TWI592220B - 光固化爐及光固化樹脂之光固化方法 - Google Patents

Description

光固化爐及光固化樹脂之光固化方法

本發明係相關於一種光固化樹脂的爐，特別是，依據本發明的爐係用於光固化鋪設於利用光固化程序所製造的物體的表面的樹脂。

眾所皆知，為了改良它們的美觀外形，利用光固化程序所製造物體係披覆有一層光固化樹脂，在光固化程序之後，該光固化樹脂讓物體的表面更光滑且更均勻。

依據習知技藝，此處理包含披覆一層光固化樹脂於物體的表面且然後在光固化射線場出現時於光固化室內處理如此披覆的物體，該光固化射線例如由一個或一個以上的放射紫外線輻射的燈所傳送。另外地，披覆物體的表面的光固化樹脂層亦可由自然產生自使用來製造物體的光固化程序的潤濕劑構成。

光固化爐亦包含：一具有吸嘴的真空泵，該真空泵與光固化室連通；以及一電動馬達，使待處理物體根據一實質垂直轉動軸轉動。

在處理期間，馬達加在物體的轉動有助於物體的表面的所有部分均勻暴露於紫外線的動作，以便得到披覆物體的樹脂的最佳光固化。

更且，產生於光固化室的同時真空條件有助於從樹脂吸取氣體，讓披覆更緊密且均勻，並改進光固化程序。

然而，上述的習知爐具有一些公認的限制及缺點。

首先的公認的缺點在於：因為物體根據一垂直轉動軸轉動，當物體轉動時，由於地心引力，披覆物體的樹脂傾向於滴落至處理室的底部並傾向於朝物體的最底部變得較厚。

例如，此發生在敘述於專利DE 20 2007 004266 U1的形式的裝置，在該等裝置中物體係被設定成繞著一垂直軸轉動。

另一公認的缺點在於：除氣讓樹脂產生孔洞，因而在處理結束後樹脂具有細毛的外觀。

產生自此後者的公認缺點的限制在於：使用習知爐不可能得到光滑的表面，該光滑的表面只能藉由以研磨料機械拋光才能達成。

然而，以研磨料機械拋光帶來另一限制，因為它不能實施於物體的內部，該等物體的內部係困難或甚至不可能觸及。

已知的專利US 2014/0013719 A1敘述一固化物體的爐，該等物體支撐於被設定成以“摩天輪”的動作轉動的支架上，且如此類似於根據一水平軸的轉動動作。然而，該處理不發生於一真空條件中。

更且，已知專利US 5,135,686敘述一連續固化方法。

本發明的目標係克服所有上述的缺點及限制。

特別地，本發明的首要目的係提供一光固化爐，其中，在光固化處理期間，披覆物體的待固化的樹脂較不易於滴落至光固化室的底部上。

本發明的另一目的係確保在光固化處理期間樹脂平均分布 於物體的整個表面上。

又一但未必最後目的係確保依據本發明的爐能使物體得到一光滑亮澤的表面。

上述的目的可藉由一具主申請專利範圍項中所述的特徵的光固化爐達成，請參考下面。

依據本發明的爐的特徵以及利用該爐可達成的光固化方法的特徵係敘述於申請專利範圍依附項中。

依據本發明的爐有利地能使物體得到較習知光固化爐能達成的更平均的厚度的表面披覆。

甚至更有利地，得到的物體具有一亮澤表面而無須任何研磨劑的機械拋光。

再者，甚至在使用研磨劑不能被觸及且如此被拋光的物體的內部上，得到的物體有利地具有亮澤表面。

上述的目的及優點會藉由敘述依據本發明的爐的較佳實施例被更清楚說明，該等實施例係參考所附圖式被敘述為一非限制性事例，其中：

1‧‧‧光固化爐

1a‧‧‧結構體

1b‧‧‧結構體底座

2‧‧‧光固化室

2a‧‧‧艙門

2b‧‧‧頂板

3‧‧‧光固化射線源

4‧‧‧真空泵

5‧‧‧吸氣管

6‧‧‧移動手段

7‧‧‧電動馬達

7a‧‧‧馬達底座

8‧‧‧驅動軸

9‧‧‧支撐手段

9a‧‧‧平板

9b‧‧‧夾持件

10‧‧‧振動手段

11‧‧‧壓電換能器

100‧‧‧光固化爐

106‧‧‧移動手段

107‧‧‧步進馬達

110‧‧‧振動手段

112‧‧‧電子控制手段

第1圖係顯示一依據本發明的爐的軸側視圖；第2及3圖係顯示第1圖的爐的內部前視圖；第4圖係顯示一依據本發明的爐的另一實施例的內部前視圖；

依據本發明的光固化爐係顯示於第1圖中的一軸側視圖中，以及第2和3圖的內部視圖中，其中該光固化爐全體被標示為1。

在第2圖中可以觀察到爐包含一結構體1a，於該結構體1a之內一光固化室2被界定且具有一可關閉的艙門2a，並設置成內含一個或一個以上具有待光固化的樹脂的物體A。

在光固化室2的內部，有一例如市面上有售的形式的光固化射線源3，該光固化射線源3較佳但未必係附接於光固化室2的頂板2b並包含一個或一個以上的放射紫外光射線的燈。

一光固化場因此被產生於光固化室2的內部，物體A被深陷在該光固化室2中。

界定依據本發明的爐1的結構體1a實質上為平行四邊形，雖然在其它的實施例中它可以是其它形狀。

更且，光固化射線源3亦可以是不同於市面上有售的紫外線燈的形式。

結構體1a內含一具有連通光固化室2的吸氣管5的真空泵4，亦內含在光固化程序期間移動物體A的手段6。

依據本發明，移動手段6包含一具有驅動軸8的電動馬達7，該驅動軸8機械連接支撐待光固化的物體的手段9，電動馬達7以及驅動軸8被設置成讓物體A根據一基本上係水平的轉動軸X轉動。

取決於待光固化的物體A的形式，支撐手段9可有變化。

在適當的例子中，且僅僅做為例子，在第1至3圖中可觀察到 物體A由樹脂環組成並被包含一平板9a的支撐手段9支撐，該平板9a被連接於電動馬達7的驅動軸8以及複數個附接於平板9a的夾持件9b，每一夾持件9b支撐一物體A。

顯然地，支撐手段的形狀及大小可變化而適合不同形式的物體，且特別地適合不同形狀及大小的物體。

操作上，依據本發明的爐係使用來固化披覆物體A的表面的樹脂，以便讓該表面光滑均勻。

為了此目的，物體A的表面係披覆有一由噴霧或沈浸或使用其它方法所鋪上的光固化樹脂。

如前述，另外地，披覆物體的表面的光固化樹脂層可由從光固化程序自然產生的濕劑構成，利用該光固化程序物體已被製造。

每一物體A被置放於光固化室的內部，其中該物體A結合支撐手段9，且在此特定情形中，該物體A係結合每一分別的夾持件9b。

然後，光固化室2的艙門2a被關閉，光固化射線源3被打開，且真空泵4及電動馬達7被啟動。

在繞著水平軸X轉動期間，每一物體A的所有部分於相同的時間量被暴露於光固化射線源3的光固化動作，且此確保在物體A的表面的所有部分的樹脂被完整且均勻地光固化。

此外，電動馬達7的轉速能被調整至一值，使得每一物體A完成一半轉動所花的時間少於披覆樹脂由於地心引力形成脫離所花的時間，所以能避免任何樹脂滴落至光固化室2的底部上，如此達成本發明的目的之一。

最後，依據水平軸的物體A的轉動防止樹脂聚集的區域的產生，如此達成本發明的另一目的，該另一目的在於得到平均厚度的光固化披覆。

因為光固化處理發生於真空條件，當內含於其中的氣體被釋放時得到物體上的緊密且均勻的表面披覆的又一目的亦被達成。

所得的表面因而係光滑且係平均厚度的，但由於出現微泡，它具有一細毛的外觀，該等微泡係由於光固化室2的內部的負壓，在光固化程序期間從樹脂自然出現的氣體產生。

為了克服此缺點及產生一披覆於物體上的光滑表面，有必要消除微泡，該等微泡藉由在光固化程序期間連續壓緊樹脂披覆於物體A上形成。

如第2圖所示，為了此目的，移動手段6亦包含讓物體A振動的手段10，該振動手段10由一個或一個以上的市場有售的習知形式的壓電換能器11構成，該等壓電換能器11係結合電動馬達7的底座7a，或如第3圖所示，結合爐1的結構體1a的底座1b。

振動手段亦可由超音波產生器構成，該等超音波產生器結合電動馬達7的基座7a，或結合爐1的結構體1a的基座1b。

如第4圖所示，依據本發明的爐的另一實施例，全體被標識為100，其中可被觀察到的是它與前述實施例的明顯差異係在於：移動手段106包含一步進形式的電動馬達107和振動手段110，該振動手段110包含具有可編程邏輯的電子控制手段112，該電子控制手段112被設置來操作步進馬達107以便界定一轉動運動。

此轉動運動可包含複數個轉動，該等轉動所有於相同方向被進行，或該轉動運動可包含複數個轉動，該等轉動於相反轉動方向被進行。

在所有上述的實施例中，由於光固化室2之內的真空條件，微泡從樹脂自然出現時，因為振動運動爆裂由氣體產生的微泡，振動運動緊壓樹脂披覆於物體上。

因此，在光固化程序的終端時，物體的表面會是光滑的，如此達成本發明的另一目的。

組合物體A的振動運動與物體A根據軸X的轉動如此使表面披覆能被達成除了在整個物體的表面具有一平均厚度以及平滑，緊密且均勻的光固化外觀外，表面披覆還是光滑的而不同於習知的光固化爐所達成的結果。

以一光滑表面而不需訴諸任何使用機械研磨手段的人工拋光，目的如此能被得到。

光滑表面亦在物體A的所有部分，甚至在機械研磨手段不能觸及的物體的內部中被得到。

依據本發明的光固化爐實質使一光固化方法能被實施，該方法包含以下的操作：- 以一層光固化樹脂披覆待處理的物體的表面；- 配置物體於一光固化室之內；- 在光固化室之內產生一光固化射線場；- 在光固化室之內產生真空；- 將光固化室之內的物體設定成根據一實質水平的轉動軸 轉動。

基於上述的敘述，因此明顯的是依據本發明的光固化爐使設立的目的及優點能被達成。

在所附的申請專利範圍項的範圍之內，對光固化爐及對光固化方法所做的任何修飾或變化將被視為已被本專利保護。

1‧‧‧光固化爐

1a‧‧‧結構體

2‧‧‧光固化室

2b‧‧‧頂板

3‧‧‧光固化射線源

4‧‧‧真空泵

5‧‧‧吸氣管

6‧‧‧移動手段

7‧‧‧電動馬達

7a‧‧‧馬達底座

8‧‧‧驅動軸

9‧‧‧支撐手段

9a‧‧‧平板

9b‧‧‧夾持件

10‧‧‧振動手段

11‧‧‧壓電換能器

Claims (12)

1. 一種光固化爐(1；100)，包含：一光固化室(2)，設置成該光固化爐(1；100)能內含一個或一個以上的待光固化的物體(A)；一光固化射線源(3)，配置在該光固化室(2)之內；一真空泵(4)，具有至少一連通該光固化室(2)的吸氣管(5)；以及移動手段(6；106)，適合在光固化程序期間移動該物體(A)，其中，該移動手段(6；106)包含至少一具有驅動軸(8)的電動馬達(7；107)，該驅動軸(8)機械結合支撐手段(9)，該支撐手段(9)適合支撐該待光固化的物體(A)，該電動馬達(7；107)及該驅動軸(8)被設置成它們為該物體(A)界定一實質水平的轉動軸(X)。
2. 如申請專利範圍第1項的光固化爐(1；100)，其中該移動手段(6；106)亦包含振動手段(10；110)，該振動手段(10；110)適合振動該等物體(A)。
3. 如申請專利範圍第2項的光固化爐(1；100)，其中該振動手段(10)係結合該電動馬達(7)的底部(7a)。
4. 如申請專利範圍第2項的光固化爐(1；100)，其中該振動手段(10)係結合該爐(1；100)的結構體(1a)的底部(1b)。
5. 如申請專利範圍第2、3或4項的光固化爐(1；100)，其中該振動手段(10)係一個或一個以上的壓電換能器(11)。
6. 如申請專利範圍第2、3或4項的光固化爐(1；100)，其中該振動手段包含超音波產生器。
7. 如申請專利範圍第2項的光固化爐(1；100)，其中該電動馬達(107)係一步進馬達且該振動手段(110)包含電子控制手段(112)，該電子控制手段(11)具有可編程邏輯，該電子控制手段係設置成它能操作該步進馬達(107)。
8. 如申請專利範圍第7項的光固化爐(1；100)，其中該轉動運動包含複數個轉動，該等轉動所有係於相同的轉動方向被進行。
9. 如申請專利範圍第7項的光固化爐(1；100)，其中該轉動運動包含複數個轉動，該等轉動係於相反的轉動方向被進行。
10. 如申請專利範圍第1項至第4項及第7項至第9項中任一項的光固化爐(1；100)，其中該光固化射線源(3)包含一個或一個以上的紫外線發射器。
11. 一種光固化可光固化樹脂的方法，該等樹脂係置放成覆蓋配置在一光固化爐的光固化室之內的物體的表面，該方法包含以下操作：- 以一層該光固化樹脂覆蓋該物體的表面；- 配置該等物體於該光固化室之內；- 在該光固化室之內產生一光固化射線場；- 在該光固化室之內產生真空；以及- 將該等物體設定成轉動於該光固化室之內，其中該物體的該轉動根據一實質水平轉動軸發生。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中在該轉動期間該等物體被設定成振動。