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玻璃钢模具制造技术

返回列表来源:山川复合材料 发布日期 2018-12-06 08:57 浏览:-


在玻璃钢材料提供的所有优点中,它们被塑造成质轻高强和复杂形状的能力是受欢迎的。当生产多个部件时,有效的方法是通过模具来制造。理想的部件是每次都能完美塑造,几乎不需要后期修整工作。


手糊玻璃钢


多年来,金属冲压模具生产成本高昂,只有大公司才能负担得起制造和存储,甚至移动这些工具的费用。复合材料为大多数人提供了一种经济有效的低成本入口,可以在他们自己生产的玻璃钢模具中,进行相同部件的大规模生产。


本文将介绍创建精确,高质量,低变形的玻璃钢模具所需要的思路和基本步骤。虽然所描述的许多原则与大规模工业技术相同,但所提供的建议旨在帮助玻璃钢行业新手和初学者,更快的了解如何正确从事模具制造。


模具类型


阳模和阴模具是两种基本类型的形式,但它们产生显着不同的成品部件。最省时和最便宜的方法是阳模,这是一种模仿零部件最终形状的原模,玻璃钢模具是在其外表面上制造的。确实,这种类型的模具构造起来很快,但是粗糙的外部纹理,需要适当的表面封堵处理。该部件也将在层压过程中“生长”,通常这是不希望的,但如果有意地使阳模稍微变小,则该部件将长成所需要的最终尺寸。当生产少于5-10个零部件时,宜使用精心处理过的阳模直接翻制,以节省模具制造的成本。


玻璃钢模具


凹形或型腔模具通常更昂贵,由于玻璃钢模具有光滑的外表面,因此部件精加工时间的显着缩短。阴模也适合与芯材一起使用,起到增厚减重或者特定性能。任何类型的模具都可以用于真空装袋,但是阴模通常更容易密封,同时实现良好的表面特性。如果需要批量生产光滑表面的部件,则阴模是值得额外付出的。


L-RTM


轻质RTM玻璃钢模具是传统压缩模具的经济改型,通常使用阳模和阴模形式制成,这些“匹配”模具适合生产质量一致性要求的两面光部件,真空工艺的辅助,也极大提升了部件玻纤含量,是高性能玻璃钢部件的不错选择。


构建方法


在开始构建任何模具之前,请花些时间考虑所需的最终结果。模具的构造将是模具的物理性质,构造成本和构建模具所涉及的时间之间的权衡。在成品中你想要的东西将直接影响这些权衡。仔细考虑这些因素将使您用最少的费用,获得更为理想的结果。


在选择模具制造材料和构造方法时,要考虑到模具耐用性和部件表面光洁度的期望质量。模具开始时投入的时间和材料,最终将影响您可以制造的零件数量和这些零件的质量。其他需要考虑的事项包括对模具进行技术特定的修改,以辅助真空袋和压缩成型等程序。较大的法兰是这些程序更值得,沿着周边法兰定位销也应该设计用于复杂的模具,其中多个部件需要精确对准。最后,考虑一下在使用过程中如何限制模具变形,蛋箱结构将为具有笨拙形状的玻璃钢模具增加支撑和可管理性。


您打算如何从阳模中释放模具,以及模具中的后续部件生产,也会影响整体设计和结构。要考虑的第一个因素是模具的拔模角度。这是模具侧面与其底座相比的角度。零吃水的玻璃钢模具有垂直于底部的平坦侧面。在具有正牵伸的模具上,侧面在顶部比在底部处宽。部件很容易从正模具中弹出。具有负牵伸的模具的侧面在顶部比在底部更紧。由于显而易见的原因,部件不可能从具有负牵伸的模具中移除。必须用负压模塑成型的形状,可由多件式分体模具组成,每个部件都具有正向拔模以便于释放,可全部螺栓连接在一起形成紧密性的负腔。


模具件连接在一起的界面称为分型面。这是将负拔模角度分成两个正角度的假想线或平面。模具可以根据需要用合理对分型面进行完全分离,当然分的越少,后期的处理也越简单。


阳模


即使边缘脱离,大型部件和模具也有难以分离的风险。尤其在拐角位置的粘附,甚至静电都会导致脱模问题。做最坏的准备,并提前计划。必要情况下,可在模具上钻孔并将空气接头粘合到背面。当部件准备好释放时,只需将压缩空气连接起来然后弹出!尝试将气孔定位在切割线以外的区域中,以节省印迹打磨处理的时间。


材料的选择


从创造模具的角度出发,以最低的成本,选择树脂和玻纤织物时,应满足实际应用为前提。几乎所有复合材料都可用于玻璃钢模具制造,但部件要求通常不能证明更多特殊材料的费用。很多情况下,由一般用途聚酯树脂和玻璃纤维短切原丝构成的模具产生令人满意的经济效果。垫以最少的层数(通常为8-10层)提供快速堆积,均匀的强度和刚度。使用适当厚度、喷涂良好的模具胶衣,也将有助于实现良好的模具表面效果。某些部件确实需要极其坚固的模具,以确保尺寸精度或使用寿命,经验证明环氧表面涂层和树脂几乎没有收缩,另外可将碳纤维应用于需要最高强度和刚性的模具中。


最常见典型模具制造材料


聚酯树脂:大多数玻璃钢制造商会使用通用型聚酯树脂,它将产生令人满意的经济价值,价格合理,且易于使用。高性能模具,则需要零收缩或耐高温性能的专用模具树脂来完成。短切原丝毡:短切原丝毡与聚酯树脂一起使用,是从常见的玻纤增强材料。方格布:与短切原丝毡搭配在结构层使用,起到增强加筋的作用。模具胶衣:凝胶涂层通常喷涂在模具表面上,以使其具有光滑、耐溶剂性能,提高模具长期的耐用性。


原模准备


原模表面的任何缺陷都将转移到模具中,然后转移到由模具制成的未来部件上。回顾一下之前所说的关于从头到尾开始的内容,玻璃钢模具需要至少与您希望生产的部件一样好。


原模的优选表面光洁度为“A”级表面,这意味着它将是抛光的,高光泽的表面,没有任何孔隙或划痕。为了获得可接受的模具表面和较长的模具寿命,从原模表面去除缺陷,比试图从玻璃钢模具表面去除缺陷更有效。


在原模经过适当的修型和打磨后,可以很容易地打磨和抛光成“A”级饰面。


原模维护产品


干磨砂纸:原模需要光滑的表面处理或“A”级表面处理,以便提高部件的光洁度,应采用粗细渐进的方式打磨,提高原模表面的平整度。原模表面处理底漆:易打磨胶衣可以为您的原模创建A级表面处理,使其在模具加工过程中更容易的去除。第一步和第二步的抛光:打磨后,您需要对原模型进行抛光,以去除砂纸打磨划痕,粗/细两步 抛光蜡搭配使用,将提供令人印象深刻的光泽。


模具的制作过程


因为不同材质的原模和性能要求各异的模具,制造的细节也略有不同,在这里也只是简单说明下模具制造的大概过程。


第一步:原模表面脱模处理


一旦原模准备好“A”级饰面,就可以开始构造阴模。首先,需要将脱模剂施加到原模上。这是一个关键步骤,因为一旦用于构造模具的材料固化,它将允许您将模具与原模分离。如果模具没有从原模中正确释放,模具和原模可能会遭到损伤或损坏,请仔细按照这些步骤操作。


传统模具脱模搭配:脱模蜡+PVA脱模水


PVA:聚乙烯醇(PVA)喷涂到模具上,以便在部件固化时密封空气。脱模之后可以用温水冲洗PVA。

脱模蜡:脱模蜡是在固化过程中将空气排出模具的另一种方法。与PVA不同,蜡在固化时会“漂浮”到树脂表面。固化后,需要将这种蜡打磨掉。


先使用脱模蜡在原模表面用无绒布擦上并擦亮,再重复操作后,经干燥并被抛光之后,可以再将PVA喷涂到原模上。为获得最佳效果,PVA应喷涂在三层薄雾涂层中,并使其干燥30-45分钟。在那个时候它应该固化成一层薄薄的光滑薄膜。70至90 psi的空气压力将有助于完全雾化PVA,使表面更光滑。大约半小时后,通常足够干燥以开始施工。


原模型


第二步,喷涂模具 胶衣


虽然胶衣可以用刷子涂抹,但是喷涂可以获得更均匀的效果。建议分2次喷涂,最终湿膜厚度控制在0.8mm最佳。不同类型的树脂和操作温度下,将需要不同浓度的MEKP以便适当地催化。在胶衣充分固化后,方可树脂积层的操作,室温下,大约需要1.5小时。


第三步,胶衣增强层


为了提高玻璃钢模具表面的平整光洁度,通常采用一层30g玻纤表面毡,较为常用的方法,或使用低克重的纤维毡也可达到平缓过渡的效果。小型模具此步骤,可以与第四步合并连续操作。注意,拐角先使用膨体纱正确处理。


第四步,树脂过渡层


作为模具首积层,树脂的选用应和胶衣增强层要求一致,两层300g短切毡搭配煳制,完全固化定型后,再进行后续的结构层煳制,这样最大程度上保障了胶衣与结构层良好的粘结性。


第五步,模具结构层


短切毡与方格布的搭配使用,建议3mm厚度为一个固化层,以降低树脂聚集产生的放热,增加适量的填料有助于进一步降低树脂的收缩性。


第六步,结构外加强


恰当的模具结构外加强,有助于最大程度限定模具的后期受力变形,以及良好的操作移动性。


第七步,模具脱模


将楔块插入模具周边,用橡皮锤轻轻敲击模具,使其均匀地绕边缘前进,重击可能会使模具玻纤层崩裂。


第八步,打磨抛光


一旦模具与原模分离,清洁并检查其表面,PVA 脱模剂的残留物可以用温水洗掉。干燥表面,并寻找任何严重的缺陷。实际上,必须彻底解决关键问题并重新修正表面。


通常,脱模蜡在后面留下轻微的纹理,但是这可以在实现“A”级表面的同时快速去除。首先用400目砂纸湿磨,最后移至600粒度,然后用1000粒砂纸。在移动到下一级纸张之前,先冲洗模具表面,以便去除之前砂纸中剩余的砂粒。砂磨完成后,用适当的抛光化合物抛光模具表面。建议采用粗/细搭配两阶段抛光工艺,以获得最佳效果。


玻璃钢模具使用前的最后一步,是选用正确所需的脱模剂。这与模具制造过程中一样简单。为了确保其有效性,通常会给未经加工的模具提供额外的涂层或两个系统。实际上,在模具中制造的前几个部件有时构造得足够薄,以便在发生重大故障时能够被打破。但是,如果模具设计正确,应该没有任何问题。


遵循这些简单的说明,可以构造精确,高质量的玻璃钢模具以生产部件。这些信息与一个聪明的想法相结合,提供了建立许多人认为不可能的结构的自由。然后,如果想法起飞,产生尽可能多的需求。希望能够给你足够的信心和热情,让你开始你的第一个项目。即使你从小做起,也可以得到很大的成果!


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