一种3D全曲面冰箱门体及其制作工艺的制作方法

本发明属于冰箱门体技术领域，特别是涉及一种3d全曲面冰箱门体及其制作工艺。

背景技术：

目前冰箱门壳形状通常为平面或单曲面，且为拼装结构，而3d全曲面一体化门壳通常存在壁厚均匀性成型问题，尤其是带图案门壳的成型问题。通常的3d全曲面一体化门壳使用材料及成型方式，一般为以下方式：

方法1：采用彩色覆膜工艺制作带图案钢板，经深拉伸加工成型为3d全曲面形状的冰箱门壳；

方法2：彩色预涂钢板表面采用热转印工艺转印图案后，经深拉伸加工成型为3d全曲面形状的冰箱门壳；

方法3：abs塑料添加色母后，整体注塑成型为3d全曲面形状的冰箱门壳；

如果采用方法1，彩色覆膜钢板深拉伸成型，钢板拉伸尺寸过大，特别是达到40mm以上，存在以下缺陷：①钢板基材壁厚均匀被破坏，拉伸超量的壁薄处容易开裂；②彩钢板表面贴附的pvc或pet彩膜，在全曲面拉伸变形时，深冲、包角位置存在彩膜开裂风险。③表面装饰图案为平面效果，不能实现立体及动感效果。以上缺陷导致产品无法达到外观要求，不良率偏高；

如果采用方法2，彩色预涂钢板经热转印工艺转印图案后的钢板，钢板拉伸尺寸过大，特别是达到40mm以上，存在以下缺陷：①钢板基材壁厚均匀型被破坏，壁薄处容易开裂，②折弯、深冲及包角位置油墨可能会拉毛、或开裂。③表面装饰图案为平面效果，不能实现立体及动感效果。以上缺陷导致产品无法达到外观要求，不良率高；同时成本较高。

如果采用方法3，abs塑料添加色母后整体注塑成型，因冰箱门体尺寸较大，一次性模具成本投入高，注塑工艺要求高，需采购专门的染色料，生产中外观保护要求高；同时整体abs注塑成型使用染色料可以制作多种色彩的门壳，但无法制作门体外观图案。

因此在产品追求个性化、定制化的趋势下，现有冰箱钢板门壳或塑料注塑门壳在制造成型及外观装饰图案方面存在缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种3d全曲面冰箱门体及其制作工艺，制作复合材料门壳采用的复合材料基板包括pet保护膜、硬化疏油疏水涂层、pmma层、pc层以及pc印刷层；且pmma层与pc层通过复合共挤设备制得待用的pmma/pc复合板；pmma层加硬后能达到4h以上的铅笔硬度，保证了产品的耐刮擦性能，而pc层能确保其具有足够的韧性，保证了整体的冲击强度。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种3d全曲面冰箱门体，由内至外依次包括门内衬、聚氨酯发泡层、门壳支架框以及复合材料门壳；

所述门内衬与门壳支架框之间填充聚氨酯发泡层；所述门内衬上下两端分别固定门饰条；所述门饰条两侧分别连接门内衬与门壳支架框；

所述复合材料门壳匹配套设在门壳支架框外侧，且所述复合材料门壳的内壁通过双面聚氨酯泡棉类胶带与门壳支架框外壁紧密粘合，所述门壳支架框起到对复合材料门壳支撑的作用；

所述复合材料门壳由复合材料基板热弯形成；所述复合材料基板从外至内依次包括pet保护膜、硬化疏油疏水涂层、pmma层、pc层以及pc印刷层；pmma具有较好的硬度和耐磨性，用于外部，pc具有良好的韧性，作为内层；pmma层加硬后能达到4h以上的铅笔硬度，保证了产品的耐刮擦性能，而pc层能确保其具有足够的韧性，保证了整体的冲击强度；实现了复合材料门壳壁厚均匀、易冲切、高硬度、高耐磨、易成型，保证了复合材料基板热弯时，pc层上的图案效果良好。

优选地，所述pmma层与pc层通过复合共挤设备制得pmma/pc复合板；所述pc层表面预先印刷图案或共挤后的所述pc层表面印刷图案形成pc印刷层，pc印刷层通过uv光固化进行保护；通过pc层表面预先印刷图案或共挤后的pc层表面印刷图案形成pc印刷层，保证复合材料门壳弧形曲面位置处的图案效果良好，能实现立体及动感效果。

优选地，所述双面聚氨酯泡棉类胶带的厚度为1-2mm；所述复合材料门壳与门壳支架框之间的粘贴面积占复合材料门壳的20％-50％。

一种3d全曲面冰箱门体的制作工艺，包括如下过程：制作复合材料门壳以及制作3d全曲面冰箱门体；

其中，制作复合材料门壳具体包括如下过程：

s00：通过丝印机在pc层表面预印刷图案形成pc印刷层；

s01：通过复合共挤设备对pmma层以及pc层共挤制得复合材料基板；

s02：复合材料基板的预热：模温机控制温度为70-90℃之间对复合材料基板预热0.5-1.5小时；

s03：复合材料基板的热弯成型：模温机控制温度为180-200℃之间对复合材料基板热弯成型，热弯时间为3-15分钟；

s04：复合材料基板的热弯定型：模温机控制温度为在70-90℃之间对复合材料基板热弯定型，热弯时间为100-120s；

其中，制作3d全曲面冰箱门体具体包括如下过程：

t00：复合材料门壳的内壁通过双面聚氨酯泡棉类胶带与门壳支架框外壁紧密粘合；

t01：将门壳支架框、门内衬、门壳支架框以及上下两门饰条稳定安装后，经聚氨酯发泡填充形成聚氨酯发泡层。

优选地，s00中进行批量印刷前还进行如下过程：

将pc层放置在印刷机的定位面上；确定印刷图案的位置并将油墨倒置网版内，手动试印以确认印刷图案、印刷颜色以及印刷技术参数；

所述印刷技术参数包括丝印压力、印刷速度、回油速度以及定位速度。

优选地，t00具体还包括如下：

所述复合材料门壳内次边缘位置粘贴双面聚氨酯泡棉类胶带；

将复合材料门壳匹配套设在门壳支架框外壁并在大于3000pa的压强下，保压30-50s；

其中，所述复合材料门壳与门壳支架框之间的粘贴面积占复合材料门壳的20％-50％。

本发明的一个方面具有以下有益效果：

1、本发明制作复合材料门壳采用的复合材料基板包括pet保护膜、硬化疏油疏水涂层、pmma层、pc层以及pc印刷层；且pmma层与pc层通过复合共挤设备制得待用的pmma/pc复合板；pmma层加硬后能达到4h以上的铅笔硬度，保证了产品的耐刮擦性能，而pc层能确保其具有足够的韧性，保证了整体的冲击强度；实现了复合材料门壳壁厚均匀、易冲切、高硬度、高耐磨、易成型。

2、本发明复合材料门壳上的图案，通过pc层表面预先印刷图案或共挤后的pc层表面印刷图案形成pc印刷层，保证复合材料门壳弧形曲面位置处的图案效果良好，能实现立体及动感效果。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种3d全曲面冰箱门体的后视图；

图2为图1中a-a的剖面图；

图3为图2中a的放大图；

图4为本发明中复合材料基板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“中”、“长度”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-4所示，本发明为一种3d全曲面冰箱门体，由内至外依次包括门内衬1、聚氨酯发泡层2、门壳支架框3以及复合材料门壳4；

门内衬1与门壳支架框3之间填充聚氨酯发泡层2；门内衬1上下两端分别固定门饰条11；门饰条11两侧分别连接门内衬1与门壳支架框3；门壳支架框3起到对复合材料门壳4支撑的作用；

复合材料门壳4匹配套设在门壳支架框3外侧，且复合材料门壳4的内壁通过双面聚氨酯泡棉类胶带31与门壳支架框3外壁紧密粘合；

复合材料门壳4由复合材料基板热弯形成；复合材料基板从外至内依次包括pet保护膜41、硬化疏油疏水涂层42、pmma层43、pc层44以及pc印刷层45；pmma具有较好的硬度和耐磨性，用于外部，pc具有良好的韧性，作为内层；pmma层43加硬后能达到4h以上的铅笔硬度，保证了产品的耐刮擦性能，而pc层44能确保其具有足够的韧性，保证了整体的冲击强度；实现了复合材料门壳壁厚均匀、易冲切、高硬度、高耐磨、易成型，保证了复合材料基板热弯时，pc层44上的图案效果良好。

其中，pmma层43与pc层44通过复合共挤设备制得pmma/pc复合板；pc层44表面预先印刷图案或共挤后的pc层44表面印刷图案形成pc印刷层45；pc印刷层45通过uv光固化进行保护；通过pc层44表面预先印刷图案或共挤后的pc层44表面印刷图案形成pc印刷层45，保证复合材料门壳4弧形曲面位置处的图案效果良好，能实现立体及动感效果。

其中，双面聚氨酯泡棉类胶带31的厚度为1-2mm；复合材料门壳与门壳支架框之间的粘贴面积占复合材料门壳的20％-50％，保证稳定性良好。

一种3d全曲面冰箱门体的制作工艺，包括如下过程：制作复合材料门壳4以及制作3d全曲面冰箱门体；

其中，制作复合材料门壳4具体包括如下过程：

s00：通过丝印机在pc层44表面预印刷图案形成pc印刷层45；

s01：通过复合共挤设备对pmma层43以及pc层44共挤制得复合材料基板；

s02：复合材料基板的预热：模温机控制温度为70-90℃之间对复合材料基板预热0.5-1.5小时；

s03：复合材料基板的热弯成型：模温机控制温度为180-200℃之间对复合材料基板热弯成型，热弯时间为3-15分钟；

s04：复合材料基板的热弯定型：模温机控制温度为在70-90℃之间对复合材料基板热弯定型，热弯时间为100-120s；

具体的制作过程中：复合材料门壳4中的复合材料基板，由pmma/pc复合材料在模温机中通过热弯工艺多次逐步热弯成型将板材制作成所需门体造型的三维形状。按次序依次为“预热阶段”、“热弯成型阶段”、“定型阶段”，其中，深度要求较大的可增加热弯次数。

具体的：第一次为“预热阶段”，温度在70-90℃之间，时间在0.5-1.5小时之间，为后续热弯的壁厚均匀性提供有利条件；

第二次为“热弯成型阶段”，此阶段的热弯模由凸模和凹模组成，成型温度在180-200℃之间，热弯时间在3-15分钟之间，pmma/pc复合材料在外力的作用下发生变形，最终与模具曲率达到一致，该阶段的具体热弯温度和热弯时间结合pmma/pc复合材料的变形点、软化点具体确定；

第三次“定型阶段”的成型温度在70-90℃之间，定型时间在110s左右；根据复合板材的具体变形点、软化点特性合理确定“热弯成型”时间和“定型”时间，可以更好地保证门壳成型后的壁厚均匀性；

其中，制作3d全曲面冰箱门体具体包括如下过程：

t00：复合材料门壳4的内壁通过双面聚氨酯泡棉类胶带31与门壳支架框3外壁紧密粘合；

t01：将门壳支架框3、门内衬1、门壳支架框3以及上下两门饰条11稳定安装后，经聚氨酯发泡填充形成聚氨酯发泡层2。

其中，s00中进行批量印刷前还进行如下过程：

将pc层44放置在印刷机的定位面上；确定印刷图案的位置并将油墨倒置网版内，手动试印以确认印刷图案、印刷颜色以及印刷技术参数；

印刷技术参数包括丝印压力、印刷速度、回油速度以及定位速度。

其中，t00具体还包括如下：

复合材料门壳4内次边缘位置粘贴双面聚氨酯泡棉类胶带31；

将复合材料门壳4匹配套设在门壳支架框3外壁并在大于3000pa的压强下，保压30-50s；

其中，复合材料门壳4与门壳支架框3之间的粘贴面积占复合材料门壳4的20％-50％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。