玻璃鋼制造模具的條件

玻璃鋼制造模具的條件1、 環(huán)境條件溫度：在制造陽模和陰模的全過程應(yīng)始終保持同一環(huán)境溫度，即21?28°C。濕度：濕度對膠衣和樹脂的固化影響很大，理想的濕度范圍為40?60,若制造模具時相對濕度超過65,應(yīng)等待至合適的生產(chǎn)條件再施工，尤其南方及沿海地區(qū)，濕度比較大，更應(yīng)該慎重。2、 潔凈的車間在一個骯臟環(huán)境中是不能制造出高質(zhì)量的模具，陰、陽模的制造區(qū)應(yīng)高度清潔，必須比制品生產(chǎn)區(qū)有更高的維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)，所以，在模具制造伊始，就應(yīng)提前作好模具制造區(qū)的除塵與清潔工作。3、 潔凈的壓縮空氣純凈、干燥的氣源供給是制造高品質(zhì)模具的另一要素。若風(fēng)管中空氣帶有少量的水或油，則模具膠衣表面就會出現(xiàn)大量針孔和麻點，為此要付出大量的勞動力進(jìn)行修補，這樣，模具的質(zhì)量將受到很大的影響?？諌簷C(jī)需要安置在良好的環(huán)境中，并為其配備有效的空氣干燥器和油水分離器。4、 原輔材料的選用選用優(yōu)質(zhì)的原輔材料，是制造高品質(zhì)模具的重要條件。用于制造模具的原輔材料成本對于總成本來說只占很小的百分比，不能試圖節(jié)約而使用產(chǎn)品樹脂或已過貯存期的材料和劣質(zhì)材料。5、 制定合理的制模時間表安排適宜的制模時間表是制造好模具的因素之一。不管是采用傳統(tǒng)的鋪層方法，還是選用新的低收縮系統(tǒng)，所需求的時間均由這些原輔材料的化學(xué)特性決定的，企圖走捷徑或加速工藝，都將對模具的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。二、模具膠衣的噴涂模具膠衣的操作過程是模具制造中至關(guān)重要的一步，甚至可以想象模具膠衣就是整個模具，所有的后鋪層及結(jié)構(gòu)骨架都是為模具表面膠衣層服務(wù)的。模具膠衣比一般產(chǎn)品膠衣需要更高的使用和固化條件。高質(zhì)量的模具表面要求十分精密的模具膠衣操作及混合過程。1、 設(shè)備采用噴射設(shè)備涂敷模具膠衣是模具制造工藝中一個重要環(huán)節(jié)。適宜的噴射壓力對避免多孔和膠衣流掛、膠衣分色等現(xiàn)象有重要影響。我們目前使用的871噴槍，在噴槍壺里，固化劑通過手動混合，保證了準(zhǔn)確的比例，但噴槍噴出的扇形混合物的分布產(chǎn)生一非常細(xì)的霧化效果，噴涂的速度比泵送系統(tǒng)慢，其工作時間受到原料凝膠時間的限制。2、 模具膠衣的檢驗?zāi)＞吣z衣的貯存期是要求非常嚴(yán)格的指標(biāo)，依照膠衣供應(yīng)商的建議是十分重要的，大多數(shù)情況下，生產(chǎn)者能夠保證膠衣從包裝到一特定時間的使用質(zhì)量。因此，生產(chǎn)者與檢查者應(yīng)經(jīng)常檢驗每桶膠衣的生產(chǎn)日期或日期編號，以便確認(rèn)膠衣是否在有效的使用期內(nèi)。⑴混合在使用前用一氣動攪拌器徹底攪拌每一桶模具膠衣，并確保桶里所有的材料都得到完全的混合，然后，允許膠衣停留幾分鐘以恢復(fù)到它自身的黏度，再進(jìn)行使用。⑵溫度核實膠衣的溫度在21?28°C范圍內(nèi)，該溫度是制模工藝要求的適宜溫度。⑶凝膠時間每桶模具膠衣的凝膠時間、供應(yīng)商都有明確規(guī)定。模具膠衣進(jìn)廠后，質(zhì)檢部門必須核實凝膠時間，即A、 樣品應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的測試溫度25C；B、 加入指定數(shù)量的固化劑并混和均勻；C、 記錄下從固化到加入到凝膠的時間。⑷粘度需要用BROOKFIELD粘度計測試膠衣粘度。膠衣樣品的溫度為25C。a、 選擇合適的轉(zhuǎn)子置于樣品中；b、 粘度計以低速和高速旋轉(zhuǎn)；c、 記錄讀數(shù)并轉(zhuǎn)化為粘度指標(biāo)。在工廠內(nèi)進(jìn)行模具材料的質(zhì)檢是非常重要的，往往生產(chǎn)者都把這一重要步驟忽略了。3、 脫模臘、脫模劑處理對模具進(jìn)行脫模蠟或脫模劑處理。⑴把水磨、拋光處理好的玻璃鋼模具清理干凈，用毛巾擦干，待干透后，用3~4層干凈的紗布包上適量的脫模蠟（美國船牌R333號），采用回旋法均勻的涂在模具表面上，稍待3~5分鐘，用干凈的白毛巾用力揩擦，直至鏡面效果，放置約2小時。重復(fù)上述操作共4次。第5次操作放置6小時以上。防滑面、形狀復(fù)雜的地方上完脫模蠟之后，建議涂一遍多次脫模劑。⑵A、新模具或舊模具皆應(yīng)以適當(dāng)之溶劑（例如丙酮）清洗，務(wù)必將表面之雜質(zhì)、蠟垢等清洗干凈，并至干燥。B、 將CHEMLEASPMR以干凈之紗布浸濕后，涂覆于模具上。C、 涂覆后，在CHEMLEASEPMR尚未干固前，用干布均勻涂覆全表面各處。D、 首次使用本品，須重復(fù)4—5次，每間隔約10-20分鐘，如模具面積較大，則每涂覆一次后可連續(xù)涂覆，最后一層涂覆后須用干布將模具擦拭光亮，并靜置一小時以上使用。E、 一次使用時，膠衣可能難以涂覆，這是脫模效果太好的緣故，可涂少量脫模蠟，以后不必使用。F、 若脫模較困難時，再以CHEMLEASPMR涂覆1—2次，如此即可達(dá)到節(jié)省成本和確保品質(zhì)的目的。4、 膠衣的噴涂模具上涂完脫模臘（劑）后，就進(jìn)行膠衣噴涂。建議模具膠衣厚度為1mm，膠衣分兩層，噴涂過程分兩次完成，每層0.5mm厚，且每層噴三遍，一遍0.15mm~0.17mm。模具膠衣的厚度需要嚴(yán)格控制的，這就要求每噴完一遍膠衣后，都要用膠衣尺在模具表面很多地方精確計量膠衣層的厚度。正確的膠衣噴涂方法如下：⑴噴第一遍厚度為0.15mm~0.17mm的模具膠衣。⑵與第一遍成垂直方向噴第二遍膠衣，厚度為0.15mm~0.17mm。⑶再按第一遍的方向噴最后一遍膠衣，這樣第一層的膠衣厚度就是0.5mm。⑷為避免龜裂或起皺，應(yīng)在第一層膠衣固化后，才能噴另一層膠衣。在正常溫度下，固化時間為90分鐘。玻璃鋼模具手糊成型技術(shù)一點通玻璃鋼(FRP)模具是以樹脂為基體材料，玻璃纖維為增強(qiáng)材料，并以原型為基準(zhǔn)所制成的模具。FRP模具具有成型靈活、生產(chǎn)開發(fā)周期短、工藝性好、耐磨、使用壽命長等優(yōu)點。制作玻璃鋼模具首先是制作母模，即產(chǎn)品實樣。目前制作玻璃鋼模具的母模多以石膏、木材、水泥、石蠟等基材制作，這些材料制作的母模往往尺寸精度較低、表面質(zhì)量粗糙、加工比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生氣孔和裂紋及平整度比較差等缺陷。比較適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。因此，本文提出了基于快速原型(RapidPrototyping，RP)的玻璃鋼模具制作技術(shù)，以期待能更好地解決以往制作母模尺寸精度低、表面質(zhì)量差、加工復(fù)雜等問題，提高玻璃鋼模具的制造質(zhì)量。快速原型的制作快速原型技術(shù)是將傳統(tǒng)的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成產(chǎn)品)改變?yōu)椤霸黾印奔庸し椒?將材料逐層累積形成產(chǎn)品)，采用離散分層/堆積的原理，由CAD模型直接驅(qū)動，快速制作原型或三維實體零件的一種全新的制造技術(shù)。快速原型技術(shù)發(fā)展至今，以其技術(shù)的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速發(fā)展。目前，快速原型的工藝方法已有數(shù)十種之多，其中典型工藝有四種基本類型：光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、疊層實體制造法(LaminatedObjectManufacturing,LOM)、選擇性激光燒結(jié)法(SelectiveLaserSintering,SLS)、熔融沉積制造法(FusedDepositionManufacturing,FDM)。該方法基于SLA，以光敏樹脂為原料,計算機(jī)控制紫外線束，按零件的各分層截面信息在光敏樹脂表面進(jìn)行連續(xù)掃描，使被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化,形成零件的一個薄層，之后工作臺下移一個層厚的距離，已成型的層面上又布滿一層新的液態(tài)樹脂，然后再進(jìn)行新一層的掃描加工，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個零件制造完畢，得到一個三維實體模型。該原型機(jī)制作的原型精度可達(dá)±0.3mm(100mm以內(nèi))，分層厚度為0.2mm，生成的原型最大尺寸可達(dá)到350mmX350mmX500mmo在原型制作過程中，首先要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求，通過Pro/E、UG、CATIA等三維CAD造型軟件設(shè)計出產(chǎn)品的三維模型，以便進(jìn)行觀模、修改。然后經(jīng)過STL文件轉(zhuǎn)換、分層處理、支撐設(shè)計等操作，最終利用RP技術(shù)即可制作出一個三維實體原型來。原型制作好后，需要進(jìn)行清洗、去除支撐、后固化等處理?；赗P原型的FRP模具手糊成型工藝2.1材料的選擇基體樹脂采用藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠生產(chǎn)的WSP6101型環(huán)氧樹脂，該環(huán)氧樹脂固化收縮率低，電絕緣性能極好，對各種酸堿及有機(jī)溶劑都很穩(wěn)定，抗拉強(qiáng)度可達(dá)450?700kg/cm2,抗彎曲強(qiáng)度可達(dá)900?1200kg/cm2。固化劑采用沈陽市振興實用技術(shù)研究所生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂常溫E-999固化劑。稀釋劑采用丙酮(或環(huán)氧丙烷丁基醚)。模具膠衣采用耐高溫、硬度高、韌性好的模具專用膠衣。制作FRP模具的纖維增強(qiáng)材料采用300g/m2無堿短切氈和0.2mm玻璃纖維方格布。2.2工藝規(guī)程利用RP原型為母模手糊成型玻璃鋼模具的工藝流程如圖3所示。這種方法是以液態(tài)的環(huán)氧樹脂與有機(jī)或無機(jī)材料混合作為基體材料，并以原型為基準(zhǔn)手工逐層糊制模具的一種制模方法。手糊成型玻璃鋼模具的具體工藝過程如下：（1）RP原型的表面處理紫外光固化制作的原型在其疊層方向上，由于每層切片截面都有一定的厚度，會在成型后的實體表面產(chǎn)生臺階現(xiàn)象，這將直接影響成型后實體的尺寸誤差和表面粗糙度。因此，必須對原型表面進(jìn)行打磨、拋光等處理，以提高原型表面的光滑程度，只有使原型表面足夠光滑，才能保證制作的玻璃鋼模具型腔的光潔度。（2）選擇和完善分型面分型面設(shè)計是否合理，對工藝操作難易程度、模具的糊制和制件質(zhì)量都有很大的影響。一般情況下，根據(jù)原型實體型體特征，在確保原型能順利脫模及模具上、下兩部分安裝精度的前提下，分型面的位置及形狀應(yīng)盡可能簡單。因此，要正確合理的選擇分型面和澆口的位置，嚴(yán)禁出現(xiàn)倒拔模斜度，以免出現(xiàn)無法脫模。沿分型面用光滑木板固定原型，以便進(jìn)行上下模的分開糊制。在原型和分型面上涂刷脫模劑時，一定要涂均勻、周到，并反復(fù)涂刷2?3遍，待前一遍涂刷的脫模劑干燥后，方可進(jìn)行下一遍涂刷。（3）涂刷膠衣層待脫模劑完全干燥后，將模具專用膠衣用毛刷分兩次涂刷，涂刷要均勻，待第一層初凝后再涂刷第二層。膠衣顏色為黑色，膠衣層總厚度應(yīng)控制在0.6mm左右。在這里要注意膠衣不能涂太厚，以防止產(chǎn)生表面裂紋和起皺。（4） 樹脂膠液配制由于常溫樹脂粘度很大，可先將環(huán)氧樹脂在60^恒溫箱中加熱30min，以降低其粘度，然后以100份的WSP6101型環(huán)氧樹脂和8?10份（重量比）的丙酮（或環(huán)氧丙烷丁基醚）混合于干凈的容器中，以電攪拌器或手工攪拌均勻后，再加入20?25份的固化劑（固化劑的加入量應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的氣溫、現(xiàn)場溫度適當(dāng)增減），迅速攪拌，進(jìn)行真空脫泡1?3分鐘，以除去樹脂膠液中的氣泡，即可使用。（5） 玻璃纖維逐層糊制待膠衣初凝，手感軟而不粘時，將調(diào)配好的環(huán)氧樹脂膠液涂刷到經(jīng)膠凝的模具膠衣上，隨即鋪一層短切氈，壓實，排出氣泡。玻璃纖維以GC—M—M—R—M—R—M?（GC表示膠衣，M表示300g/m2無堿短切氈，R表示0.2mm玻璃纖維方格布）的積累方法進(jìn)行逐層糊制，直到所需厚度。在糊制過程中，要嚴(yán)格控制每層樹脂膠液的用量，既要能充分浸潤纖維，又不能過多。含膠量高，氣泡不易排除，而且造成固化放熱大，收縮率大。整個糊制過程實行多次成型，每次糊制2?3層后，要待固化放熱高峰過了之后（即樹脂膠液較粘稠時，在20。。一般60min左右），方可進(jìn)行下一層的糊制。糊制時玻璃纖維布必須鋪覆平整，玻璃布之間的接縫應(yīng)互相錯開，盡量不要在棱角處搭接。要注意用毛刷將布層壓緊，使含膠量均勻，趕出氣泡，有些情況下，需要用尖狀物，將氣泡挑開。第一片模具固化后，切除多余飛邊，清理模具及另一半原型表面上的雜物，即可打脫模劑，制作膠衣層，放置注射孔與排氣孔，進(jìn)行第二片模具的糊制。待第二片模具固化后，切除多余的飛邊。為保證模具有足夠的強(qiáng)度，避免模具變形。可適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)一些支撐件、緊固件、定位銷等以完善模具結(jié)構(gòu)。（6）脫模修整在常溫（20^左右）下糊制好的模具，一般48小時基本固化定型，即能脫模。脫模時盡可能使用壓縮空氣斷續(xù)吹氣，以使模具和母模逐漸分離。脫模后視模具的使用要求，可在模具上做些鉆孔等機(jī)械加工，尤其是在一些樹脂不易流滿的死角處，在無預(yù)留氣孔的情況下，一定要鉆些氣孔。然后進(jìn)行模具后處理，一般用400#?1000#水砂紙依次打磨模具表面，使用拋光機(jī)對模具進(jìn)行表面拋光。所有的工序完成之后模具即可交付使用。手糊成型工藝中常見的缺陷分析氣泡：在糊制模具時，常由于樹脂用量過多，膠液中氣泡含量多，樹脂膠液粘度太大，增強(qiáng)材料選擇不當(dāng)，玻璃絲布鋪層未壓緊密等原因造成模具及型腔表面有大量氣泡產(chǎn)生，這嚴(yán)重影響了模具的質(zhì)量和表面粗糙度。目前常采用控制含膠量，樹脂膠液真空脫泡，添加適量的稀釋劑（如丙酮），選用容易浸透樹脂的玻璃絲布等措施減少氣泡的產(chǎn)生。流膠：手工糊制模具時，常出現(xiàn)膠液流淌的現(xiàn)象。造成流膠的原因主要表現(xiàn)為：①樹脂粘度太低；②配料不均勻；③固化劑用量較少。常采用加入填充劑提高樹脂的粘度（如二氧化硅），適當(dāng)調(diào)整固化劑的用量等措施，以避免流膠現(xiàn)象的出現(xiàn)。分層：由于樹脂用量不足及玻璃絲布鋪層未壓緊密，過早加熱或加熱溫度過高等，都會引起模具分層。因此，在糊制時，要控制足夠的膠液，盡量使鋪層壓實。樹脂在凝膠前盡量不要加熱，適當(dāng)控制加熱溫度。裂紋：在制作和使用模具時，我們常能看到在模具表面有裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因是由于膠衣層太厚以及受不均勻脫模力的影響。因此，模具膠衣的厚度應(yīng)嚴(yán)格控制。在脫模時，嚴(yán)禁用硬物敲打模具，最好用壓縮空氣脫模。從上面的論述中可以看出，基于快速原型的玻璃鋼模具手糊成型技術(shù)具有快速性、高精度、工藝簡捷、操作簡便等優(yōu)點，能夠在很短的時間內(nèi)將設(shè)計思想迅速轉(zhuǎn)