专利名称：模具、生产模具的方法和用所述模具生产塑料或复合材料产品的方法
技术领域：
本申请涉及一种模具，更具体地涉及一种用于生产塑料或复合材料产品的模具，然而不限于此。
背景技术：
众所周知，使用通过电磁感应施加热的成型方法是非常有利的，尤其用于快速且有效地加热需要成形的塑料或复合材料，而且用于在机床(tool)中冲压或使金属或金属合金部件淬火之前加热金属或金属合金部件。根据这种感应加热方法，成型设备包括感应器，由功率发生器传送的中频电流Igm流过该感应器并且产生随时间可变的电磁场。该可变场基于众所周知的电磁感应现象当对导电材料施加电流时，它产生随时间可变的磁通量以及在导电材料中的感应电压，转而·在导电金属表面产生感应电流，整个深度称为趋肤厚度(skin thickness)并且由以下关系给出
权利要求
1.一种模具，包括对腔定界的至少一个下部分和一个上部分，在所述腔的内部引入必须处于大于20°C的温度Ttr的待成型的材料，然后通过与所述模具的所述下部分和上部分接触而成形，所述模具通过由至少一个电磁感应器产生的感应电流的作用而加热，所述下部分和上部分的至少一个具有所述成型材料的传热区域，所述传热区域包括由居里点Tc在20 800°C之间的至少一种铁磁材料组成的至少一个热处理子区域，所述热处理子区域与所述成型材料接触和/或与由热导率大于30W · m^r1的非铁磁材料组成的涂层接触，所述涂层本身与所述成型材料接触。
2.根据权利要求I所述的模具，其中，所述传热区域包括在所述温度Ttr附近磁导率彼此不同的至少两个传热子区域，所述子区域的至少一个由居里点Tc在20 800°C之间的铁磁材料组成，每个所述子区域与所述成型材料接触和/或与由热导率大于30W · HT1K-1的非铁磁材料组成的可能存在的涂层接触，所述涂层本身与所述成型材料接触。
3.根据权利要求I或2所述的模具，其中，所述腔具有至少一个角区域，至少一个传热子区域围绕所述区域。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的模具，其中，非铁磁材料的所述涂层由铝、铜、锡或它们的合金组成。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的模具,其中,所述居里点在60 350°C之间。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的模具，其中，所述铁磁材料由铁-镍合金组成。
7.根据权利要求6所述的模具,其中，所述铁磁材料包括至少25wt%的镍、O.001% 10%的锰以及费尽精力仍不可避免产生的杂质，并且可以包含至多15wt%的铬、至多15wt%的钴、至多15wt%的铜、至多10wt%的选自娃、招、钥;、钥、鹤或银中的至少一种元素，并且可以进一步包括选自硫、硼、镁或钙中的至少一种元素。
8.根据权利要求2 7中任一项所述的模具，其中，所述传热子区域具有相同的居里点,但由不同比例的磁性化合物组成。
9.根据权利要求2 7中任一项所述的模具，其中，所述传热子区域具有不同的居里点。
10.根据权利要求9所述的模具，其中，所述传热子区域由两种不同组成的铁-镍合金组成。
11.根据权利要求9所述的模具，其中，所述传热子区域由组成相同但晶体结构不同的铁-镍合金组成。
12.根据权利要求I 11中任一项所述的模具，其中所述传热区域为一个整块区域。
13.一种用于生产根据权利要求I 12所述的模具的方法，其中，提供模具的上部分和下部分对腔定界，并且其中所述下部分和上部分的至少一个具有包括居里点Tc在20 800°C之间的铁磁金属合金的传热区域，并且然后将热导率大于30W ^nT1IT1的非铁磁材料层沉积在由所述铁磁合金组成的所述传热区域的一部分的全部或部分。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，热导率大于30W· m^r1的所述非铁磁材料层由铝、铜、锡或它们的合金、特别是铜和镍的合金组成。
15.一种用于生产根据权利要求2 8中任一项所述的模具的方法，其中，提供模具的上部分和下部分对腔定界，并且其中所述下部分和上部分的至少一个具有包括铁磁金属合金的传热区域，并且将金属层或非铁磁合金层沉积在由所述铁磁合金组成的所述传热区域的一部分的全部或部分，并且所述金属层或合金层通过局部热处理扩散，选择所述金属或合金以便通过所述金属或合金的扩散产生非磁相的沉淀，因此形成磁性化合物的比例与所述传热区域的剩余部分的全部或部分不同的传热子区域。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述传热区域最初包括含有至少25wt%的镍、O.OOl 10%的锰以及费尽精力仍不可避免产生的杂质的奥氏体或奥氏体-铁素体或奥氏体-马氏体铁-镍合金，并且所述奥氏体或奥氏体-铁素体或奥氏体-马氏体铁-镍合金可以包含至多15wt%的铬、至多15wt%的钴、至多15wt%的铜、至多IOwt%的选自娃、招、钒、钥、钨或铌中的至少一种元素，并且可以进一步包含选自硫、硼、镁或钙中的至少一种元素，并且所述非铁磁金属由铝组成。
17.—种用于生产根据权利要求2 7、9和11中任一项所述的模具的方法,其中,提供模具的上部分和下部分对腔定界，并且其中所述上部分和下部分的至少一个具有包括铁磁金属合金的传热区域，并且然后在由所述合金组成的所述传热区域的至少一个部分上进行局部热处理，以便形成晶体结构和居里点与所述传热区域的剩余部分的全部或部分的晶体结构和居里点不同的传热子区域。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述传热区域最初包括含有至少25wt%的镍、O.001 10%的锰以及费尽精力仍不可避免产生的杂质的奥氏体或奥氏体-铁素体或奥氏体-马氏体铁-镍合金，并且所述奥氏体或奥氏体-铁素体或奥氏体-马氏体铁-镍合金可以包含至多15wt%的铬、至多15wt%的钴、至多15wt%的铜、至多10wt%的选自娃、招、钥;、钥、钨或铌中的至少一种元素，并且可以进一步包含选自硫、硼、镁或钙中的至少一种元素，并且所述局部热处理由快速冷却所述传热区域部分组成，由此引起奥氏体的全部或部分转化为马氏体。
19.一种用于生产根据权利要求2 7以及9 10中任一项所述的模具的方法,其中，提供模具的上部分和下部分对腔定界，并且其中所述下部分和上部分的至少一个具有包括铁磁金属合金的传热区域，并且将非铁磁金属层或合金层沉积在由所述合金组成的所述传热区域的一部分的全部或部分上，并且所述非铁磁金属层或合金层通过局部热处理扩散，选择所述金属或合金以便通过所述金属或合金的扩散来局部改变居里点，因此形成居里点与所述传热区域的剩余部分的全部或部分的居里点不同的传热子区域。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述传热区域最初包括含有至少25wt%的镍以及费尽精力仍不可避免产生的杂质的铁-镍合金，并且所述铁-镍合金可以包含至多10wt%的铬、至多10wt%的钴以及至多10wt%的铜，并且沉积在所述传热区域的至少一个部分上的所述金属为铜。
21.—种感应成型设备，包括根据权利要求I 12中任一项所述的模具或通过根据权利要求13 20中任一项所述的方法可以获得的模具、以及至少一个电磁感应器。
22.一种通过根据权利要求I 12中任一项所述的模具或通过根据权利要求13 20中任一项所述的方法可以获得的模具或通过根据权利要求21所述的成型设备用于生产塑料材料或复合材料产品的方法，其中，将所述塑料材料或所述复合材料引入到所述模具的腔的内部，并且然后通过与所述模具的所述下部分和上部分接触而成形，通过由所述电磁感应器产生的感应电流的作用使所述下部分和上部分中至少一个处于均一温度±8°C范围内，并且在60°C 350°C之间。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述温度均一在±5°C范围内。
全文摘要
本申请涉及一种感应加热模具，包括限定腔的至少一个下部分和一个上部分，在所述腔的内部使成型材料处于大于20℃的温度Ttr，将所述成型材料引入并且然后使成形，至少一个模具部分具有用于对成型材料传热的区域，传热区域包括由居里点在20～800℃之间的至少一种铁磁材料组成的至少一个子区域，并且所述子区域与所述成型材料接触和/或与热导率大于30W·m-1K-1的非铁磁涂层接触。本申请还涉及一种通过根据本申请的模具用于生产塑料材料或复合材料产品的方法。
文档编号B29C35/08GK102948253SQ201180015927
公开日2013年2月27日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者T·瓦克勒 申请人:艾普伦