一種高仿真柔性動物模型的制造技術的制作方法
【專利摘要】一種高仿真柔性動物模型的制造技術，其特征是：一種高仿真柔性動物模型的制造其外層表皮為彈性聚氨酯材料，內層為聚氨酯軟泡填充層所組成，聚氨酯表皮層通過整體滾涂成型工藝及聚氨酯填充層通過旋轉噴涂發(fā)泡成型工藝，可制備得表面光潔、無接縫、具有高仿真特性的動物模型。適用于高仿真柔性動物模型的制造，具有加工周期短、成本低、可多批次復制的特點；手感柔軟、安全使用的特點，也可用于高仿真柔性植物模型等應用。
【專利說明】
一種高仿真柔性動物模型的制造技術

【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及的是一種高仿真柔性動物模型的制造技術，屬于文化、休閑、娛樂設施的制造領域。

【背景技術】
:
[0002]一種高仿真柔性動物模型的制造技術，適用于娛樂設施中柔性動物模型的批量制作，具有手感舒適、表皮光滑、視覺感逼正的特點，特別適合于兒童的觸摸及娛樂。
[0003]國內目前對該類仿真動物模型的制造工藝主要采用先對聚苯乙烯發(fā)泡層進行雕亥IJ，然后再在聚苯乙烯發(fā)泡層表面噴涂一層l_3mm聚氨酯保護膜。
[0004]該制造工藝存在的主要問題是:
[0005]聚苯乙烯發(fā)泡層的雕刻，一般適用于大型模型造型雕刻，但在細部造型雕刻較難體現(xiàn)紋理構造，而且發(fā)泡層缺乏良好的軟彈性，手感比較差。
[0006]在聚苯乙烯發(fā)泡層表面直接噴涂的柔性聚氨酯保護膜表面存在易流掛現(xiàn)象和表面麻點多等現(xiàn)象，無法制得光滑、紋理細膩的高仿真動物表面(皮)。
[0007]不采用模具，無法獲得批量化的復制品。
[0008]本發(fā)明專利申請的一種高仿真柔性動物模型的制造技術，與原有工藝相比在制造工藝順序上發(fā)生了變化，所用材料亦進行了改進，本專利制造技術在保持原有制品的柔彈性能之外，更具備了可批量復制性，動物表皮更光滑細膩更逼真的特點，再配上表面著色后，更具美觀性和手感觸摸性。
[0009]本發(fā)明專利的制造技術，經對國內相關專利的查閱和相關技術交流和文獻報導的查閱，未發(fā)現(xiàn)有與本專利相似的制造技術公開報導。


【發(fā)明內容】

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[0010]本發(fā)明專利提供的是一種高仿真動物模型的制造技術，改變原有仿真動物模型的制造技術，使仿真動物模型更保真。
[0011]本制造工藝的特點是:先制表皮后填充柔性發(fā)泡層的工藝，使聚氨酯表皮更細膩美觀，運用硅膠模具技術為仿真動物模型批量化制造在成型工藝上提供了技術保障。
[0012]本發(fā)明專利申請的制造技術與現(xiàn)有的制造工藝差異在于:先通過一個已獲得的實體模型，復制一個二片或多片型的厚度3-10_硅膠模表皮層，然后在硅膠模外用硬質固化材料組成一個二片或多片型的外模固定框架，固定框架可旋轉。
[0013]高仿真柔性動物模型的制造過程，先將二片或多片型硅膠膜分別放在固定框架內然后將固定框架定位合模，放在旋轉架上，通過注料口將裝有噴涂管的混合槍管伸入模具內，噴涂料出料后，慢慢抽出，在模腔內留下設定的涂層用量，?？蚣茉诠潭蚣苌暇徛D，結合涂料的凝膠時間，在硅膠模內表面形成一個高仿真動物表皮層，該涂層固化后，再在注料口內將裝入有柔性聚氨酯發(fā)泡料的混合槍管，通過旋轉噴涂的方式在模具內四周同時形成一個柔性發(fā)泡層，將原高仿真動物聚氨酯表皮層充滿、填實，適當固化后脫除?？蚣?，再去除硅膠模。
[0014]為了實現(xiàn)本發(fā)明專利提出的制造工藝，采取了如下的制備工藝和材料配合使用的實施方案。
[0015]實物取樣:可以采用自行造型設計，亦可以是授權制樣。
[0016]制備硅膠模:將設計稿通過泥塑雕刻或外來實樣獲得，在實樣表面按二片或多片分膜劃分制備，硅膠模分二片或多片膜，厚度3-10_，兩分片膜邊緣設置定位點。
[0017]制備硅膠模支撐框架:在硅膠模外用硬質固化材料組成一個二片或多片型的外模的固定框架，固定框架可旋轉，高仿真柔性動物模型制造時，先將二片或多片型硅膠膜分別放在固定框架內，然后將固定框架定位合模，放在旋轉架上。
[0018]模具支架旋轉:模具旋轉支架采取水平放置，一端加裝手動或機械轉動機構進行慢速旋轉，一般轉速控制在3-10轉/分鐘。
[0019]模具中行走供料機構:在注料口將裝有噴涂管的混合槍管伸入模具內，待噴涂料出料后，慢慢抽出，在模腔內留下設定的涂料用量，?？蚣茉诠潭蚣苌暇徛D，結合涂料的凝膠時間，會在硅膠模內表面形成一個高仿真動物聚氨酯表皮層，該涂層適當固化后，停止旋轉，再將噴涂發(fā)泡料的混合槍管伸入模具內一定深度，在噴涂出發(fā)泡料后慢慢后移抽出，待放氣孔和注料口出現(xiàn)發(fā)泡料溢出后，將此兩孔堵上，旋轉凝膠固化一段時間。該涂層適當固化后，再在注料口內將裝入有柔性聚氨酯發(fā)泡料的混合槍管通過旋轉噴涂的方式，在模具內四周同時形成一個柔性發(fā)泡層，將原高仿真動物聚氨酯表皮層充滿、填實。
[0020]柔性聚氨酯施工設備及材料:外層為柔性聚氨酯包覆層技術，采用柔性雙組份聚氨酯噴涂料，用專用Va: Vb= 1:1高壓噴涂機進行噴涂，涂層厚度1.5-5mm，養(yǎng)護時間24小時；柔性聚氨酯包覆層材料的力學性能為:拉伸強度彡8MPa、硬度75-85邵A、伸長率彡450%、撕裂強度彡45N/mm。
[0021]發(fā)泡聚氨酯施工設備及材料:內層為高回彈聚氨酯發(fā)泡填充層，采用雙組份聚氨酯彈性發(fā)泡體為原料，用專用VA: Vb= I: I高壓噴涂機進行噴涂成型，在內芯層外面形成一層密度為100-300kg/m3、厚度為10-40mm的高回彈聚氨酯發(fā)泡填充層、養(yǎng)護固化4小時/25。。。
[0022]脫模及修整:適當固化0.5小時后脫除?？蚣?，去除硅膠模，檢查高仿真柔性動物模型制品的缺陷，并將制品表面的合模廢邊等清理干凈。
[0023]缺陷修理:一旦出現(xiàn)塌陷泡，將該處聚氨酯表皮層開一個小孔，將修補填充發(fā)泡料充入填滿，再將注料口用牌號為RPUA-H-07的聚氨酯雙組份室溫固化修補料封死。
[0024]上色:最外層是牌號為RPUA-M-08的聚氨酯脂肪族的溶劑型雙組份柔性抗黃變面漆，用油漆噴槍噴涂聚氨酯顏色漆，涂膜厚度20-25 μ m，干燥4小時后，再噴涂相同的聚氨酯透明漆，在外表面形成一層保護膜，干燥24小時候可以使用；該涂層具有柔性耐開裂、抗黃變及與柔性聚氨酯蒙皮層有良好附著力的特點。
[0025]按上述順序組合的制備技術，形成了本專利申請的核心內容，滿足了制備新穎彈性游樂設施的技術要求。
[0026]【專利附圖】

【附圖說明】:圖1是硅膠模具的制作流程圖；圖2是仿真柔性泡沫制造流程圖；圖3是本發(fā)明專利的二層材料組合結構圖，其中外層表皮為彈性聚氨酯涂層材料；2內層為聚氨酯彈性泡沫填充層?！揪唧w實施方式】:
[0027]下面結合具體實施案列來說明本發(fā)明的制備過程和技術特點；但本發(fā)明的保護范圍不限于本實施案例。
[0028]實施案列1、1.5m長實體尚仿真海獅_旲型的制造
[0029]依據本專利提出的制備技術，采取如下的制備工藝與材料配合的實施方案。
[0030]第一階段:模具及模架制造
[0031]第一步采用玻璃鋼制造實物模型模具。
[0032]第二步制備硅膠模:將外來實樣按二片膜劃分制備，硅膠模分左右二片厚度3-8mm，固化4小時后取下，在兩分片膜邊緣設置分模線定位點，分模板采用2mm不銹鋼板切割而成，要求二片模具合模具后接縫線錯位小于0.5_。
[0033]第三步制備硅膠模支撐框架:在硅膠模外用硬質固化材料組成一個二片型的外模固定框架；固定框架可旋轉，高仿真柔性動物模型制造時，先將二片型硅膠膜分別放在固定框架內，然后將固定框架定位合模，放在旋轉架上旋轉。
[0033]第四步模具支架旋轉:模具旋轉支架采取水平放置，一端加裝手動或機械轉動機構進行可以調節(jié)的慢速旋轉，一般轉速控制在5-7轉/分鐘。
[0034]第五步模具中行走供料機構:在模具旋轉支架的中心平行位置設置一套可調整行走速度的推進機構，并且在該機構上加裝聚氨酯彈性體和聚氨酯泡沫料的施工設備。
[0035]第二階段:仿真海獅模型的制造
[0036]第六步在二片模具合模前，針對海獅模型的腮及尾部，先用牌號為RPTO-SW-12的聚氨酯室溫固化膠注入充填固化，等0.5小時凝膠后再將硅膠模合模具。
[0037]第七步在模具注料口將裝有噴涂管的混合槍管伸入模具內，采用牌號為RPUA-P-07雙組份聚氨酯彈性噴涂料，待噴涂料出料后，慢入抽出，在模腔內留下設定的涂層用量13kg，?？蚣茉诠潭蚣苌暇徛D，結合涂料的凝膠時間控制旋轉時間，一般為15?17分鐘，停止旋轉后會在硅膠模內表面形成一個高仿真柔性聚氨酯蒙皮包覆層，該涂層經過25度4小時的固化后，可以達到初期強度。
[0038]柔性聚氨酯施工設備及材料:外層為柔性聚氨酯蒙皮包覆層技術，采用采用牌號為RPUA-P-07雙組份聚氨酯噴涂料，用專用Va: Vb=1:1高壓噴涂機進行噴涂，涂層厚度3-4mm，養(yǎng)護時間24小時；柔性聚氨酯蒙皮層材料的力學性能為:拉伸強度llMPa、硬度81邵A、伸長470%、撕裂強度58N/mm。
[0039]第八步再將噴涂發(fā)泡料的混合槍管伸入模具內一定深度，采用牌號為RYPU-FJ-08雙組份聚氨酯彈性體發(fā)泡組合原料，通過旋轉噴涂的方式在模具內四周同時形成一個柔性發(fā)泡層，將原高仿真動物皮層充滿、填實，待噴涂出28kg發(fā)泡料后慢慢后移抽出，待放氣孔和注料口出現(xiàn)發(fā)泡料溢出后，將此兩孔堵上，旋轉凝膠固化一段時間。
[0040]發(fā)泡聚氨酯施工設備及材料:內層為高回彈聚氨酯發(fā)泡彈性層，采用雙組份聚氨酯發(fā)泡彈性體為原料，用專用VA: Vb= I: I高壓噴涂機進行噴涂成型，在內芯層外面形成一層平均密度為186kg/m3在模具腔內整體充滿的發(fā)泡層；該發(fā)泡填充層養(yǎng)護固化4小時/25 °C后，可以脫模。
[0041]第九步脫模:脫除?？蚣埽コ枘z模，檢查制品的缺陷，并將制品表面的合模廢邊等清理干凈。
[0042]第十步缺陷修理:一旦出現(xiàn)塌泡，可將表面開一個小孔，將修補填充料充入填滿，并將整個注料口用修補料封死。
[0043]第十一步上色:外層為為聚氨酯脂肪族的溶劑型雙組份柔性抗黃變面漆涂料，用手工油漆噴槍噴涂聚氨酯顏色漆，涂膜厚度20-25 μπι，干燥4小時后，再噴涂相同的聚氨酯透明漆，在外表面形成一層保護膜，干燥24小時候可以使用；該涂層具有柔性耐開裂、抗黃變及與柔性聚氨酯蒙皮層有良好附著力的特點。
[0044]按上述序組合的制備技術，符合本專利申請的核心內容，達到了制備新穎高仿真柔性動物模型的技術要求。
[0045]實施案列2:大型500*800*300mm。高仿真青蛙模型的制造
[0046]依據本發(fā)明專利提出的制備技術，采取如下的制備工藝與材料配合的實施方案來獲得高仿真青蛙模型。
[0047]第一階段:模具及模架制造
[0048]第一步實物制造:采用玻璃鋼制造體型500*800*300mm橫臥水面的高仿真青蛙實物模型。
[0049]第二步制備硅膠模:將外來實樣按六片膜劃分制備，身體部分上下二片模，兩側腳趾頭左右各上下二片模，硅膠模分上下六片分別制備，厚度4-7mm，固化4小時后再取下，在分片膜邊緣設置分模線定位點，分模板采用2mm不銹鋼板切割而成，要求二片模具之間合模具后接縫線錯位小于0.5_。
[0050]第三步制備硅膠模支撐框架:在硅膠模外用硬質固化材料組成一個六片型的外模固定框架；固定框架可旋轉，高仿真柔性動物模型制造時，先將上下各三片硅膠膜分別放在固定框架內，然后將固定框架定位合模，放在旋轉架上旋轉或二側晃動。
[0051]第四步模具支架旋轉:模具旋轉支架采取水平放置，一端加裝手動或機械轉動機構進行可以調節(jié)的慢速旋轉。
[0052]第五步模具中噴涂機行走供料機構:在模具旋轉支架的中心平行位置設置一套可以調整行走速度的推進機構，并且在該機構上加裝聚氨酯彈性體和聚氨酯泡沫料的施工設備。
[0053]第二階段:大型高仿真青蛙模型的制造
[0054]第六步在青蛙兩側腳趾頭處先采用先用牌號為RPHJ-SW-12的聚氨酯室溫固化膠實芯手工灌注注入充填固化，凝膠固化0.5小時后再將兩側硅膠模與青蛙身體模具相互連接合模；并且放置在旋轉架上。
[0055]第七步在模具注料口將裝有噴涂管的混合槍管伸入模具內，采用牌號為RPUA-P-07雙組份聚氨酯彈性噴涂料，用專用Va: Vb=1:1高壓噴涂機進行噴涂，待噴涂料出料后，慢入抽出，在模腔內留下設定的涂層用量18.6kg，?？蚣茉诠潭蚣苌暇徛D，結合涂料的凝膠時間控制旋轉時間，一般為15?17分鐘，停止旋轉后會在硅膠模內表面形成一個涂層厚度3-4_的高仿真柔性聚氨酯蒙皮包覆層，該涂層經過25度4小時的固化后，柔性聚氨酯蒙皮層材料的力學性能為:拉伸強度12MPa、硬度83邵A、伸長440%、撕裂強度58N/mm。
[0056]第八步再將噴涂發(fā)泡料的混合槍管伸入模具內一定深度，采用牌號為RYPU-FJ-08雙組份聚氨酯彈性體發(fā)泡組合原料，用專用VA: Vb= I: I高壓噴涂機進行噴涂成型，通過旋轉噴涂的方式在模具內四周同時形成一個一層平均密度為186kg/m3在高回彈聚氨酯發(fā)泡彈性層，將原高仿真動物皮層充滿、填實，待噴涂出28kg發(fā)泡料后慢慢后移抽出，待放氣孔和注料口出現(xiàn)發(fā)泡料溢出后，將此兩孔堵上，旋轉凝膠固化一段時間。該發(fā)泡填充層養(yǎng)護固化4小時/25 °C后，可以脫模。
[0057]第九步脫模:脫除?？蚣埽コ枘z模，檢查制品的缺陷，并將制品表面的合模廢邊等清理干凈。
[0058]第十步缺陷修理:一旦出現(xiàn)塌泡，可將表面開一個小孔，將修補填充料充入填滿，并將整個注料口用修補料封死。
[0059]第十一步上色:外層為為聚氨酯脂肪族的溶劑型雙組份柔性抗黃變面漆涂料，用手工油漆噴槍噴涂聚氨酯顏色漆，涂膜厚度20-25 μπι，干燥4小時后，再噴涂相同的聚氨酯透明漆，在外表面形成一層保護膜，干燥24小時候可以使用；該涂層具有柔性耐開裂、抗黃變及與柔性聚氨酯蒙皮層有良好附著力的特點。
[0060]按上述序組合的制備技術，符合本專利申請的核心內容，達到了制備新穎高仿真柔性動物模型的技術要求。
【權利要求】
1.一種高仿真柔性動物模型的制造技術，其特征是:一種高仿真柔性動物模型的制造其外層表皮為彈性聚氨酯涂層材料，內層為聚氨酯泡沫填充層所組成；聚氨酯外表皮層通過整體滾涂成型工藝和聚氨酯填充層通過旋轉噴涂發(fā)泡成型工藝，可制備得表面光潔、無接縫、具有高仿真特性的柔性動物模型。
2.根據權利要求書I所述的一種高仿真柔性動物模型的制造技術，其特征是:外表皮材料為聚氨酯，成型是在襯有硅膠涂層的模具表面，通過旋轉滾涂成型工藝，先形成一層表面2-4mm的聚氨醋表皮層，該表皮層具有柔性和彈性、表面光潔、無麻點、整體無連接縫不易開裂的特點；內層是充填密度為100-300kg/m3的柔性聚氨酯發(fā)泡料，采用行程推進式旋轉噴涂發(fā)泡成型工藝。
3.根據權利要求書I所述的一種高仿真柔性動物模型的制造技術，其特征是:適用于高仿真柔性動物模型的制造，具有加工周期短、成本低、可多批次復制的特點；也可用于高仿真柔性植模型物等的仿制。
【文檔編號】B29C41/04GK104511992SQ201410764499
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權日:2014年12月12日
【發(fā)明者】柴華敏, 姚中恒, 朱守御, 吳劍晴, 方利民, 王新震 申請人:上海瑞義聚氨酯科技有限公司