玻璃鋼模具制作

huangdf · 發(fā)表于 2007-4-3 11:29:43

為了能制造出高質(zhì)量的模具以及鑒于目前國(guó)內(nèi)制造模具的技術(shù)水平和質(zhì)量，現(xiàn)對(duì)制造模具的過(guò)程做如下闡述，供大家參考。

一、制造模具的條件

1、環(huán)境條件

溫度：在制造陽(yáng)模和陰模的全過(guò)程應(yīng)始終保持同一環(huán)境溫度，即21~28℃。

濕度：濕度對(duì)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(shí)相對(duì)濕度超過(guò)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(gè)骯臟環(huán)境中是不能制造出高質(zhì)量的模具，陰、陽(yáng)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(huì)出現(xiàn)大量針孔和麻點(diǎn)，為此要付出大量的勞動(dòng)力進(jìn)行修補(bǔ)，這樣，模具的質(zhì)量將受到很大的影響。空壓機(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(duì)于總成本來(lái)說(shuō)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(guò)貯存期的材料和劣質(zhì)材料。

5、制定合理的制模時(shí)間表

安排適宜的制模時(shí)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(shí)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(duì)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(guò)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(gè)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(guò)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(gè)重要環(huán)節(jié)。適宜的噴射壓力對(duì)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(guò)手動(dòng)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(shí)間受到原料凝膠時(shí)間的限制。

2、模具膠衣的檢驗(yàn)

模具膠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(shí)間的使用質(zhì)量。因此，生產(chǎn)者與檢查者應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn)每桶膠衣的生產(chǎn)日期或日期編號(hào)，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(dòng)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(shí)膠衣的溫度在21~28℃范圍內(nèi)，該溫度是制模工藝要求的適宜溫度。

⑶ 凝膠時(shí)間

每桶模具膠衣的凝膠時(shí)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(shí)凝膠時(shí)間，即

A、樣品應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試溫度25℃；

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(shí)間。

⑷ 粘度

需要用BROOKFIELD粘度計(jì)測(cè)試膠衣粘度。膠衣樣品的溫度為25℃。

a、選擇合適的轉(zhuǎn)子置于樣品中；

b、粘度計(jì)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、新模具最好是使用PVA脫模劑，因?yàn)镻VA脫模劑具有零脫模風(fēng)險(xiǎn)特性．
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．
派脫P(yáng)VA 10#模――形成隔離模保護(hù)模具直接噴漆
規(guī)格：1加侖(約4公斤)/瓶
用途：
1.適用于分離聚酯或環(huán)氧樹脂及各種模具的脫模。
特點(diǎn)：
1.能在模具與產(chǎn)品之間形成一層隔離膜，零脫模風(fēng)險(xiǎn),有效保護(hù)模具。
2.可溶于水不溶于劑，形成的隔離膜用水即可洗掉，操作方便。
3.洗掉隔離膜后即可上油噴漆。
使用說(shuō)明：
1.不能與含水或加工處理過(guò)程中釋放出水的樹脂(即酚醛塑料), 以及汽車末道漆一道使用,模具底層建議配合使用派脫2#脫模蠟。
2.可直接使用，不用稀釋。以刷子或噴槍噴涂。使用噴槍時(shí)，應(yīng)將噴槍氣壓調(diào)至90psi(數(shù)值依所用設(shè)備而有所不同)。正常噴涂距離為20-30CM。
3.充分干燥的模具，用10#膜涂裝一層，表面未完全干燥前不可制模。
4.對(duì)于新的模具，用10#膜涂裝二層，須等第一層完全干燥后再涂第二層。干膜厚度最少應(yīng)為0.15-0.25mm(約為工業(yè)用垃圾袋一層之厚度)，久用的模應(yīng)為0.08-0.15mm。
5.噴霧之干燥時(shí)間約為8-12分鐘，而流平涂層約為15-30分鐘。噴涂濃度以正好讓液體一起流動(dòng)并形成連續(xù)的膜為最佳。噴涂時(shí)會(huì)呈現(xiàn)白色泡沫，待其干燥后將開(kāi)成透明涂層。使用時(shí)，涂層不應(yīng)流淌或流動(dòng)。
6.干燥時(shí)間可能因濕度或臨近日光而有所不同，須確保膜完全干燥后方可進(jìn)行制模。膜干燥后應(yīng)為平滑且光澤，黯淡無(wú)光的膜有可能是噴涂不足所造成，并可能含有汽泡。

4、膠衣的噴涂

模具上涂完脫模劑后，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(guò)程分兩次完成，每層0.5 mm厚，且每層噴三遍，一遍0.15 mm~0.17 mm。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(jì)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0.15 mm~0.17 mm的模具膠衣。

⑵ 與第一遍成垂直方向噴第二遍膠衣，厚度為0.15 mm~0.17 mm。

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0.5 mm。

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(shí)間為90分鐘。

三、模具鋪層

膠衣噴完后1小時(shí)~3小時(shí)，等膠衣固化后，表面不粘手的情況下，進(jìn)行鋪層。我們目前基本上采用傳統(tǒng)的多步驟鋪層方法。

1、原料：

A、模具樹脂

模具樹脂具有較高的熱變形溫度和低收縮率，我們基本選用間苯樹脂、乙烯基樹脂。

B、玻纖增強(qiáng)材料

短切氈是非常好的模具增強(qiáng)材料，它可以最大程度的減少纖維紋路的印出。相對(duì)針織纖維氈和纖維編織類產(chǎn)品，短切氈的優(yōu)點(diǎn)更為突出。

C、質(zhì)量檢驗(yàn)

為了保證模具樹脂達(dá)到使用要求，也要象對(duì)模具膠衣那樣進(jìn)行質(zhì)檢。包括：材料貯存期，對(duì)每一批進(jìn)行混合測(cè)試以及測(cè)試凝膠時(shí)間和黏度。

2、首層

模具積層是從糊制首層開(kāi)始的。首層的質(zhì)量要求是非常高的，要避免一切模具完成后的再修理或?qū)δz衣造成破壞的可能性。根據(jù)模具形狀的復(fù)雜程度，糊制首層時(shí)纖維選用30克/米2表面氈、300克/米2、450克/米2的短切氈，積層時(shí)必須用鐵滾仔細(xì)滾壓鋪層，確保所有氣泡已趕凈，并保證合理的樹脂與纖維比例。當(dāng)首層固化后，要對(duì)鋪層做認(rèn)真全面的檢查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能發(fā)生問(wèn)題的地方。如發(fā)現(xiàn)氣泡等缺陷，必須小心的將氣泡去掉，并重新修補(bǔ)好創(chuàng)面。

3、增厚鋪層

積層工藝一般為M450×4~5+RX×N，小的模具8mm厚左右，大的模具保證15mm左右。生產(chǎn)者必須嚴(yán)格執(zhí)行積層工藝及時(shí)間表。

4、巴氏硬度

制定鋪層計(jì)劃的一個(gè)好方法，就是觀察鋪層巴氏硬度的變化。當(dāng)積層的巴氏硬度達(dá)到完全固化硬度的80%~90%時(shí)，就可以進(jìn)行下一鋪層。當(dāng)采用巴氏硬度儀測(cè)量鋪層硬度時(shí)，要注意需記錄多個(gè)讀數(shù)并算出平均值，并以此作為硬度值。這種方法消除了由于固化時(shí)間差異而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，用這種方法鋪層通常要比依據(jù)鋪層時(shí)間計(jì)劃表要快。

四、模具外結(jié)構(gòu)

當(dāng)模具鋪層完畢后，下一步工作就是制作模具的外部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的目的是：使外部力量平均傳遞到模具表面，阻止了模具的表面變形。

模具膠衣產(chǎn)生裂紋的最基本原因是模具的變形，正因?yàn)槿绱?，設(shè)計(jì)一剛性模具結(jié)構(gòu)將會(huì)大大的阻止膠衣的干裂。

無(wú)論鋼架結(jié)構(gòu)或膠合板的條箱結(jié)構(gòu)，都應(yīng)懸吊在高于模具鋪層面1/4英尺的地方，如果結(jié)構(gòu)骨架直接與模面聯(lián)結(jié)，不同的熱傳導(dǎo)將引起模具表面印痕。另外，在結(jié)構(gòu)層與表面之間不要放置部分泡沫、層板或其他絕緣材料做墊層，該結(jié)構(gòu)與鋪層之間的黏結(jié)最好使用玻纖，但不要用編織布以防印痕。

五、脫模

當(dāng)框架結(jié)構(gòu)完全固化，模具就可以脫模。第一步將模具邊緣切割整齊，然后用多個(gè)脫模楔均布插入陰、陽(yáng)模之間，均勻用力（不要單獨(dú)用力以防損壞模具），并用橡皮錘敲打各個(gè)應(yīng)力集中部位（注意不要用鐵器敲打），最后完全脫模。使用PVA脫模劑生產(chǎn)出的產(chǎn)品一般能達(dá)到鏡面效果.

六、模具處理

脫模后，仔細(xì)檢查模具每一個(gè)部位，任何表面的缺陷都應(yīng)注意到并標(biāo)記出來(lái)。在理想狀態(tài)下，模具不需要打磨表面，只將模具表面拋光即可，一般制造出的模具無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)，那只好按照傳統(tǒng)的方法對(duì)模具進(jìn)行打磨處理。

七、結(jié)束語(yǔ)

因此，高質(zhì)量模具的制造與嚴(yán)格的模具制造程序及嚴(yán)格的生產(chǎn)管理是分不開(kāi)的。