玻璃鋼模具制造技術(shù)

? ? 制造頂級質(zhì)量的模具，應(yīng)從工場硬件、管理水平、人員培訓(xùn)三方面人手并達(dá)到優(yōu)秀的水準(zhǔn)。必須在模具材料選擇、工藝規(guī)程合理安排、質(zhì)量的檢測等方面進行扎實有效的工作。

一、制造模具的條件：
1、環(huán)境條件
? ? 溫度：理想的溫度范圍為21-28°C。在制造原模和模具的過程中應(yīng)始終保持這樣的環(huán)境溫度。模具制造所使用的基體材料應(yīng)有最佳的化學(xué)反應(yīng)過程，環(huán)境因素不適合，會延長或加快這一過程，對模具的性能產(chǎn)生不利影響。
? ? 濕度：濕度對膠衣和樹脂固化有重要的影響，若在制造模具時相對濕度大于或等于70﹪時，對基體材料的固化產(chǎn)生不利影響，應(yīng)慎重，并應(yīng)等待至合適的生產(chǎn)條件或采取除濕措施。
2、完善的車間管理
? ? 模具制造的車間，應(yīng)具備化工產(chǎn)品存儲條件、控制溫度、濕度的設(shè)備和清潔的工作場地。管理方面需要有按工藝流程定置區(qū)域劃分，工藝規(guī)程卡、作業(yè)指導(dǎo)書、質(zhì)量跟蹤卡等控制文件完備、記錄詳細(xì)。
3、壓縮空氣
? ? 純凈、干燥的氣源供應(yīng)是制造高品質(zhì)模具的另一要素。氣管中少量的水或油都會給模具膠衣帶來重要影響。需匹配一臺安置于良好環(huán)境中的空壓機，并為其配備有效的空氣干燥器和油水分離器，還要有穩(wěn)壓與調(diào)壓系統(tǒng)。
4、原料
? ? 盡可能選用最優(yōu)質(zhì)的原材料，是制造高質(zhì)量玻璃鋼模具的又一重要條件。用于制造模具的原材料成本對于總成本來講只占很小的比例，千萬不要試圖節(jié)約。
5、安排合理的工藝流程
? ? 無論是采用傳統(tǒng)的鋪層方法，還是選用低收縮系統(tǒng)，所要求的時間均由這些材料的固化特性來決定。企圖走捷徑或加快工藝過程，都將對模具的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
6、訓(xùn)練有素的技術(shù)工人
? ? 所謂訓(xùn)練有素就是具備常識性基本知識和專業(yè)技能，有良好的行為習(xí)慣、能夠自覺規(guī)范個人行為。

玻璃鋼模具制造技術(shù)

二、材料的選擇：
A、原模材料
? ? 原模是制造優(yōu)質(zhì)玻璃鋼模具的最重要前提。原模的基體材料的選擇主要依據(jù)模具類型和尺寸，以及制作不同類型模具時所獲得的經(jīng)驗來決定。基于鋪層熱力學(xué)原理，原模表面材料的不同密度、接縫、螺釘孔等缺陷的消除，必須有一層熱傳遞速度一致、具有一定的剛性的材料做表面處理材料的基材。在種基材上，使用易打磨材料來修正原模表面的輪廓尺寸的精確性、光順性，使用具有高光亮表面的氣干型膠衣來得到高光亮度的原模表面。
原模表面的輪廓尺寸的精確性、光順性、光亮度直接決定玻璃鋼模具的質(zhì)量。
確保原模表面的輪廓尺寸的精確性、光順性需要具有下列特點的材料：
1．氣干的噴射型、可快速累計一定厚度
2．低隙孔、易打磨修形
3．耐溫性好
確保原模表面的高光亮度需要具有下列特點的材料：
1．氣干的噴射型
2．低隙孔、易水磨
3．耐溫性好
4．表面光潔、細(xì)膩
B、原模表面脫模材料的要求
1．確保脫模
2．不影響原模表面光亮度
3．脫模材料不轉(zhuǎn)移到模具上
C、模具的材料：
? ? 衡量模具的制作水平最重要是模具膠衣表面的光亮度、光順度、光澤、表面的孔隙率等。這是靠工藝水平來決定。而模具表面質(zhì)量保持時間的長短，也就是通常說的模具壽命，則是靠模具材料性能來決定。
模具膠衣：
模具膠衣目前主要有乙烯基模具膠衣和間苯型不飽和聚酯模具膠衣。
模具膠衣的樹脂結(jié)構(gòu)賦予最終的模具表面機械強度、光亮度、耐侯耐化學(xué)性及柔韌性。
模具膠衣的操作過程是模具制造中至關(guān)重要的一步，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。
因此模具膠衣材料的性能、環(huán)境控制裝備、工藝技術(shù)水平，是決定模具制作的關(guān)鍵。
模具膠衣施工工藝裝備
? ? 采用噴射設(shè)備涂敷模具膠衣是模具制作工藝中一個重要環(huán)節(jié)?？梢赃x用兩種類型的噴射設(shè)備，一種是典型地用于產(chǎn)品膠衣噴射的設(shè)備，另一種為空氣霧化壓力噴壺。兩種類型的設(shè)備均能生產(chǎn)出高質(zhì)量膠衣表面。但在操作時，您必須考慮到以下幾點：
? ? 對于典型的膠衣噴射設(shè)備，固化劑通過內(nèi)混或外混方式注入原料中。這些噴槍很容易使用而且通常比噴壺的效率高。然而，需要注意的是如果固化劑的比例和分布出現(xiàn)偏差，傳輸系統(tǒng)出問題或扇形混合物分布不好，就有可能造成膠衣缺陷。
? ? 許多模具制作者選擇使用一個空氣霧化噴壺來消除生產(chǎn)工藝出現(xiàn)的偏差。在噴壺槍里，固化劑通過手動混合保證了準(zhǔn)確的比例。此外，扇形混合物的分布產(chǎn)生一非常細(xì)的霧化效果，但噴涂的速度比泵送系統(tǒng)慢，其工作時間受到原料膠凝時間的限制。
a、混合
? ? 在使用前用一氣動的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。不能采用手動混合方式，也不要因為害怕空氣混入模具膠衣，而降低混合的完全程度，要確保桶底部和桶邊的膠衣也能被完全的混合。然后在使用前，允許膠衣停留幾分鐘以恢復(fù)到它自身的黏度及消泡。
b、溫度
核實膠衣的溫度是否在23-28°C范圍內(nèi)，如果不在范圍內(nèi)，應(yīng)采取措施。
c、固化劑在不同類型材料中、不同工藝中的性能，進行測試與選擇。
d、凝膠時間
膠衣質(zhì)檢的下一步是驗證凝膠時間，這將證明模具膠衣是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。核實凝膠時間是過程簡單并且不要求什麼設(shè)備。
1.檢測樣品應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)測試溫度25℃；
2.加入指定數(shù)量的固化劑量并混合均勻；
3.記錄下從固化劑加入到凝膠的時間。
? ? 膠衣供貨商會推薦設(shè)備并提供詳細(xì)說明指導(dǎo)用戶在自已的工廠進行膠衣質(zhì)檢。在工廠內(nèi)進行模具材料的質(zhì)檢是很重要的，可視為制模工藝中的一部分。
? ? 在原模上涂沫完脫模劑后，就該開始噴膠衣了。膠衣分別噴兩層，模具膠衣的厚度是需要極嚴(yán)格控制的，這就要求在每噴過一遍膠衣后，都要在模具表面很多地方精確計量膠衣層的厚度。
正確的膠衣操作方法如下：
1、第一遍噴厚度為約0.15-0.2mm厚度的模具膠衣。
2、與第一遍成垂直方向噴第二遍膠衣。
3、再按第一遍的方向噴最后一遍膠衣，現(xiàn)在整層膠衣的厚度就是0.5-0.6mm。
4、在第一層膠衣固化之后(通常情況下模具膠衣90-120分鐘固化)，才能噴另一層膠衣。該遍膠衣不能超過第一膠衣厚度的三分之二。
5、與第一層膠衣的噴射方法一樣（上面的1、2步驟）噴第二層0.3-0.4mm的膠衣。
膠衣的噴射遵循先難后易、先溝槽后平面的原則，盡量避免局部過厚，在噴射角度不理想的情況下，可采用先手刷輔助的方法。
模具鋪層
? ? 模具膠衣需要二小時到三個半小時，即理想狀態(tài)下的模具膠衣初凝時間是五十分鐘，固化時間為一百分鐘。等第二層膠衣固化后，就可以鋪制基層了。對于制作玻璃鋼模具有兩種常見的鋪層方法。一種是傳統(tǒng)的多步驟鋪層方法，另一種是快速低收縮系統(tǒng)鋪層法。
a.傳統(tǒng)的模具鋪層方法
A、原料：
1、模具樹脂
? ? 模具樹脂應(yīng)具有較高的熱變形溫度和低收縮性。間苯樹脂、乙烯基樹脂及DCPD樹脂均可作為模具樹脂。
? ? 乙烯基型聚酯樹脂高固含量、觸變性、已促進使其具有優(yōu)秀的工藝性能，低收縮性能；優(yōu)良的機械性能，耐熱降解性能，耐化學(xué)腐蝕性能。在高溫下有優(yōu)越的強度保留，熱變形溫度高。在制造高擋模具時可?做為模具材料的首選,確保產(chǎn)品表面質(zhì)量靠的是模具膠衣,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定與一致性,則靠的是模具樹脂的性能。
2、玻纖增強材料
? ? 表面氈因其纖維細(xì)膩、浸潤方便、消泡容易，經(jīng)常作為首層增強材料。
? ? 短切氈是非常理想的模具用增強材料，因為這樣可以最大程度減少纖維紋路的印出。
3、質(zhì)量保證
? ? 為了保證模具樹脂達(dá)到質(zhì)量要求，也要象模具膠衣一樣做進行質(zhì)檢。包括：材料儲存期、測試膠凝時間。
B、操作工藝
? ? 首層（噴完膠衣后的第一鋪層）
? ? 模具積層是從糊制首層開始的。根據(jù)模具形狀的復(fù)雜程度，糊制首層時纖維可選用表面氈、300克或450克的短切氈。首層的質(zhì)量要求是非常嚴(yán)格的，要避免模具完成后的再修理。為了保證模具的質(zhì)量，應(yīng)非常仔細(xì)的輥壓鋪層，確保所有氣泡趕出，并應(yīng)保證合理的樹脂與纖維比例，操作上應(yīng)采用專用工具滾涂樹脂。當(dāng)首層固化后，要徹底對鋪層進行認(rèn)真全面的檢查，包括所有的拐角和曲面，以及所有可能發(fā)生問題的地方。如果發(fā)現(xiàn)氣泡，必須小心的將氣泡去掉，并將損傷面修補好。
C、增厚鋪層
? ? 一種增厚層的鋪制方是全部使用玻纖來制造，這是最傳統(tǒng)的方法，在這里就不具體說明了。在此，向大家介紹一些新的方法。
? ? 在制造模具是可以選用強芯氈作為快速增厚鋪層，它能有效的提高模具的表面質(zhì)量，防止模具增強層中玻纖或夾心材料的紋路印出?？稍谑讓雍箐佉粚?50G氈，鋪強芯氈，再一層450G氈，三層同時鋪制。這樣的鋪層可以有效的提高模具的表面質(zhì)量。因為強芯氈的結(jié)構(gòu)是有機纖維和微珠，這樣的鋪層還可適當(dāng)?shù)奶岣吣＞叩膭偠取?br />? ? 從結(jié)構(gòu)上看，強芯氈是一種空心微珠和有機纖維復(fù)合的結(jié)構(gòu)，它是一種玻璃鋼工業(yè)中經(jīng)常用到的薄型芯材，使用這種材料，可以適量的增加玻璃鋼的剛度，而且能有效的提高模具或制品的表面質(zhì)量。
另外一種模具鋪層是：考慮在制模時是否使用三明治夾心結(jié)構(gòu)。夾心結(jié)構(gòu)是指的玻璃鋼鋪層中用輕木、PVC等材料替玻纖。
? ? 1、Balsa輕木：用量占所有夾心材料的50%以上。是一種使用歷史最長的芯材，已有50多年了。它的工藝性較其它的芯材最好，抗壓強度、抗壓模量最高，最節(jié)省樹脂用量，與面板粘接性最好，可做主要結(jié)構(gòu)夾心來使用。
? ? 2、PVC：線性、交聯(lián)的兩種。
? ? 夾芯材料在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上已被廣泛使用。對于模具，采用夾心結(jié)構(gòu)可以得到剛度高、重量輕的鋪層，同時還可減少對外部結(jié)構(gòu)骨架的要求。
? ? 如果你制作的產(chǎn)品比較薄，制品樹脂放熱低或者制品周期長，則使用夾心結(jié)構(gòu)模具不會發(fā)生問題。但是，如果產(chǎn)品很厚，使用高放熱樹脂或者生產(chǎn)周期短時，最好不要使用夾心結(jié)構(gòu)模具。
D、以巴氏硬度決定鋪層計劃
? ? 制定鋪層計劃的一個好方法，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，就可以繼續(xù)鋪制下一個鋪層了。當(dāng)采用巴氏硬度儀測量鋪層硬度時，要注意：需記錄多個讀數(shù)并算出平均值，并以此值做為硬度值。這種方法消除了由于因化時間差異而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，用這種方法鋪層通常要比依據(jù)鋪層時間計劃表要快。
b、快速制模工藝
? ? 這種模具成型方法的關(guān)鍵是使用快速低收縮模具樹脂體系，這種體系使用了一種特殊樹脂和添料，在固化成型時收縮變形很小甚至不收縮。故此，積層的速度可以加快，并且可以使用玻纖噴射來得到更高的效率。該工藝即可結(jié)合傳統(tǒng)工藝，也可在鋪層設(shè)計時結(jié)合強芯氈、輕木夾芯等材料的使用。
? ? 這種高品質(zhì)樹脂系統(tǒng)可以生產(chǎn)高質(zhì)量不變形的模具表面，但對溫度和操作要求也嚴(yán)格。所以，生產(chǎn)條件和方法必須嚴(yán)格按樹脂系統(tǒng)供應(yīng)商的要求。
? ? 快速制模樹脂，該樹脂既可采用普通手糊工藝，也可采用噴射工藝。操作步驟如下：
手糊工藝：
1．當(dāng)模具膠衣固化后，第一層增強材料使用乙烯基樹脂，待操作完畢固化后，開始使用快速制模樹脂。
2．連續(xù)鋪敷6層450克/平方或300克/平方無堿短切氈以獲得3-4毫米的厚度。在鋪敷每一層時，最好使用滾涂樹脂方法，使樹脂分布均勻。同時使用消泡輥消除氣泡。
3．當(dāng)樹脂固化后鋪層變成白色，一小時后可以進行下面4-6層的鋪敷。操作方法和步驟2相同。
4．重復(fù)上述步驟直至達(dá)到所需厚度。
噴射工藝：
1．當(dāng)模具膠衣固化后，第一層增強材料使用乙烯基樹脂，待操作完畢固化后，開始使用快速制模樹脂。
2．噴射3-4毫米厚的該樹脂和短切纖維，用消泡輥消除氣泡并壓實。
3．當(dāng)樹脂固化后鋪層變成白色，一小時后可以開始噴射下一個3-4毫米的該樹脂和短切纖維，用消泡輥消除氣泡并壓實。
4．重復(fù)上述步驟進行鋪層以達(dá)到所需厚度。
如果結(jié)合強芯氈、輕木夾芯等材料的使用，在夾芯材料上下所使用的樹脂為乙烯基樹脂。
使用快速制模樹脂一天即可完成模具增強層的制作，由于采用的是零收縮固化體系，模具具有更優(yōu)秀的尺寸穩(wěn)定性，同時模具具有更好的表面效果。

玻璃鋼模具制造技術(shù)

三、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結(jié)構(gòu)。加強結(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受外力變形。正因為如此，設(shè)計上提高模具的剛性，將會大大阻止膠衣的開裂。模具鋪層中強芯氈、輕木夾芯材料的使用可大幅度提高模具的剛性，減少在脫模過程外力對模具的損壞。
? ? 無論鋼架結(jié)構(gòu)、膠合板的條箱結(jié)構(gòu)或骨架結(jié)構(gòu)，如果結(jié)構(gòu)直接與模面聯(lián)接，不同的熱傳導(dǎo)將引起模具表面印痕。因此在結(jié)構(gòu)和模具結(jié)合部位，采用隔熱材料作為加強結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)鋪層或低導(dǎo)熱的粘接材料。
四、脫模
? ? 當(dāng)框架結(jié)構(gòu)完全固化后，在模具上保養(yǎng)3-5天后，模具就可以準(zhǔn)備脫模。開始將邊緣切割整齊，然后用多個脫模楔分布插入模與原型之間，均勻用力，不要單獨用力以防損壞模具，最后完全脫模。
五、處理模具
? ? 脫模后，仔細(xì)檢查模具表面，任何表面的缺陷都應(yīng)被標(biāo)注出來并進行修補。在理想狀態(tài)下，模具不需要打磨表面，只將模具拋光既可。但是，也有一些情況下，需對模具表面進行適當(dāng)?shù)奶幚砗托揎棥?
模具在拋光過程中要注意：
1．在粗拋研磨過程中，消除修補、水磨、脫模劑或其他原因造成的印跡。
2．使用細(xì)拋材料過程中，消除粗拋造成的印跡。
3．使用拋光材料要注意材料中含不含增亮成份，拋光后是否是模具膠衣的真實亮度。
模具制造是一個有機的連續(xù)過程，成功制模的關(guān)鍵在于：使用最好原料，選擇合適的制模工作環(huán)境和條件，訓(xùn)練有素的員工，簡便有效的管理。