一种铸造方法与流程

文档序号:12371225阅读:359来源:国知局

本发明涉及一种铸造材料的方法和模具。



背景技术:

现有的在铸液表面例如混凝土表面,获得表面效果和质地的方法存在的问题是最终获得的产品的分辨率通常不足以使精确的细节或者复杂的样式达到足够清晰的程度。有时,混凝土能生产出高分辨率,而混凝土所铸入的模具只拥有较低的分辨率。另外,在混凝土上最终获得的样式的深度可能导致无法从远处观看到所述样式。

一种铸造混凝土的方法是用木材或其它材料生产模具,将混凝土倾倒于所述模具中以生产铸造产品。在混凝土上制造表面效果的另一个方法是用机器将像浮雕一样的表面效果加工到模具表面,并将混凝土倾倒于模具中。最终得到的混凝土产品呈现具有浮雕表面效果的样式。然而,所述处理方法的一个局限是表面效果的质量和分辨率受限于工具的尺寸和加工过程。

生产模具的另一种方法是使用一个物体作为一个样式,在物体上倾倒硅或者类似的材料以形成模具,混凝土倾倒在所述模具中。例如,将硅倾倒于一个具有蛇皮表面的物体上以形成一个模具。然后,在模具中填满混凝土,在原始物体上重塑表面效果。然而,此过程的一个不足是表面效果受限于原始物体的尺寸、质量和分辨率。

在印刷工业中,光致聚合物板经常用作柔性印刷的凸版,尤其是用于包装印刷。光致聚合物板经常是以柔性聚合物薄片的形式存在,当曝光时其会固化。光致聚合物板拥有一个掩膜层,将光,通常是以激光的形式射在其上以形成图片的负像。然后将光致聚合物板暴露于光下以在其上形成具有浮雕的图片。用溶剂将光致聚合物板上未暴露于光下且未固化的区域洗掉,留下固化的、适于使用的成型的柔性印刷板。制造成型的光致聚合物板的方法来自于印刷工业。



技术实现要素:

本发明使用二维图片形成三维模具,并在所述三维模具中铸造产品。

所述液体直接应用到光致聚合物模具上,使所述液体在整个模具中延展,并移除气泡和/或空隙。液体的流动性达到这样一种程度,即当液体延展或被延展至所述光致聚合物模具时可以移除尽可能多的气泡。固化步骤可以包括加工处理液体的过程。

由于铸造过程发生在光致聚合物模具内部,因此,相比于现有方法,本发明显著降低了铸造材料时所需的劳动强度。此外,由于在脱蜡铸造工艺中,蜡和沙子必须每次都以完全相同的方式放置,因此本发明也相对降低了在随后的生产项目中发生变化的风险。另外,可以生产一个定制的可重复使用的样式。如果光致聚合物模具在铸造过程中损坏了,通过使用激光成像可以制造第二模具作为其精确的替代品。

“成型的光致聚合物模具”意在描述一个光致聚合物模具或光致聚合物板,所述光致聚合物模具或光致聚合物板已经过成像、曝光、加工处理、冲洗、烘干并且成型。未成型的光致聚合物不适合作为铸造模具使用,因为该聚合物没有固化和凝固。

例如,通过使用激光成像可以获得每厘米1575点或象元的分辨率(4000ppi或者每点或每象元6μm),或更高的分辨率(增加到并包括8000ppi或者每点或每象元3μm),从而能够生产出具有高质量和高分辨率图片的光致聚合物模具,这是对现有技术的巨大改进。显然,为了在材料中获得更好的图片复制品,材料颗粒必须小于模具的分辨率。本方法的另一个优势是光致聚合物模具可以是柔韧的,如此,可以铸造弧形产品,该弧形产品可以用于建筑物墙角。

“固化”意在描述固化液体材料的过程,此过程可以是物质随时间的过去而凝固,例如混凝土,或者通过采用加热和/或化学物质使其凝固,或者也可以是一个不同的固化过程,例如将其暴露于放射物下。

一旦液体材料固化完成,光致聚合物模具便可以从材料上移走。优选地,接着完成材料的成型,例如涂色或者类似的过程。

优选地,在引入液体前使用脱模剂处理光致聚合物模具。经过脱模剂处理的光致聚合物模具会更容易从成型的材料上移走。

优选地,光致聚合物模具包括线条、色调或半色调,或它们的结合。光致聚合物模具上的样式可以包括表面效果和质地,例如综合了线条、色调和半色调的文本和图片。所述样式可以通过变化光致聚合物模具的浮雕深度形成,由此在获得的产品中形成阴影效果。在本发明的一个实施例中,成品包括一种耐熔材料。优选地,使用光致聚合物制造用于防火的耐熔材料。可选择地,当使用光致聚合物模具时,可以铸造具有更高精度的适应或“必须适应”的部分,举个例子,用于炉子或者尺寸精度要求高的耐热产品。

具体实施方式

一旦样式问题得到了解决,下一步是使用现有技术生产已优化处理的图片以生产高分辨率的模具。在处理过程中,图片转换为具有不同外形和尺寸的线条和点的样式,以允许色调和半色调的生产,从而生产出从远处观看具有“阴影”层次的最终图片。

一种处理图片的特殊方法包括以下步骤:

选择一幅二维彩色图片转化为一个三维的浮雕图案;

通过变换线宽、色彩和不透明度形成不同的表面质地和效果;

通过调整图片直方图的输入和输出等级改变图片的对比度和亮度;

将上述图片转变为灰度图片;

将图片逆变以形成图片的负像;以及如果图像包括色调,提供适配的半色调屏,例如,应用一个120线每英寸(2.54厘米)的半色调屏分辨率。

优选地,可以通过修减标度端点的一边或两边的方式将输出等级从满标度调整到一个缩小的标度,然后重新调整比例。例如,输出等级从0-255缩小到20-255,然后将后者构成百分之百的标度。这有助于改善由光致聚合物形成的模具的质量。

处理过程依赖用于特殊产品的光致聚合物。在处理过程中,需要考虑的首要因素是用于背面和主面曝光的光的波长、光致聚合物暴露于上述波长的光的时间、肩角、浮雕深度、线型、半色调象元形状、单元增益、半色调屏网线点数(线和点或象元的数量,每厘米或英寸)和网线角度。在一个具体例子中,图像深度是6.3mm。

一旦模具被制造出来,就会通过双面胶附在一个模板上。然后准备含有合适添加剂的混凝土混合物,以获得需要的流动特性和性能。在模具上喷射脱模剂,其有助于随后将模具从凝固的和固化的产品上移走。混凝土混合物倾倒于模具中,确保混凝土流入模具的所有区域,尤其是半色调象元,排除尽可能多的气囊。然后混凝土随时间过去而固化,当充分凝固后,将其从模具上移走。

在使用耐熔材料的情况下,处理过程和上面所概述的一样,只是将混凝土换成了耐熔材料。当由耐熔材料制造的产品经过加工处理和成型后,就可以用于铸造玻璃、金属、凝胶和其他的“热”液体或者熔融的固体。

液体引入模具中,包括将模具装满固体并随后液化固体的过程,从而使它流入模具中;液体仍然是被引入模具中。

在将液体引入之前,一些物体将被放于光致聚合物模具中,如此这些物体成为成品的一部分。优选的所述物体包括高可视性或高反光性部分,例如反光镜,或“猫眼用于停车场的混凝土墙体。这将使司机能够更清楚地识别出口或其他方向。可选择地,贵重宝石或半宝石可包含于材料中,例如用在家庭或办公室的地板、墙体、外挂板或穹顶上。

所述产品,尤其是混凝土产品,可以包括具有自动清洗功能的添加剂,例如,二氧化钛。可选择地,还可以包括抗细菌的添加剂和/或抗真菌的添加剂,包括防霉性的添加剂可掺入材料中。此外,所述产品,尤其是混凝土产品,可以加入色素以使最终产品具有色彩或者可以加入香料或香味以使混凝土具有香气。例如,铸造产品可用于建筑设计上,尤其是用于酒吧、饭店、展览、零售空间和广告空间上。例如公司的标识和/或名称可以铸入混凝土中形成建筑物墙体。可选择地,生产的混凝土包层可以包括标识和/或名称。

光致聚合物模具可以是所需样式的负像。产品随后用于铸造二级产品,光致聚合物模具可以是二级产品的正像,从光致聚合物模具中生产的直接产品则是其负像。

此处公开本方法的其他应用包括但不限于:

地下通道、停车场、桥梁和顶棚的混凝土表面;

用于建筑服务、大厦服务、平面设计、室内和室外设计、广告和园林绿化的混凝土产品。

本发明涉及到此方法制造的铸造产品的应用,所述铸造产品随后通过使用柔性印刷或移印在其选定部位的特定区域上印刷特定颜色,其中铸入产品中的记录标识可用于建立基准并保证与铸造图片一起的印刷图片的制作。

根据所述产品所做的许多其他的变形和改造可能出现在本领域的读者面前,其并没有超出本发明的范围。作为一个例子,可选择地,从成型的材料中破坏模具而不是机械的移走它,例如,可以是燃烧或溶解光致聚合物的方式。

相比于铸入光致聚合物模具中,耐熔材料可以应用于模具,例如,为光致聚合物模具提供一个耐熔材料层,如此,此模具可用于铸造熔点高于光致聚合物的液体。作为一个例子,可以在光致聚合物模具上包裹耐热材料层,随后用于铸造诸如玻璃和金属这样的液体。

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