用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法与流程

本发明涉及一种塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件(counter-mouldelement)的实现方法。

背景技术：

在现有技术中，最常用作门窗框架的由塑料(例如pvc或类似材料)制成的成型元件通过熔化各自的头部表面焊接在一起，以实现适用于相同的门、窗或壁框架的框架结构。

具体而言，熔化是通过适当的电阻板加热要连接的部分，然后将加热的部分相互挤压以便于其熔化。

通常，加热部分是成型元件的头部表面，适当地切割成45°以限定例如相应窗或门框架的直角部分。

这种方法是通过焊接机来实现的，焊接机配备有成型元件的各自固定构件，这些构件可通过相互移动的方式使被焊接的加热端接触。

其他机器也配备了精加工系统，用于去除两个成型元件熔化过程中形成的珠粒或焊接珠粒。

事实上，在两个成型元件的接合线上(45°切割面)，过量的熔化材料突出并形成从成型元件的暴露表面突出的珠粒。

因此，为了使完工的窗或门框架具有可感知的美观外观，一旦焊接成型元件，就要进行焊接珠粒去除过程。

上述简单描述的已知焊接装置主要有与所述焊接珠粒形成有关的主要缺陷。

事实上，必须考虑到塑料成型元件的焊接区域并非完全均匀，因此，为了使成型元件规则化，许多材料会随着大量焊接珠粒的形成而熔化，因此必须清除大量的废料。

此外，适合于去除焊接珠粒和清洁焊接区域的精加工操作显著影响整个窗或门框架的加工时间。

事实上，必须注意的是，对于每个窗或门框架的焊接，必须随后对成型元件进行加工。

此外，在有辐条的成型元件的情况下，去除所述珠粒是非常复杂的。

这就需要承担额外的加工时间和成本，同时考虑到存在额外的大型设备和工具。

专利文献wo2013/132406a1公开了一种克服上述缺点的方法和装置。

事实上，wo2013/132406a1中所示的系统配备有两个可移动的保持部件，成型元件安装在该保持部件上并且允许焊接它们而不形成任何焊接珠粒，这归功于在待焊接区域上的先前铣削操作、适于在成型元件上获得用于焊接珠粒的容纳隔室、以及安装容纳按压器，容纳按压器在焊接期间靠近加热的成型元件并防止熔化的材料从容纳隔室中出来。

按压元件的改进类型见专利文献wo2014/122572a1。

文献wo2013/132406a1和wo2014/122572a1中所示的方法和装置也能进一步改进以获得更高质量的门窗框架。

在这方面，要强调的事实是文献wo2013/132406a1和wo2014/122572a1中提供的容纳按压器仅允许在成型元件的主要面上容纳焊接珠粒而不是在横向面上容纳焊接珠粒，该横向面即用于限定与相关的壁框架(外周边侧)以及由玻璃或其他材料制成的内板(内周边侧)连接的门窗周边侧。

从这个意义上说，当门窗打开时，外周边侧的焊接珠粒可能不会明显和/或有危险(有时焊接珠粒具有锋利的轮廓)。

为了至少部分弥补这些缺点，根据文献wo2013/132406a1和wo2014/122572a1的说明制造的装置配备了特殊的横向容纳系统，该系统由两个可移动横向面组成，其由铝制成，安装在保持元件上，每个保持元件一个横向面。

当加热后的成型元件彼此靠近以熔化待焊接区域时，横向面固定在成型元件上(每个成型元件一个横向面)，并防止焊接珠粒在横向面溢出。

然而，使用这些横向面得到的结果并不令人满意。

欧洲专利申请no.16178595.1描述了一种用于焊接塑料成型元件的机器，该机器可以克服上述缺点。

该机器配备有一对与基架相关联的保持元件，该保持元件适于保持提供有横向面的相应塑料成型元件，并且在横向面本身限定了要焊接的各个区域。

这些要焊接的区域可以通过安装在基架上的热密封元件焊接在一起。

此外，该机器包括安装在基架上的横向容纳装置，该装置适于紧靠待焊接区域，以容纳待焊接区域焊接后形成的焊接珠粒。

在该情况下，横向容纳装置包括一个或多个v形元件，其两侧基本上呈v型布置且适于紧靠成型元件的至少一部分横向面，该部分横向面限定了框架的周边侧，在装配配置中，该周边侧将朝向壁框架。

当加热的成型元件彼此靠近以熔化待焊接区域时，v形元件适于容纳溢出的焊接珠粒。

然而，上述已知类型的横向容纳装置容易升级，目的是为了更实际和更容易实施v形元件，同时考虑到根据制造商的不同，成型元件外表面的轮廓变化很大。

还必须考虑到塑料成型元件的制造公差相当大(基本上约为十分之五毫米)，这意味着需要使用根据每个制造商制造的成型元件专门制造的v形元件。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法，其中根据用于制造用于窗框架和门框架的框架的成型元件的轮廓，这样的反模元件外形简单、实用、易于适应。

本发明的一个目的是提供一种用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法，该方法要求减少制造时间和成本。

本发明的另一个目的是提供一种用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法，在焊接待焊接区域后，该方法允许获得具有横向面的用于窗框和门框的框架，其横向面具有尽可能规则且符合要求、无焊接珠粒的轮廓，便于门窗框架的安装、打开和关闭操作。

本发明的另一个目的是提供一种用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法，该方法允许在简单、合理、易于使用、高效使用和成本效益解决方案的范围内克服现有技术的上述缺点。

上述目标通过具有权利要求1的特征的本发明的用于塑料成型元件的焊接珠粒容纳的反模元件的实现方法获得。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从在以下附图中以示意而非限定性的方式示出的实现用于容纳塑料成型元件的焊接珠粒的反模元件的方法的优选的但不排他的实施例的描述中变得更加明显，其中：

图1是用于根据本发明方法实现反模元件的三维成型装置的细节的轴测图；

图2至4示意性地说明了根据本发明实现反模元件的过程；

图5是通过根据本发明的方法实现的反模元件的分解图；

图6是通过根据本发明方法实现的反模元件在装配配置中的侧视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于容纳在两个成型元件熔化过程中形成的塑料成型元件的焊接珠粒的反模元件的实现方法。

在图中所示的优选实施例中，反模元件1具有至少一个主体2，适于在支座接纳焊接在一起的至少一对塑料材料的成型元件以获得门窗框架。

每个成型元件包括一个在焊接配置中可焊接到另一个成型元件的焊接表面的焊接表面，在焊接配置中成型元件的横向面基本上彼此相邻并限定定位表面。

在本例中，可通过插入例如加热板焊接装置将焊接表面焊接在一起，该加热板焊接装置可置于成型元件的焊接表面之间。

具体而言，该方法包括：

-一个获取横向面的至少一部分的轮廓的阶段；

-一个限定适于在支座接收定位面的主体2的接触面3的轮廓的阶段，接触面3的轮廓与定位面的轮廓基本互补；

-一个通过一个三维成型装置4获得三维成型以从在限定阶段获得的接触面3的轮廓开始获得主体2的阶段。

获取阶段包括检测成型元件的横截面周边的阶段。

在本文的范围内，表述“横截面”表示在成型元件的焊接表面限定的成型元件的特定截面，因此该截面相对于成型元件的纵向轴线具有基本旋转45°的方向。

但是，不能排除检测阶段是在成型元件的横截面上进行的，而不是在压型截面本身的焊接表面上进行的。

优选地，检测阶段包括通过检测装置获取所述成型元件的横截面的周边。

检测装置例如是一种自动三维测量装置类型，其具有适于检测与所述成型元件外表面的三维空间中的坐标相关的数字数据的感测装置。

可选地，检测装置包括电子扫描器。

有用的是，这种检测装置配备有用于处理这种数字数据的装置，而该装置又具有适当的软件程序，例如cad/cam类型的软件程序，通过这种软件程序，从数字数据开始，可以限定邻接表面的轮廓。

或者，通过在专用软件中输入相应的数据，可以手动进行轮廓获取阶段。

限定阶段包括调整三维成型装置4的运动以获得具有相关接触面3的主体2的阶段。

更具体地说，在该限定阶段中，根据检测阶段检测到的成型元件的部分的周边来调整三维成型装置4的移动，以获得期望的接触面3。

三维成型装置4包括至少一种液体光聚合物材料的沉积装置和液体光聚合物材料本身的固化装置。

具体而言，沉积装置包括适于分配预先确定的液体光聚合物材料剂量的喷嘴。

在图中所示的具体实施例中，固化装置包括至少一个聚合单元。

更详细地说，聚合单元是适于发射电磁波谱的紫外线或可见辐射的光源类型，所述电磁波谱影响所述液态光聚合物材料以获得相关的硬化。

在本文的范围内，液态光聚合物材料是指具有在暴露于位于电磁光谱的紫外线或可见区域的光辐射时发生变化为特征的一种聚合物材料。

换句话说，光聚合物材料暴露在光辐射下会使液体光聚合物材料变硬。

三维成型阶段包括：

-一个沉积第一液体光聚合物材料和第二液体光聚合物材料中至少一者的沉积阶段，沉积第一液体光聚合物材料以用于实现主体2的至少一个初级层，沉积第二液体光聚合物材料以用于实现粘附在主体2的至少一部分上的至少一个次级层，排除接触面3，并且可从其上移除，通过沉积装置在基本水平的沉积平面5上进行沉积阶段；

–一个通过聚合单元固化所述第一光聚合物材料和所述第二光聚合物材料中的至少一者以获得所述层中的至少一层的固化阶段，所述固化阶段在沉积阶段之后；以及

–一个层从沉积平面5开始基本竖直生长的阶段，优选在该生长阶段，接触面3相对于沉积平面5向上。

在图中所示的具体实施例中，第一液体光聚合物材料是树脂型材料。

另一方面，第二液体光聚合物材料是基本上橡胶类型的材料。

主体2由由第一液体光聚合物材料制成的多个初级层限定，这些初级层在另一层的顶部竖直生长。

有利的是，接触面3基本上是不粗糙的。

此外，接触面3看起来有很高的抛光度。

由第一液体光聚合物材料制成的接触面3和主体2具有高耐磨性和机械抗弯曲性。

尤其是，接触面3尤其能够抵抗由成型元件的待焊接表面的焊接产生的焊接珠粒温度。

换言之，接触面3在成型元件待焊接表面焊接产生的熔融塑料材料与接触面本身接触的时间段内是坚固耐用的。

优选地，使用polyjet技术进行三维成型阶段。

在本文的范围内，表述“polyjet技术”是指液体光聚合物材料层的沉积过程，其硬化是通过入射到其上的紫外线辐射进行的。

在所述情况下，所述三维成型装置4通过在检测阶段从通过检测手段提供的数字数据开始实现三维对象来操作。

生长阶段包括实施多个沉积和固化阶段，这些沉积和固化阶段依次进行，以获得从沉积平面5开始生长的多个初级和次级层。

有用的是，在一个生长阶段和另一个生长阶段之间，沉积平面5对应于要生长的每个层的厚度以预定间距沿着基本竖直的运动方向a移动。

在所示的具体实施例中，三维成型装置4在基本上平行于沉积平面5的二维笛卡尔平面上沿多个方向移动，用于根据主体2的所需的最终构型沉积和实现初级和次级层。

沉积平面5沿运动方向a向下移动，其间距与要沉积的初级层和次级层的厚度一致。

然而，不能排除三维成型装置4在三维笛卡尔空间中沿多个方向移动，并且沉积平面5保持在静止位置。

在成型阶段，第一液体光聚合物材料和第二液体光聚合物材料的沉积和固化阶段以这样的方式执行以分别获得主体2的多个初级层和多个次级层，粘附在主体2的侧表面的部分6上，不包括接触面3。

具体而言，在沉积平面5上，沉积阶段最初发生在第二光聚合物材料，以获得基底层7，其中主体2和附于主体2的次级层的生长发生在基底层7的顶部。

更详细地说，在反模元件1的竖直生长阶段，将多个初级层逐层沉积并固化在另一个初级层的顶部上，以限定具有相关接触面3的主体2。

与初级层的沉积和固化阶段同时，沉积和固化发生在多个次级层上，以获得生长在基底层7的顶部并粘附在主体2横向面的至少一部分6中的至少一个的次级体8。

有用的是，在生长阶段，沉积和固化发生在主体2的先前生长的次级层的顶部之上的多个次级层，以限定主体2的至少一个通腔9。

为了获得通腔9而生长的次级层限定至少一个填充体10，该填充体10具有与通腔本身的横截面基本一致的横截面。

在图中所示的实施例中，反模元件1具有一对附在主体2的横向面的部分6上并可从其上拆卸的次级体8。

在所讨论的情况下，次级体8粘附在主体2的相对侧上，以限定反模元件1的所需形状。

该方法包括一个从主体2上移除次级层或从主体2上移除次级体8的阶段。

更详细地说，在移除阶段，次级体8肯定会从主体2上拆下。

在次级体8的移除阶段之后，主体2的侧表面的部分6基本上是粗糙和不透明的。

鉴于第一液体光聚合物材料相对于第二液体光聚合物材料具有不同的特性和性质，粘附到初级层上的次级层的生长阶段导致主体2的侧表面的部分6(次级体8粘附在该侧表面上)是粗糙的。

主体2的横向面(第6部分除外)基本上不粗糙，并且看起来是抛光的。

有利的是，接触面3和主体2的横向面的耐磨性水平大于横向面的部分6，并且在美学上看起来更具吸引力。

此外，横向面部分6的粗糙导致通过适当的支撑装置将主体2互锁安装到支撑体11上，如图6中的示例所示。

所述支撑体11包括至少一个互锁座，所述互锁座具有与限定于所述侧表面的部分6处的所述主体2的轮廓基本互补的轮廓。

主体2的侧表面的部分6与互锁座的壁具有一定的摩擦度，例如使主体2和支撑体11保持在阻挡配置，其中主体2通过支撑装置与支撑体11固定连接。

更详细地说，在移除阶段，通腔9内部中生长和容纳的次级层可使用手动或自动类型的适当拆卸工具拆卸，因此，通腔本身是无障碍的，可自由插入用于将主体2固定到支撑体11的元件。

生长阶段以这样的方式执行，使得所述接触面3具有一对边缘，优选地具有基本上向上的指向构造，并且其中每个边缘会聚在至少所述主体2的侧表面上限定的凹槽。

有利的是，所述凹槽适于当成型元件接触时容纳紧靠待焊接区域的按压装置并将一个压在另一个上。

特别地，按压装置适于在待焊接区域的焊接之后封堵所述成型元件的熔融材料。

通过将主体2在水平面上剖切，接触面3具有一对侧边，其定位成使得彼此形成约90°角，以便与面向接触面3的横向面完美邻接，这些横向面也彼此以90°布置。

本发明还涉及一种用于焊接塑料成型元件的机器，该机器未在图示中整体显示，其包括：

-基架；

-保持元件，其适于将一对塑料成型元件保持在基架上的固定位置上；

-加热板热焊装置，其安装在基架上且具有相对的两个面，在该两个面上每个成型元件的相对的待焊接区域可以相互接触；

–保持元件的滑动装置，其位于基架和保持元件之间，适于在相互移动位置和相互接近位置之间移动成型元件，在相互接近位置处待焊接的加热区域连接在一起；

–横向容纳装置，其安装在所基架上，并适于紧靠邻接面，以容纳待焊接区域焊接后获得的焊接珠粒。

横向容纳装置安装在基架上，并适于与待焊接区域邻接，以容纳焊接珠粒。

更详细地说，横向容纳装置包括通过上述方法实现的至少一个反模元件1。

所述横向容纳装置可包括多个反模元件1，所述反模元件1配置成邻接所述横向面的各个部分。

然而，不能排除本发明的替代实施例，其中反模元件1只是一个并且基本上覆盖第一侧边4a的整个延伸。

很容易理解的是，机器可以配备不同的横向容纳装置套件，该套件在反模元件1的数量和形状上各不相同，以便能够操作市场上所有可用的成型元件。

根据要焊接的成型元件的类型，事实上，所需的只是在机器上安装横向容纳装置，该机器具有与成型元件横向面一致的反模元件或多个反模元件1。

横向容纳装置包括至少一个支撑体11，该支撑体支撑反模元件1，并以至少沿滑动方向(基本上笔直和水平)移动的方式安装在基架上，用于支撑反模元件1在成型元件横向面上的支承。

然而，不能排除替代实施方案，其中滑动方向(侧向容纳意味着移动以紧靠成型元件)为曲线方向或其他方向。

有用的是，通过插入至少一个销(最好是多个)类型的紧固装置，将反模元件1安装在支撑体11上，该紧固装置与支撑体11相关联，并在通腔9内装配有间隙。

紧固装置的存在允许在焊接过程中，通过竖直或水平地摆动或旋转使反模元件1的位置适应熔融材料的变形现象，确保接触面3始终与邻接表面接触。

实践中已确定，所述发明实现了所提议的目标，尤其强调了这样获得的方法允许获得简单且实用的反模元件，用于密封塑料成型元件的焊接珠粒。

而且，这种实现方法具有特殊的通用性和适应性，能够获得具有与用于制作窗框和门框的成型元件的轮廓互补的构造的反模元件。

因此，这样的方法可以缩短反模元件的制造时间和成本。

这样，在成型元件的轮廓根据要制造的特定门窗框架和根据每个门窗框架制造商的生产要求而变化的情况下，制造操作特别容易。

此外，该方法使得以这种方式制造的反模元件能够获得横向面具有尽可能规则和一致外形的门窗框架，并且没有焊接珠粒，因此用户执行的门窗框架的打开和关闭操作尤其容易。