewandt zu sein, während sie von der männlichen Form um eine vorbestimmte Distanz beabstandet ist; der Verbundschicht-Bildungsschritt ein Gießen eines wärmebeständigen Materials in einen Freiraum zwischen der männlichen Form und der weiblichen Form umfasst; das Herstellungsverfahren einen Weibliche-Form-Entfernungsschritt zum Entfernen der weiblichen Form von der Verbundschicht umfasst; und der Männliche-Form-Entfernungsschritt ein Entfernen der männlichen Form von der Verbundschicht umfasst.
-
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Erfindung, die von der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt abhängt, und keinen Verstärkungsschicht-Bildungsschritt zum Bilden einer Verstärkungsschicht zum Tragen und Verstärken des Musterabschnitts aufweist.
-
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Erfindung, die von der Erfindung gemäß dem ersten bis dritten Aspekt abhängt, und das ferner einen Durchgangsloch-Bildungsschritt zum Bilden von Durchgangslöchern aufweist, die das Formteil in einer Dickenrichtung penetrieren.
-
Da das Formteil zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wird, gemäß dem ersten bis vierten Aspekt ausgebildet ist, um an das Formgebungswerkzeug anbringbar und von demselben abnehmbar zu sein, kann ein Produktentwurf ohne Weiteres geändert werden, ohne das Formgebungswerkzeug jedes Mal neu herzustellen. Das heißt, der Entwurfsabschnitt, der auf der Produktoberflächenseite gebildet ist, kann ohne Weiteres geändert werden, ohne einen wesentlichen Aufwand und Kosten zur Herstellung verschiedener Typen von Formgebungswerkzeugen zu erfordern, die unterschiedlichen Produktentwürfen entsprechen.
-
Da dieses Formteil zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wird, aus dem wärmebeständigen Material gebildet ist und als ein einzelnes Teil gehandhabt werden kann und das Formgebungswerkzeug als Installationspartner eine Körperlichkeit aufweist (insbesondere mechanische Eigenschaft, thermische Eigenschaft, etc.), die einem vorbestimmten Formgebungsverfahren widersteht, wenn das Formteil an das Formgebungswerkzeug angebracht ist, kann dieses Formteil zur Harzformgebung, auch wenn dieses Formteil zur Harzformgebung nicht diese Körperlichkeit als ein Einzelteil aufweist, einem Formgebungsdruck widerstehen, der zur Zeit der Formgebung wirkt, in einem Zustand, eingepasst in das Formgebungswerkzeug als ein Installationspartner. Somit weist dieses Formteil zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wird, eine große Vielseitigkeit auf, unabhängig von dem Typ des zusammengehörigen Formgebungswerkzeugs, an das das Formteil austauschbar angebracht ist (d.h. Typ des Formgebungsverfahrens) und dem Material des Formgebungswerkzeugs. In diesem Fall können verschiedene Formgebungswerkzeuge, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten werden, wie z. B. ein Vakuumformgebungswerkzeug, ein Einspritzformgebungswerkzeug, ein Kompressionsformgebungswerkzeug, ein Spritzgusswerkzeug, ein Blasformungswerkzeug als das Formgebungswerkzeug als der Installationspartner dieses Formteils zur Harzformgebung angewendet werden. Ferner kann das Material des Formgebungswerkzeugs für Formgebungswerkzeuge angewendet werden, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind, wie z. B. Metall, Harz, Verbundmaterial und Holzmaterial und für einfache Formgebungswerkzeuge, die aus einem Material mit einer ungenügenden Haltbarkeit zur Verwendung bei der Massenfertigungsformgebung bestehen.
-
Da dieses Formteil zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wird, als ein einzelnes Teil gehandhabt werden kann, wie oben beschrieben ist, kann es abgenommen und ohne Weiteres gereinigt werden, wenn es z. B. durch Gas verschmutzt ist, das zur Zeit der Formgebung eines harzgeformten Artikels verbrannt wird. Ferner, da dieses Formteil zur Harzformgebung in dem Fall eines Problems ersetzt werden kann, wie z. B. eines Schadens der Entwurfsoberfläche, ist es nicht notwendig, die Produktion zu unterbrechen und das Formgebungswerkzeug zur Reparatur zu geben, wie zuvor.
-
Ferner, da dieses Formteil zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wird, strukturiert ist, um an das Formgebungswerkzeug anbringbar und von demselben abnehmbar zu sein und aus wärmebeständigem Material hergestellt ist, gibt es weitere Optionen für Nachverarbeitungen, die an der Oberfläche des Entwurfsabschnitts zum Zweck der Verbesserung der Formlösbarkeit ausgeführt werden. In diesem Fall kann ohne Weiteres eine Formablösebeschichtung, Antifouling-Beschichtung (anwuchsverhindernde Beschichtung) ausgeführt werden. Es ist ferner ebenfalls möglich, eine Beschichtung oder ähnliches unter der Prämisse der Hochtemperatursinterung auszuführen, deren Anwendung an herkömmliche Formgebungswerkzeuge schwierig war. Fluorokunststoff-basierte Beschichtung, Siliconharz-basierte Beschichtung, Glasbeschichtung und ähnliches können als Beschichtungsbeispiel verwendet werden.
-
Wirkung der Erfindung
-
Gemäß des Herstellungsverfahrens des Formteils zur Harzformgebung der vorliegenden Erfindung besteht eine Wirkung, dass ein Entwurf auf einer Produktoberflächenseite ohne Weiteres verändert werden kann, ohne wesentlichen Aufwand und Kosten zu erfordern, wobei die Auswahl von Nachverarbeitungen auf diese Entwurfsoberfläche diversifiziert ist und das Formteil vorzugsweise an verschiedene Formgebungswerkzeuge angebracht ist.
-
Das obige Ziel, andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen offensichtlich.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
- 1 ist ein Querschnittsdiagramm, das ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels eines Formteils zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 1 austauschbar an ein Formgebungswerkzeug angebracht ist;
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 1 an eine Formoberfläche des Formgebungswerkzeugs angebracht ist,
- 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 3 zeigt;
- 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 4 zeigt;
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel des Formteils zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 7 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 6 austauschbar an ein Formgebungswerkzeug angebracht ist;
- 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 6 an eine Formoberfläche des Formgebungswerkzeugs angebracht ist;
- 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 8 zeigt;
- 10 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 9 zeigt;
- 11 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für das Formteil zur Harzformgebung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (D) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen;
- 12 ist ein weiteres Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel des Herstellungsverfahrens für das Formteil zur Harzformgebung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A), (B) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen;
- 13 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel eines Negativ-Originals zeigt, das bei den Herstellungsverfahren verwendet wird, die in 11 und 12 gezeigt sind,
- 14 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 1) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 15 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens des einen Beispiels (Beispiel 1) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 16 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 2) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 17 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens des einen Beispiels (Beispiel 2) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittansichten sind, die wesentlichen Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 18 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 3) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 19 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens des einen Beispiels (Beispiel 3) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen,
- 20 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer Verstärkungsschicht zeigt,
- 21 ist eine Querschnittansicht, die ein anderes Beispiel der Verstärkungsschicht zeigt, und
- 22 ist eine Querschnittansicht, die ein wiederum anderes Beispiel der Verstärkungsschicht zeigt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Formteil zur Harzformbildung (Formteil)
- 12
- Basismaterialschicht
- 14
- Entwurfsabschnitt
- 14a
- Dekorationsabschnitt
- 16a,30a,40a,50a
- Vorsprung
- 16b,30b,40b,50b
- Ausnehmung
- 18,30,42,52
- unebener Abschnitt
- 20
- Ventilationsabschnitt
- 21,34,44,54
- Durchgangsloch
- 22
- Negativ-Original
- 24
- Verbundschicht
- 26
- Verstärkungsschicht
- 28
- Negativ-Harzlagenkörper
- 28a
- unebene Oberfläche
- 32,38,56
- Stützrahmen
- 36
- Netz
- 48
- Kühlröhre
- 100
- Originalform
- 110
- männliche Form
- 120
- weibliche Form
- M
- Formgebungswerkzeug
- m
- Innenoberfläche des Formgebungswerkzeugs
- h
- Vakuumansaugloch des Vakuumformgebungswerkzeugs
-
Ausführungsbeispiel der Erfindung
-
1 ist ein Querschnittdiagramm, das ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels eines Formteils zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine auseinandergezogene Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 1 austauschbar an ein Formgebungswerkzeug angebracht ist. 3 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 1 an eine Formoberfläche des Formgebungswerkzeugs angebracht ist. 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 3 zeigt, und 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 4 zeigt.
-
Ein Formteil zur Harzformgebung 10 wird dadurch verwendet, dass es austauschbar an ein Formgebungswerkzeug zur Herstellung eines aus Harz geformten Artikels angebracht ist, das auf einer Oberflächenseite desselben Dekorationsabschnitte umfasst, wie zum Beispiel Oberflächentexturmuster (Lederoberflächentexturmuster, Feintexturmuster, Holzmaserungsmuster, Birnenschalenmuster, Blattadermuster, Skalenmuster, Marmormuster, Beschichtungsmuster, geometrisches Muster, etc.), um den Entwurf eines geformten Artikels zu verbessern, der zu einem Produkt wird [siehe zum Beispiel 2 und 3].
-
Das Formteil zur Harzformgebung 10 (hierin nachfolgend bezeichnet als das „Formteil 10“) umfasst eine Basismaterialschicht 12, wie in 1 gezeigt ist. Ein Entwurfsabschnitt 14 ist auf einer Oberfläche gebildet, die auf einer Hauptoberflächenseite der Basismaterialschicht 12 ist und eine Produktoberflächenseite wird. Der Entwurfsabschnitt 14 umfasst Dekorationsabschnitte 14a, wie zum Beispiel ein Oberflächentexturmuster (Lederoberflächentexturmuster, Feintexturmuster, Holzmaserungsmuster, Birnenschalenmuster, Blattadermuster, Skalenmuster, Marmormuster, Beschichtungsmuster, geometrisches Muster, etc.).
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Dekorationsabschnitte 14a eine Entwurfsoberfläche, die durch ein feines unebenes Oberflächentexturmuster gebildet ist, das durch ein Negativ-Original übertragen wird, das eine feine, unebene Oberfläche aufweist. Das Negativ-Original ist aus einem biegsamen, ziehbaren und flexiblen Material gebildet, das in der Lage ist, zum Beispiel ein Oberflächentexturmuster mit einer Dicke von ungefähr 0,1 bis 1000 µm auf eine Oberflächenseite des Entwurfsabschnitts 14 zu übertragen. Die Entwurfsoberfläche des Entwurfsabschnitts 14, die eine produktgeformte Oberfläche des Formteils 10 wird, ist aus einem Material hergestellt, mit dem ein gewünschtes unebenes Oberflächentexturmuster zur Zeit der Formgebung abgelöst wird.
-
Der Entwurfsabschnitt 14 kann gespiegelte Abschnitte (nicht gezeigt) umfassen, die auf Oberflächen der Dekorationsabschnitte 14a durch Oberflächenverarbeitung, wie zum Beispiel Glasbeschichtung, gebildet sein können.
-
Unebene Abschnitte 18, die eine Mehrzahl von Vorsprüngen 16a und Ausnehmungen 16b umfassen, sind auf der anderen Hauptoberflächenseite der Basismaterialschicht 12 gebildet. Zum Beispiel, wie in 2, 3 und 4 gezeigt ist, sind die unebenen Abschnitte 18 auf einer Oberfläche gebildet, die in Kontakt mit einer Innenoberfläche m eines Formgebungswerkzeugs M gehalten werden soll. Wie bei einem Teil eines Pfeils A gezeigt ist, der durch eine punktgestrichelte Linie in 1 eingeschlossen ist, sind eine Mehrzahl von Vorsprüngen 16a und Ausnehmungen 16b der unebenen Abschnitte 18 zum Beispiel auf gitterartige Weise in einer Draufsicht angeordnet. Die Mehrzahl der Ausnehmungen 16b der unebenen Abschnitte 18 kommuniziert miteinander. Wenn somit das Formteil 10 eingepasst und entlang der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M angebracht ist, sind Ventilationsabschnitte 20, die zwischen den unebenen Abschnitten 18 und der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M kommunizieren zum Beispiel so angeordnet, wie in 4 und 5 gezeigt ist.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Basismaterialschicht 12, der Entwurfsabschnitt 14 und die unebenen Abschnitte 18 aus einem wärmbeständigen Material gebildet und das Formteil 10, das die Basismaterialschicht 12, den Entwurfsabschnitt 14 und die unebenen Abschnitte 18 umfasst, ist dünn gebildet. Dieses Formteil 10, das die Basismaterialschicht 12, den Entwurfsabschnitt 14 und die unebenen Abschnitte 18 umfasst, ist gebildet, um eine dünne Dicke von zum Beispiel ungefähr 3 bis 30 nm aufzuweisen. In diesem Fall sind die Dekorationsabschnitte (Entwurfsoberfläche) 14a des Entwurfsabschnitts 14 gebildet, um eine Dicke von ungefähr 1 mm aufzuweisen und ein Oberflächentexturmuster der Dekorationsabschnitte (Entwurfsoberfläche) 14a, gebildet auf einer Oberfläche des Entwurfsabschnitts 14, ist derart gebildet, dass die „Höhe der Oberflächentexturvorsprünge“ und die „Tiefe der Oberflächentexturausnehmungen“ derselben zum Beispiel ungefähr 0,1 bis 1000 µm sind. Ferner ist die Tiefe der Ausnehmungen 16b der unebenen Abschnitte 18 zum Beispiel ungefähr 0,01 bis 1000 µm und die Distanzen zwischen jedem Vorsprung 16a sind zum Beispiel ungefähr 10 bis 1000 µm.
-
Das Formteil gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann ausgebildet sein, um ferner eine Verstärkungsschicht (nicht gezeigt in 1 bis 6) zum Tragen/Verstärken des Entwurfsabschnitts 14 der Basismaterialschicht 12 zu umfassen und es ist wiederum bevorzugt, dass diese Verstärkungsschicht umfasst ist. Als ein Verfahren zum Bilden dieser Verstärkungsschicht ist es möglich, ein Verfahren zum Bereitstellen eines Glasfasergewebes in der Basismaterialschicht 12 anzunehmen, ein Verfahren zum Verdicken des Formteils 10, das die Basismaterialschicht 12, den Entwurfsabschnitt 14 und die unebenen Abschnitte 18 umfasst, unter Verwendung eines wärmebeständigen Materials, und ein Verfahren zum Bereitstellen von einem oder einer Mehrzahl aus dem wärmebeständigen Harzmaterial, Fasermaterial, Keramikmaterial und Metallmaterial in der Basismaterialschicht 12. Diese Verstärkungsschicht weist ferner eine Funktion der Verstärkung/Ergänzung der Festigkeit der unebenen Abschnitte 18 an einer Seite gegenüberliegend zu dem Entwurfsabschnitt 14 auf.
-
Da das Formteil 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel gebildet ist, um dünn und leicht zu sein, durch das wärmebeständige Material, und das Formteil 10 selbst geeignet ist, um einzeln gehandhabt zu werden, kann es austauschbar ohne Weiteres an das Formgebungswerkzeug M angebracht sein, so dass ein Formgebungsdruck in einer Richtung wirkt, um die obigen unebenen Abschnitte 18 gegen die Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M zu drücken, zur Zeit der Formgebung eines aus Harz geformten Artikels, wie zum Beispiel in 2 und 3 gezeigt ist. Das Formteil 10 weist eine Festigkeit auf, um an das Formteil M anbringbar und von demselben abnehmbar zu sein, weist eine Druckkapazität auf, um einem Formgebungsdruck zu widerstehen, der auf dieses Formteil 10 zur Zeit der Formgebung in einem Zustand wirkt, in dem es an das Formgebungswerkzeug M angebracht ist, und weist eine Festigkeit auf, um in der Lage zu sein, aus Harz geformte Artikel in Masse zu fertigen.
-
Das Formteil 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann aus einem beliebigen einen oder einer Mehrzahl von einem wärmebeständigen Harzmaterial, Fasermaterial, Keramikmaterial und Metallmaterial hergestellt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Basismaterialschicht 12, der Entwurfsabschnitt 14 und die unebenen Abschnitte 18, die das Formteil 10 konfigurieren, aus einem härtbaren Harzmaterial gebildet sein, das bei Normaltemperatur ausgehärtet wird, nachdem es erwärmt wird, nach Lichteinstrahlung oder ähnlichem, einem Keramikmaterial, einer einfachen Metallsubstanz, einem gesinterten Kompaktteil aus Metallpulver und einer aufgesprühten Beschichtung oder einem Verbundmaterial, bei dem Fasern oder Partikel in jegliches der obigen Materialien gemischt sind.
-
Epoxidharz, Acrylharz, Polyacetalharz, Polyamidharz, Polyimidharz, Polyurethanharz, Polyesterharz, Polyethylenharz, Polykarbonatharz, Polypropylenharz, Siliconharz, Fluorokunststoff, Melaminharz, Harnstoffharz, Phenolharz, Phthalat-basiertes Harz, Styrolbasiertes Harz, Zellulose-basiertes Harz, Vinylchloridharz, Vinylacetatharz und andere Harze können einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr derselben können vermischt werden und als das obige Harzmaterial verwendet werden.
-
Ein Porzellanmaterial, Glas, Zement, Gips, Emaille, feine Keramik oder ähnliches können als das obige Keramikmaterial verwendet werden.
-
Ein organisches Fasermaterial, wie zum Beispiel Polyamidfasern (Aramidfasern und Kevlar-Fasern) oder ein anorganisches Fasermaterial, wie zum Beispiel Glasfasern, Karbonfasern und Siliziumkarbidfasern werden als das obige Fasermaterial verwendet. Im Fall des Mischens dieser Fasermaterialien in das Harzmaterial ist es bevorzugt, kurze Fasern mit einer Länge von z. B. ungefähr 10 bis 300 µm zu verwenden.
-
Partikel, die aus einem Keramikmaterial oder einem Metallmaterial hergestellt sind, werden als die oben genannten Partikel verwendet, und es ist bevorzugt, Partikel mit einem Durchmesser von z. B. 10 bis 300 µm zu verwenden.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Verstärkungsschicht aus einem beliebigen der oben genannten hergestellt sein, aus Harzmaterial, Keramikmaterial, Fasermaterial und Partikelmaterial oder einem Verbundmaterial oder aus einer Mehrzahl von Materialien.
-
Da das Formteil 10 gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, an das Formgebungswerkzeug M anbringbar und von demselben abnehmbar zu sein, wie in 2 und 3 gezeigt ist, kann ein Entwurfsabschnitt, der auf einer Produktoberflächenseite gebildet ist, ohne Weiteres verändert werden, ohne das Formgebungswerkzeug M jedes Mal neu herzustellen. Somit kann wesentlicher Aufwand und Kosten zum Herstellen verschiedener Typen von Formgebungswerkzeugen M, die unterschiedlichen Produktentwürfen entsprechen, reduziert werden.
-
Da dieses Formteil 10 aus dem wärmebeständigen Material gebildet ist und als ein einzelnes Teil gehandhabt werden kann, und da das Formgebungswerkzeug M eine Körperlichkeit insbesondere zum Beispiel eine mechanische Eigenschaft und eine thermische Eigenschaft aufweist, die einem vorbestimmten Formgebungsverfahren widersteht kann dieses Formteil 10, wenn das Formteil 10 an das Formgebungswerkzeug M angebracht ist, sogar wenn dieses Formteil 10 diese Körperlichkeit nicht als ein Einzelteil aufweist, einem Formgebungsdruck widerstehen, der zur Zeit der Formgebung wirkt, in einem Zustand, in dem es in das Formgebungswerkzeug M als ein Installationspartner eingepasst ist. Dementsprechend kann dieses Formteil 10 abnehmbar an verschiedene Formgebungswerkzeuge M angebracht sein, unabhängig von dem Typ des zugehörigen Formgebungswerkzeugs M, an das das Formteil 10 austauschbar angebracht ist, d.h. dem Typ des Formgebungsverfahrens und dem Material des Formgebungswerkzeugs M, und weist eine hohe Vielseitigkeit auf. In diesem Fall können verschiedene Formgebungswerkzeuge, wie z.B. ein Vakuumformgebungswerkzeug, ein Einspritzformgebungswerkzeug, ein Kompressionsformgebungswerkzeug und ein Extrodierformgebungswerkzeug, ein Blasformgebungswerkzeug als das Formgebungswerkzeug M als Installationspartner dieses Formteils 10 angewendet werden. Ferner kann das Material des Formgebungswerkzeugs M für Formgebungswerkzeuge angewendet werden, die aus verschiedenen Materialien hergestellt sind, wie zum Beispiel einem Metall, einem Harz, einem Verbundmaterial und einem hölzernen Material, und für einfache Formgebungswerkzeuge, die aus einem Material mit einer nicht ausreichenden Dauerhaftigkeit zur Verwendung bei der Massenherstellungsformgebung hergestellt sind.
-
Ferner, insbesondere da der Entwurfsabschnitt 14, der auf der einen Hauptoberfläche der Basismaterialschicht 12 und auf der Produktoberflächenseite angeordnet sein soll, die Entwurfsoberfläche aufweist, die durch das Negativ-Original wird, die die unebene Oberfläche in dem Formteil 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel aufweist, ist die Form dieser Entwurfsoberfläche sehr hoch entwickelt im Vergleich zu einer unebenen Oberfläche, die zum Beispiel durch Ätzen gebildet wird. Ferner kann gemäß diesem Formteil 10 die Oberflächentexturierung ohne Weiteres an einem Formgebungswerkzeug ausgeführt werden, das aus einem Material hergestellt ist, mit dem eine Oberflächentexturierung durch Ätzen herkömmlicherweise schwierig war, wie zum Beispiel einem Formgebungswerkzeug, das zum Beispiel durch Stereolithographie hergestellt wird.
-
Ferner bilden die unebenen Abschnitte 18, die auf der anderen Hauptoberfläche der Basismaterialschicht 12 gebildet sind, die in Kontakt mit der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M gehalten werden sollen, die Ventilationsabschnitte 20 zwischen den unebenen Abschnitten 18 und der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M, wie zum Beispiel in 4 und 5 gezeigt ist. Daher werden die Ventilationsabschnitte 20 zur Zeit der Formgebung dekomprimiert, um eine Abkühlungsrate bzw. Abkühlungsgeschwindigkeit eines Formgebungsharzes zu verlangsamen, wodurch ermöglicht wird, dass die Entwurfsoberfläche präziser durch das Negativ-Original übertragen wird und eine Reduktion im Hinblick auf ein schlechtes Erscheinungsbild ermöglicht wird, wenn dieses Formteil 10 zum Beispiel an ein Einspritzformgebungswerkzeug angewendet wird. Ferner wird, wenn die Formgebung abgeschlossen ist, ein Kühlgas in die Ventilationsabschnitte 20 geblasen, wodurch ein aus Harz geformter Artikel sofort abgekühlt wird und die Produktivität erhöht wird. In diesem Fall können die Ausnehmungen 16b der unebenen Abschnitte 18 gebildet sein, um miteinander zu kommunizieren oder nicht.
-
Da dieses Formteil 10 als ein einzelnes Teil gehandhabt werden kann, wie oben beschrieben ist, kann es abgenommen und leicht gereinigt werden, zum Beispiel wenn es durch Gas beschmutzt ist, das zur Zeit der Formgebung eines aus Harz geformten Artikels verbrennt. Ferner, da dieses Formteil 10 im Fall eines Problems ausgetauscht werden kann, wie zum Beispiel eines Schadens an der Entwurfsoberfläche, ist es nicht notwendig, die Produktion zu unterbrechen und das Formgebungswerkzeug zur Reparatur zu geben, wie es vorher war.
-
Ferner, da das Formteil 10 strukturiert ist, um an das Formgebungswerkzeug M anbringbar und von demselben abnehmbar zu sein, und aus dem wärmebeständigen Material hergestellt ist, gibt es weitere Optionen für eine Nachverarbeitung, die an der Oberfläche des Entwurfsabschnitts zum Zweck der Verbesserung der Formablösbarkeit ausgeführt werden. In diesem Fall kann eine Formablösebeschichtung, Antifouling-Beschichtung, ohne Weiteres ausgeführt werden. Es ist ferner ebenfalls möglich, eine Nachverarbeitung wie zum Beispiel Beschichtung im Hinblick auf Hochtemperatursintern auszuführen, dessen Anwendung an herkömmliche Formgebungswerkzeuge M schwierig war. Fluorokunststoff-basierte Beschichtung, Silikonharz-basierte Beschichtung, Glasbeschichtung und ähnliches können als Beschichtungsbeispiel angewendet werden.
-
6 ist eine Querschnittansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel des Formteils zur Harzformgebung, welches durch das Herstellungsverfahren des Formteils erhalten wurde, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und 7 ist eine auseinandergezogene Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 6 austauschbar an ein Formgebungswerkzeug angebracht ist. 8 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, wo das Formteil zur Harzformgebung aus 6 an eine Formoberfläche des Formgebungswerkzeugs angebracht ist. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 8 zeigt, und 10 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen wesentlichen Teil von 9 zeigt.
-
Ein Formgebungswerkzeug 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem obigen Ausführungsbeispiel darin, dass es Durchgangslöcher 21 umfasst, die das Formgebungswerkzeug 10 in einer Dickenrichtung penetrieren. Das heißt, eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 21, die eine Basismaterialschicht 12 penetrieren, ein Entwurfsabschnitt 14 und unebene Abschnitte 18 sind in dem Formteil 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel angeordnet, das in 6 bis 10 gezeigt ist. Die Durchgangslöcher 21 sind in diesem Formteil 10 gebildet, um eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von z. B. 150 bis 220 µm aufzuweisen. Die Durchgangslöcher 21 können gebildet sein, um eine abgeschnittene konische Querschnittform aufzuweisen, so dass ein Lochdurchmesser sich graduell hin zu dem Formgebungswerkzeug M weitet, das ein Installationspartner ist.
-
Die Durchgangslöcher 21 werden durch ein Perforationsverfahren zum Schneiden von Durchgangslöchern durch einen Bohrer oder ähnliches angeordnet, ein Perforationsverfahren zum Erwärmen und Schmelzen der Basismaterialschicht 12, des Entwurfsabschnitts 14 und der unebenen Abschnitte 18 durch einen Laser, oder ein Verfahren, bei dem Drahtmaterialien, wie zum Beispiel Klaviersaitendrähte eingebettet werden, um einen gewünschten Lochdurchmesser aufzuweisen, um Durchgangslochteile zu sichern, wenn ein wärmebeständiges Harzmaterial oder ähnliches halb ausgehärtet wird während der Herstellung des Formteils 10, und die Durchgangslöcher 21 werden gebildet durch Entfernen der Drahtmaterialien oder Verschwindenlassen derselben nach oder während das Harzmaterial so ausgehärtet ist, dass das Harzmaterial und ähnliches sich nicht auf die Teile ausbreiten, wo die Durchgangslöcher 21 gebildet werden sollen.
-
Das Formgebungswerkzeug 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist austauschbar eingepasst in und angebracht an ein Vakuumformgebungswerkzeug M, das Vakuumansauglöcher h umfasst, wie zum Beispiel in 7 und 8 gezeigt ist. Da dieses Formteil 10 ohne Weiteres einzeln gehandhabt werden kann, können die Durchgangslöcher 21 an beliebigen Positionen perforiert werden, nach Bedarf. Ferner muss diese Perforationsoperation nicht in einer unmöglichen Haltung ausgeführt werden, im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik, die in Patentliteratur 2 offenbart ist. Es wird darauf hingewiesen, dass wenn die anfänglich perforierten Löcher 21 mit Spänen verstopft werden, das Formteil 10 entsprechend von dem Formgebungswerkzeug M als der Installationspartner abgenommen werden kann und gereinigt werden kann oder Durchgangslöcher 21 an anderen Positionen des Formgebungswerkzeugs 10 perforiert werden können.
-
Das heißt, in dem Fall der Verwendung dieses Formteils 10 als ein Teil des Vakuumformgebungswerkzeugs M kann dieses Formteil 10 in das Vakuumformgebungswerkzeug M eingepasst und ohne Weiteres verwendet werden, nachdem die Durchgangslöcher 21 zur Vakuumansaugung in dieses Formteil 10 perforiert sind. Somit ist die Perforationsoperation einfacher als eine Operation zum Perforieren der Durchgangslöcher für eine Vakuumansaugung in einer oberflächentexturierten Harzschicht, die an ein Formgebungswerkzeug gebondet ist, wie bei den herkömmlichen Techniken, die offenbart sind, wie zum Beispiel in Patentliteratur 1, 2.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn dieses Formteil 10 an das Vakuumformgebungswerkzeug M angebracht ist, können die unebenen Abschnitte 18 des Formteils 10 in Kontakt mit der Innenoberfläche m des Vakuumformgebungswerkzeugs M kommen und Ventilationsabschnitte 20 sind zwischen den unebenen Abschnitten 18 dieses Formteils 10 und der Innenoberfläche m des Vakuumformgebungswerkzeugs M angeordnet und kommunizieren mit den obigen Durchgangslöchern 21, wie in 8, 9 und 10 gezeigt ist. Somit ist es bei diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendig, die Durchgangslöcher 21 zur Vakuumansaugung zu perforieren, während es das Ziel ist, das Vakuumansauglöcher h in dem Vakuumformgebungswerkzeug M als Installationspartner von Anfang an bereitgestellt sind.
-
Ferner werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Ventilationsabschnitte 20 dieses Formgebungswerkzeugs 10 zur Zeit der Formgebung dekomprimiert, wodurch eine Abkühlrate eines Formgebungsharzes verlangsamt wird, eine Entwurfsoberfläche kann präziser durch ein Negativ-Original übertragen werden und der Fall eines schlechten Erscheinungsbildes kann reduziert werden. Ferner wird, wenn die Formgebung abgeschlossen ist, ein Kühlgas in die Ventilationsabschnitte 20 geblasen, wodurch ein aus Harz geformter Artikel sofort gekühlt wird und die Produktivität erhöht werden kann.
-
11 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für das Formteil zur Harzformgebung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (D) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile dieses Herstellungsverfahrens zeigen. 12 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel des Herstellungsverfahrens für das Formteil zur Harzformgebung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A), (B) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile dieses Herstellungsverfahrens zeigen. 13 ist eine Querschnittansicht, die ein Beispiel eines Negativ-Originals zeigt, das bei den Herstellungsverfahren verwendet wird, die in 11 und 12 gezeigt sind.
-
Dieses Herstellungsverfahren ist ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils zur Harzformgebung, das austauschbar an ein Formgebungswerkzeug angebracht sein soll, und zum Formen eines aus Harz geformten Artikels mit einem Entwurf auf einer Produktoberflächenseite, und umfasst die folgenden Schritte (1) bis (5).
-
(1) Formvorbereitungsschritt
-
Wie in 11(A) gezeigt ist, wird eine Hauptform 100 zum Beispiel vorbereitet als eine Form zum Formgeben eines aus Harz geformten Artikels. Die Originalform oder Hauptform (master mold) ist aus einem Harzmaterial, einem Verbundmaterial, einem Gipsmaterial, einem hölzernen Material oder ähnlichem gebildet. Die Hauptform 100 ist zum Herstellen der Formoberfläche des Formteils 10 und diese Formoberfläche bildet eine Außenform eines aus Harz geformten Teils (Produkt). Die Hauptform 100 kann aus CAD-Daten oder ähnlichem hergestellt werden oder kann durch ein Negativ hergestellt werden.
-
(2) Negativ-Original-Vorbereitungsschritt
-
Wie zum Beispiel in 13 gezeigt ist, umfasst das Negativ-Original 22 einen Negativ-Harz-Lagenkörper 28, der aus einem flexiblen Material gebildet ist, zum Beispiel einem Harzmaterial, und eine unebene Oberfläche 28a als eine Übertragungsoberfläche zum Bilden einer Entwurfsoberfläche auf einer Oberfläche des oben genannten aus Harz geformten Artikels (Produkt) wird auf einer Oberfläche des Negativ-Harz-Lagenkörpers 28 gebildet.
-
(3) Abdruckschritt
-
Wie in 11(B) gezeigt ist, weist das Negativ-Original 22 eine flache Oberfläche gegenüberliegend zu der unebenen Oberfläche 28a auf, die die Übertragungsoberfläche wird, die entlang einer Oberfläche der Hauptform 100 gebondet wird, um temporär fixiert zu werden, wodurch die Form der Hauptform 100 aufgedrückt wird. In diesem Fall wird das Negativ-Original 22 in engem Kontakt mit der Oberfläche der Hauptform 100 durch eine Vakuumansaugkraft (VC; vacuum) gehalten. Das Negativ-Original 22 kann durch ein Haftmittel gebondet bzw. verbunden werden.
-
(4) Verbundschicht-Bildungsschritt
-
Wie in Fig. 111(B) gezeigt ist, wird ein Harzmaterial oder ein Verbundmaterial zum Beispiel als ein wärmebeständiges Material an die Oberfläche der Übertragungsoberfläche des Negativ-Originals 22 angebracht, temporär an der Hauptform 100 fixiert, wodurch eine Verbundschicht 24, die die obige Basismaterialschicht 12 und den Entwurfsabschnitt 14 umfasst, der auf einer Hauptoberfläche der Basismaterialschicht 12 und auf einer Übertragungsoberflächenseite angeordnet ist und ein Entwurf auf einer Produktoberfläche wird, auf der Oberfläche des Negativ-Originals 22 gebildet wird. In diesem Fall wird das wärmebeständige Material, das die Verbundschicht 24 wird, zum Beispiel durch ein Aufbringverfahren aufgebracht, wie zum Beispiel Bürsten, Handbeschichten oder Sprühen, oder ein Verfahren zum Laminieren eines halbausgehärteten Lagenmaterials oder ähnliches wird auf Oberfläche des Negativ-Originals 22 gebildet.
-
(5) Verstärkungsschicht-Bildungsschritt
-
Wie in 11(C) gezeigt ist, wird eine Verstärkungsschicht 26 zum Tragen und Verstärken des Entwurfsabschnitts 14 auf einer Oberfläche der Verbundschicht 24 gebildet. In diesem Fall wird die Verstärkungsschicht 26 gebildet durch Aufbringen von einem oder einer Mehrzahl eines wärmebeständigen Harzmaterials, Fasermaterials, Keramikmaterials oder Metallmaterials auf der Oberfläche der Verbundschicht 24 durch das obige Aufbringungsverfahren oder ähnliches.
-
Dieser Verstärkungsschicht-Bildungsschritt kann einen Schritt zum Bauen einer Erwärmungseinrichtung und/oder einer Kühlungseinrichtung in der Basismaterialschicht 12 oder der Verstärkungsschicht 26 entlang der Innenoberfläche m des obigen Formgebungswerkzeugs M in der Verstärkungsschicht 26 umfassen.
-
In diesem Fall ist ein flexibler Oberflächenheizer (Lagenheizer) zum Erwärmen als die Erwärmungseinrichtung zum Beispiel in die Basismaterialschicht 12 oder die Verstärkungsschicht 26 eingebettet. Dieser Oberflächenheizer (Lagenheizer) ist vorzugsweise gebildet, um eine Dicke von zum Beispiel 3 mm oder weniger aufzuweisen. Neben dem Oberflächenheizer (Lagenheizer) können Röhren zum Erwärmen (hierin nachfolgend bezeichnet als Erwärmungsröhren bzw. Heizröhren) in denen ein Erwärmungsfluid läuft, in die Basismaterialschicht 12 oder Verstärkungsschicht 26 als Erwärmungseinrichtung eingebettet sein. Die Erwärmungsröhren sind vorzugsweise gebildet, um einen Durchmesser von z. B. ungefähr 3 bis 30 mm aufzuweisen.
-
Ferner können als Kühleinrichtung Röhren zum Kühlen (hierin nachfolgend bezeichnet als Kühlröhren), in denen ein Kühlfluid läuft, in die Basismaterialschicht 12 oder die Verstärkungsschicht 26 eingebettet sein. Die Kühlröhren sind vorzugsweise gebildet, um einen Durchmesser von z. B. 3 bis 30 mm aufzuweisen.
-
Um die Erwärmungsröhren und/oder die Kühlröhren entlang der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M bereitzustellen, weist das herkömmliche Formgebungswerkzeug M eine komplizierte Struktur auf, die einen großen Aufwand erfordert, wie zum Beispiel Herstellung des Formgebungswerkzeugs M auf geteilte Weise. Im Vergleich können der Erwärmungsheizer, die Erwärmungsröhren und/oder die Kühlröhren einfach in dem Formgebungswerkzeug 10 entlang der Innenoberfläche m des Formgebungswerkzeugs M durch den obigen Schritt zum Aufbauen der Erwärmungseinrichtung und/oder der Kühleinrichtung eingebettet werden.
-
(6) Entfernungsschritt
-
Durch Entfernen der Hauptform 100 von einem laminierten Körper der obigen Verbundschicht 24, Verstärkungsschicht 26 und Negativ-Original 22, wie zum Beispiel in 11(D) gezeigt ist, können der laminierte Körper der Verbundschicht 24, der Verstärkungsschicht 26 und des Negativ-Originals 22 erhalten werden.
-
(7) Negativ-Original-Trennungsschritt
-
Nach dem Entfernungsschritt wird die Verbundschicht 24 erhalten durch Trennen des Negativ-Originals 22 von dem obigen laminierten Körper, wie zum Beispiel in 12(A) gezeigt ist. Dann werden unnötige Teile der Verbundschicht 24 getrimmt.
-
(8) Unebener-Abschnitt-Bildungsschritt
-
Die Verbundschicht 24 wird mit unebenen Abschnitten 30 gebildet, die Vorsprünge 30a und Ausnehmungen 30b auf der anderen Hauptoberfläche (unteren Oberfläche) der Basismaterialschicht 12 umfassen. In diesem Fall werden die unebenen Abschnitte 30, die aus Rillenabschnitten bestehen, wie zum Beispiel einem Oberflächentexturmuster, durch ein Verfahren gebildet, wie zum Beispiel Spanen.
-
(9)
-
Wenn nötig wird die Verbundschicht 24 mit Durchgangslöchern perforiert [nicht gezeigt in 12(B)]. In diesem Fall werden die Durchgangslöcher geeignet durch Bohren, Laserverarbeitung oder ähnliches gebildet.
-
Beispiel 1
-
14 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 1) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen. 15 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 1) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittsansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen.
- (1) Eine Hauptform 100 zum Aufdrucken wird vorbereitet (Hauptformvorbereitungsschritt). [siehe 14(A)]
- (2) Ein Oberflächentextur-Negativ-Original 22 mit einer Dicke von 0,1 bis 50 mm wird auf die Hauptform 100 dadurch platziert, dass es manuell unter Verwendung einer Vakuumansaugkraft angebracht wird (Abdruckschritt). [siehe 14(B)]
- (3) Eine oberflächentexturierte Verbundschicht 24 wird gebildet durch Aufbringen eines wärmebeständigen Materials auf das Oberflächentextur-Negativ-Original 22 mit einer Dicke von 3 bis 30 mm (Verbundschicht-Bildungsschritt), [siehe 14(C)]
- (4) Die Verstärkungsschicht 26 mit einer Dicke von 3 bis 30 mm wird auf dem wärmebeständigen Material gebildet (Verbundschicht 24) (Verstärkungsschicht-Bildungsschritt). [siehe 14(D)]
- (5) Nur die Hauptform 100 wird abgenommen (Entfernungsschritt). [siehe 14(E)]
- (6) Unnötige Teile werden getrimmt und unebene Abschnitte 30, die Vorsprünge 30a und Ausnehmungen 30b umfassen, werden durch Gravieren eines Oberflächentexturmusters (Rillen) zur Ventilation bzw. Belüftung in der Verstärkungsschicht 26 gebildet, die eine Oberfläche wird, die in Kontakt mit dem Formgebungswerkzeug gehalten werden soll, durch Bearbeitung (Unebener-Abschnitt-Bildungsschritt). [siehe 15(A)]
- (7) Das Oberflächentextur-Negativ-Original 22 wird getrennt (Negativ-Original-Trennungsschritt). [siehe 15(B)]
- (8) Wenn nötig wird die oberflächentexturierte Verbundschicht 24, die die Verstärkungsschicht 26 umfasst, mit einem Metallrahmen 32 bereitgestellt, der zum Einpassen in ein Formgebungswerkzeug verwendet wird, und Durchgangslöcher 34 für eine Vakuumansaugung mit einem Durchmesser von 150 bis 220 µm werden durch eine Laserstrahlmaschine perforiert (Durchgangsloch-Bildungsschritt). [siehe 15(C)]
-
Beispiel 2
-
16 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 2) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen. 17 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens mit einem Beispiel (Beispiel 2) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittsansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen.
-
Bei diesem Beispiel 2 werden ein Einspritzformgebungswerkzeug, das eine männliche Form 110 umfasst, die als eine Hauptform für einen aus Harz geformten Artikel dient, und eine weibliche Form 120 und ein Oberflächentextur-Negativ-Original 22 vorbereitet (Männliche-Form-Vorbereitungsschritt, Weibliche-Form-Vorbereitungsschritt und Negativ-Original -Vorbereitungsschritt).
- (1) Nachdem ein Netz 36 auf die weibliche Form 120 platziert ist, wird ein Formfreigabeprozess ausgeführt durch Fluorbeschichtung oder Aufsprühen eines silikonbasierten Formablöseagenten. Ferner wird das Oberflächentextur-Negativ-Original 22 mit einer Dicke von 0,1 bis 50 mm auf die männliche Form 111 platziert, die zu der Hauptform wird, dadurch, dass sie manuell unter Verwendung einer Vakuumansaugkraft angebracht wird (Abdruckschritt) [siehe 16(A)]
- (2) Die männliche Form 110 und die weibliche Form 120 werden angeordnet, um einander zugewandt zu sein und werden mit einem Abstand von 5 bis 40 mm zwischen denselben angeordnet. [siehe 16(B)]
- (3) Ein wärmebeständiges Harzmaterial wird in das bereitgestellte Abstandsteil vakuuminjiziert bzw.-eingespritzt , um eine oberflächentexturierte Verbundschicht 38 zu bilden (Verbundschicht-Bildungsschritt), [siehe 16(C)]
- (4) Nur die weibliche Form 120 wird entfernt (Weibliche-Form-Entfernungsschritt). [siehe 16(D)]
- (5) Das Oberflächentextur-Negativ-Original 22 wird von der oberflächentexturierten Verbundschicht 38 getrennt und die männliche Form 110 wird entfernt (Männliche-Form-Entfernungsschritt und Negativ-Original-Trennungsschritt). [siehe 16(D), 16(E)]
- (6) Das Netz 36, das an der oberflächentexturierten Verbundschicht 38 haftet, wird getrennt, um unebene Abschnitte 42 zu bilden, die Vorsprünge 40a und Ausnehmungen 40b umfassen, auf der unteren Oberfläche der oberflächentexturierten Verbundschicht 38 (Unebener-Abschnitt-Bildungsschritt). [siehe 17(A)]
- (7) Unnötige Teile werden getrimmt und, wenn nötig, werden Durchgangslöcher 44 zur Vakuumansaugung mit einem Durchmesser von 150 bis 220 µm in die oberflächentexturierte Verbundschicht 38 durch Laserbearbeitung perforiert (Durchgangsloch-Bildungsschritt). [siehe 17(B)]
-
Beispiel 3
-
18 ist ein Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens von einem Beispiel (Beispiel 3) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (E) Querschnittsansichten sind, die wesentliche Teile des Herstellungsverfahrens zeigen. 19 ist ein anderes Prozessdiagramm, das wesentliche Teile zeigt, die das Beispiel des Herstellungsverfahrens des einen Beispiels (Beispiel 3) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei (A) bis (C) Querschnittsansichten sind, die wesentlichen Teile des Herstellungsverfahrens zeigen.
- (1) Eine Hauptform 100 wird vorbereitet (Hauptformvorbereitungsschritt). [siehe 18(A)]
- (2) Ein Oberflächentextur-Negativ-Original 22 mit einer Dicke von 0,1 bis 50 mm wird auf der Hauptform 100 dadurch platziert, dass es manuell unter Verwendung einer Vakuumansaugkraft angebracht wird (Abdruckschritt). [siehe 18(B)]
- (3) Eine oberflächentexturierte Verbundschicht 24 wird gebildet durch Aufbringen eines wärmebeständigen Materials auf das Oberflächentextur-Negativ-Original 22, um eine Dicke von 3 bis 30 mm aufzuweisen (Verbundschicht-Bildungsschritt), [siehe 18(C)]
- (4) Eine Verstärkungsschicht 46 mit einer Dicke von 3 bis 30 mm wird bereitgestellt und Röhren 48, wie zum Beispiel Kühlröhren und Heizer, werden in diese Verstärkungsschicht 46 eingebettet (Verstärkungsschicht-Bildungsschritt), [siehe 18(D)]
- (5) Nur die Hauptform wird entfernt (Entfernung). [siehe 18(E)]
- (6) Unnötige Teile werden getrimmt und unebene Abschnitte 50, die Vorsprünge 50a und Ausnehmungen 50b umfassen, werden gebildet durch Gravieren eines Oberflächentexturmusters (Rillen) zur Ventilation in der Verstärkungsschicht 46, die eine Oberfläche wird, die in Kontakt mit einem Formgebungswerkzeug gehalten werden soll, durch Bearbeitung (Unebener-Abschnitt-Bildungsschritt). [siehe 19(A)]
- (7) Das Oberflächentextur-Negativ-Original 22 wird getrennt (Negativ-Original-Trennungsschritt). [siehe 19(B)]
- (8) Wenn nötig wird die Oberflächentexturverbundschicht 14, die die Verstärkungsschicht 46 umfasst, mit einem Metallrahmen 52 bereitgestellt, der zum Einpassen in ein Formgebungswerkzeug verwendet wird, und Durchgangslöcher 54 für eine Vakuumansaugung mit einem Durchmesser von 150 bis 220 µm werden durch eine Laserstrahlmaschine perforiert (Durchgangsloch-Bildungsschritt). [siehe 19(C)]
-
Eine Verstärkungsschicht, die bei den entsprechenden Ausführungsbeispielen und Beispielen 1 bis 3 aufgebracht werden kann, die oben beschrieben sind, weist vorzugsweise Schichtstrukturen auf, wie zum Beispiel in 20, 21 und 22 gezeigt ist.
-
Das heißt, bei einer Verstärkungsschicht, die in 20 gezeigt ist, wird die Festigkeit kompensiert durch Bereitstellen von Verstärkungsfasern, wie zum Beispiel einem Glas(faser)gewebe in der Verstärkungsschicht.
-
Ferner wird bei einer Verstärkungsschicht, die in 21 gezeigt ist, die Festigkeit kompensiert durch die Verstärkungsschicht, die aus einem oder einer Mehrzahl der folgenden Materialien gebildet ist: wärmebeständigem Harzmaterial, Fasermaterial, Keramikmaterial und Metallmaterial, zum Beispiel, als sehr beständiges Material. In diesem Fall können Verstärkungsfasern, wie zum Beispiel Glas(faser)gewebe, bereitgestellt sein oder nicht.
-
Ferner wird bei einer Verstärkungsschicht, gezeigt in 22, die Festigkeit kompensiert durch Erhöhen der Dicke der Verstärkungsschicht durch das wärmebeständige Material, das die Verstärkungsschicht bildet, gezeigt in 21, um die Beständigkeit zu erhöhen.
