一种3D材料立体复合一次成型机的制作方法

本实用新型涉及加工材料成型技术领域，具体涉及一种3D材料立体复合一次成型机及其热塑成型方法。

背景技术：

传统的3D材料立体复合成型，如鞋面，需要经过以下步骤：1.裁剪出鞋面以及鞋面饰片；2.开模具，对鞋面及鞋面饰片进行定位；3.通过平烫进行热压塑型；3.通过冷压将其定型；4.对鞋面进行包中底、套楦以及攀邦等步骤。因为鞋面制作的步骤繁多，故其加工效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种3D材料立体复合一次成型机。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种3D材料立体复合一次成型机，包括：

机台；

设于机台上的载台；载台的表面用于放置加工材料；所述载台内设有空气通道；所述载台的表面设有与空气通道连通的气孔；

设于机台上的抽真空机构；用于抽出空气通道中的空气使得载台的表面形成负压状态；

用于覆盖气孔的阻气膜；

设于机台上的热风循环机构；所述热风循环机构用于给载台表面的加工材料加热；所述热风循环机构包括设于机台上的外壳；所述外壳内设有加热腔；所述热风循环机构还包括风机、进风管以及出风管；所述风机的进风口通过进风管与加热腔连通；所述风机的出风口通过出风管与加热腔连通；所述加热腔内设有加热器。

本实用新型进一步设置为，所述3D材料立体复合一次成型机还包括气体增压机构；所述气体增压机构包括设于加热腔内的增压孔、用于控制增压孔开闭的第一阀门、用于控制进风管开闭的第二阀门以及用于控制出风管的第三阀门。

本实用新型进一步设置为，还包括有用于移动载台的移动机构；所述移动机构包括设于机台上的滑轨、用于在滑轨上滑动的滑块；所述滑块与载台连接；所述移动机构还包括用于驱动滑块在滑轨上滑动的第一驱动件。

本实用新型进一步设置为，还包括有设于机台上的压模机构；所述压模机构可活动压合到载台的表面。

本实用新型进一步设置为，所述压模机构包括与载台铰接的框架以及用于驱动框架压合到载台的表面的第二驱动件；所述第二驱动件的输出端设有连接块；所述连接块与框架连接。

本实用新型进一步设置为，所述阻气膜设于框架上。

本实用新型进一步设置为，所述机台上设有驱动外壳升降的第三驱动件。

本实用新型进一步设置为，所述机台在载台的上方设置制冷机构。

本实用新型进一步设置为，所述加热器的数量有多个；加热器分别设于加热器的顶壁以及侧壁。

一种热塑成型方法，包括以下步骤：

A1、将加工材料定位放置在载台上；

B1、将阻气膜覆盖加工材料以及气孔；

C1、启动抽真空机构抽出空气通道中的空气使得载台的表面形成负压状态；

D1、将外壳覆盖载台，使得载台置于加热腔内并且加热器形成密闭空间；

E1、启动风机以及加热器，在加热腔以及风机之间形成热风循环对加工材料进行加热；

F1、加热完成后风机、加热器停止工作，外壳复位；

G1、制冷机构对加工完成后的材料进行吹冷风冷却。

一种热塑成型方法，包括以下步骤：

A2、将加工材料定位放置在载台上；

B2、将阻气膜覆盖加工材料以及气孔；

C2、启动抽真空机构抽出空气通道中的空气使得载台的表面形成负压状态；

D2、将外壳覆盖载台，使得载台置于加热腔内并且加热器形成密闭空间；

E2、通过第一阀门将增压孔关闭，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管、出风管打开；

F2、启动风机以及加热器，在加热腔以及风机之间形成热风循环对加工材料进行加热至一定温度；

G2、通过第二阀门将增压孔打开，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管、出风管关闭；

H2、通过增压孔往加热腔内注入气体，增加加热腔内的气压；

I2、加热完成外壳复位；

J1、制冷机构对加工完成后的材料进行吹冷风冷却。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过抽真空机构可对层叠设于该载台表面的热塑性膜与3D材料同时施以真空吸附的压力，通过设置热风循环机构及气体增压机构，使得加工的温度分布更加均匀，同时提高了3D材料立体复合的质量以及效率，相比于传统的多步骤工艺，本实用新型只需通过一次成型即可以完成3D材料的成型，方便快捷。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型移动机构的结构示意图；

图3是本实用新型压模机构的结构示意图；

图4是本实用新型热风循环机构的结构示意图；

图5是本实用新型热风循环机构另一视角的结构示意图；

1-机台；2-载台；21-气孔；3-抽真空机构；41-阻气膜；42-框架；43-第二驱动件；44-连接块；5-外壳；51-加热腔；52-风机；53-进风管；54-出风管；55-加热器；6-增压孔；71-滑轨；72-滑块；73-第一驱动件；8-第三驱动件；9-制冷机构。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

由图1至图5可知；本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，包括：机台1；设于机台1上的载台2；载台2的表面用于放置加工材料；所述载台2内设有空气通道；所述载台2的表面设有与空气通道连通的气孔21；设于机台1上的抽真空机构3；用于抽出空气通道中的空气使得载台2的表面形成负压状态；用于覆盖气孔21的阻气膜41；设于机台1上的热风循环机构；所述热风循环机构用于给载台2表面的加工材料加热；所述热风循环机构包括设于机台1上的外壳5；所述外壳5内设有加热腔51；所述热风循环机构还包括风机52、进风管53以及出风管54；所述风机52的进风口通过进风管53与加热腔51连通；所述风机52的出风口通过出风管54与加热腔51连通；所述加热腔51内设有加热器55；另外，本实施例所述的阻气膜41，其表面带有与3D材料相匹配的形状，为了防止平面状的阻气膜41在与3D材料贴合时，吸真空后使得阻气膜41与3D材料过于紧密而影响质量。

具体地，本实施例所述的3D材料立体复合一次成型机，在对加工材料进行处理的时候，此处指出加工材料为包括裁切成预定形状的一热塑性膜与一3D材料，为了将热塑性膜融入3D材料的表面，首先将加工材料放置在载台2的表面，然后用阻气膜41将气孔21完全覆盖，此时启动抽真空机构3，该抽真空机构3可以为气泵，将空气通道的空气抽出，使得载台2的表面形成负压，使得加工材料处在负压状态下，在将外壳5覆盖载台2，使得载台2置于加热腔51内并且加热器55形成密闭空间，然后启动风机52以及加热器55，在加热腔51以及风机52、进风管53、出风管54之间形成热风循环对加工材料进行加热，使得热塑性膜与3D材料的接触面形成热熔状态，由于加工材料处在负压状态下，故产生一个向下的压合力，使得热塑性膜与3D材料紧密地贴合，完成热塑成型，加热完成后将外壳5以及载台2复位，另外可以通过在载台2的上方设置制冷机构9，对加工完成后的加工材料进行冷却；本实用新型通过抽真空机构3可对层叠设于该载台2表面的热塑性膜与3D材料同时施以真空吸附的压力，通过设置热风循环机构及气体增压机构，使得加工的温度分布更加均匀，同时提高了3D材料立体复合的质量以及效率。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，所述3D材料立体复合一次成型机还包括气体增压机构；所述气体增压机构包括设于加热腔51内的增压孔6、用于控制增压孔6开闭的第一阀门、用于控制进风管53开闭的第二阀门以及用于控制出风管54的第三阀门，其中图中并未画出第一阀门、第二阀门以及第三阀门。

具体地，在对加工材料进行热风循环升温之前，先通过第一阀门将增压孔6关闭，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管53、出风管54打开，再启动风机52以及加热器55，在加热腔51以及风机52之间形成热风循环对加工材料进行加热至一定温度后通过第二阀门将增压孔6打开，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管53、出风管54关闭，再通过增压孔6往加热腔51内注入气体，增加加热腔51内的气压；使得加工材料在高温高压下进行加工。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，还包括有用于移动载台2的移动机构；所述移动机构包括设于机台1上的滑轨71、用于在滑轨71上滑动的滑块72；所述滑块72与载台2连接；所述移动机构还包括用于驱动滑块72在滑轨71上滑动的第一驱动件73，其中第一驱动件73为气缸。

具体地，当需要对加工材料加热时，第一驱动件73驱动滑块72在滑轨71上滑动，带动载台2移动至热风循环机构的下方，外壳5再将载台2覆盖进行热风循环，加工完成后第一驱动件73复位，使得载台2滑动回原来的位置。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，还包括有设于机台1上的压模机构；所述压模机构可活动压合到载台2的表面。通过设置压模机构能够增加热塑性膜与3D材料的压合力。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，所述压模机构包括与载台2铰接的框架42以及用于驱动框架42压合到载台2的表面的第二驱动件43；所述第二驱动件43的输出端设有连接块44；所述连接块44与框架42连接。本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，所述阻气膜41设于框架42上，其中第二驱动件43为气缸。

具体地，将加工材料放置载台2的表面后，第二驱动件43工作，将框架42压合至载台2表面，同时阻气膜41密封气孔21，给热塑性膜与3D材料增加压合力；当成型完成后，第二驱动件43复位，使得框架42重新复位。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，所述机台1上设有驱动外壳5升降的第三驱动件8，其中第三驱动件8为气缸，当需要外壳5与载台2密封时。第三驱动外壳5向下运动，将载台2密封在加热腔51内。

本实施例所述的一种3D材料立体复合一次成型机，所述加热器55的数量有多个；加热器55分别设于加热器55的顶壁以及侧壁。

一种热塑成型方法，包括以下步骤：

A1、将加工材料定位放置在载台2上；

B1、将阻气膜41覆盖加工材料以及气孔21；

C1、启动抽真空机构3抽出空气通道中的空气使得载台2的表面形成负压状态；

D1、将外壳5覆盖载台2，使得载台2置于加热腔51内并且加热器55形成密闭空间；

E1、启动风机52以及加热器55，在加热腔51以及风机52之间形成热风循环对加工材料进行加热；

F1、加热完成后风机52、加热器55停止工作，外壳5复位；

G1、制冷机构9对加工完成后的材料进行吹冷风冷却。

一种热塑成型方法，包括以下步骤：

A2、将加工材料定位放置在载台2上；

B2、将阻气膜41覆盖加工材料以及气孔21；

C2、启动抽真空机构3抽出空气通道中的空气使得载台2的表面形成负压状态；

D2、将外壳5覆盖载台2，使得载台2置于加热腔51内并且加热器55形成密闭空间；

E2、通过第一阀门将增压孔6关闭，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管53、出风管54打开；

F2、启动风机52以及加热器55，在加热腔51以及风机52之间形成热风循环对加工材料进行加热至一定温度；

G2、通过第二阀门将增压孔6打开，通过第二阀门、第三阀门分别将进风管53、出风管54关闭；

H2、通过增压孔6往加热腔51内注入气体，增加加热腔51内的气压；

I2、加热完成外壳5复位；

J1、制冷机构对加工完成后的材料进行吹冷风冷却。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。