模具用環(huán)氧樹脂的應(yīng)用介紹
環(huán)氧樹脂模具又稱樹脂模具农猬,它具有制造周期短、成本低改抡、特別適合形狀復(fù)雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領(lǐng)域矢炼;因此,在國外先進(jìn)國家已得到廣泛的應(yīng)用阿纤,特別在汽車制造業(yè)辣摘、玩具制造業(yè)、家電制造業(yè)荡将、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及涵群。環(huán)氧樹脂模具按不同的結(jié)構(gòu)和用途,采用各種性能的環(huán)氧樹脂潭均、固化劑校搀、增韌劑和填料(鐵粉、鋁粉号找、硅微粉房幌、重晶石粉等)等配制成模具樹脂,同時以玻璃纖維布和碳纖維布作增強(qiáng)材料而制成的泥碳。
環(huán)氧樹脂模具按不同用途和技術(shù)要求膜护,能設(shè)計出不同的環(huán)氧模具樹脂配方組份。從國內(nèi)、外環(huán)氧樹脂模具實際應(yīng)用統(tǒng)計锭测,環(huán)氧樹脂適合于制作以下幾種類型的模具译命,在冷壓模具方面有:彎曲模、拉延模侦铜、落錘模专甩、鑄造模等;在熱壓模具方面有:塑料注射模钉稍、注臘模涤躲、吹塑模、吸塑模贡未、泡沫成型模种樱、皮塑制品成型模等。 環(huán)氧樹脂模具的制造特點俊卤,是制造簡易嫩挤,快速,成本低消恍;例如一些外形復(fù)雜岂昭、難成形的金屬模具,用環(huán)氧樹脂制造哺哼,采用澆注法或低壓成形法佩抹,就能一次成形,無需大型精密切削機(jī)床虽柜,也可不用高級鉗工飒晴。有些金屬模具制造的周期要幾個月至半年,采用環(huán)氧樹脂模具一般只要3~5天就可完成财偶,其成本僅僅是鋼模的15~20%左右拙位,而且樹脂模具使用壽命很長,磨損了還可以很快修補(bǔ)好课枉,繼續(xù)使用属胖。因此,環(huán)氧樹脂模具的制造是一項打破傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的新技術(shù)杆赃、新材料和新工藝莲疤。環(huán)氧樹脂模具,在國外都是大型工廠設(shè)立的專門研制中心制造的宣忧,而在國內(nèi)僅在于國防工業(yè)單位研制了一些砍机,一般工廠企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術(shù)和配方,所以在我國環(huán)樹脂模具的應(yīng)用锤扣、普及和發(fā)展的速度很緩慢铭莱。今后隨著新材料骡尽、新技術(shù)的發(fā)展,環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)的推廣擅编,環(huán)氧樹脂模具的綜合性能和制造技術(shù)被廣泛了介和認(rèn)識攀细,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的提高,樹脂模具的制作工藝和應(yīng)用工藝的簡化爱态,環(huán)氧樹脂模具必然會得到飛躍的發(fā)展谭贪,成為新的高效率的低成本的先進(jìn)模具。
二肢藐、環(huán)氧樹脂模具的種類
1故河、環(huán)氧樹脂冷壓類型的模具
(1)彎曲模、成形模吆豹、拉延模、切口模等理盆。
環(huán)氧樹脂的復(fù)合材科主要用來制造凹凸模痘煤,可以澆注成形,也可以低壓模壓法成形猿规,它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板衷快,壽命在萬次以上不磨損。對于大型拉延模具么缴,如汽車駕駛室頂蓋件贬市,用環(huán)氧樹脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性,無需大型切削機(jī)床犁式。切口模用來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件劈警,在凹凸模刃口部嵌以鋼帶。用環(huán)氧樹脂制造的彎曲成形模具蚌汁,沖壓的另件有吊扇的風(fēng)葉等遵盼,風(fēng)葉型面尺寸要求很高,因關(guān)系到風(fēng)量和使用效果等鲸嫁,環(huán)氧樹脂模具固定在l O O噸沖床上沖壓成形刑映,沖壓次數(shù)巳達(dá)三十余萬次,樹脂模具還在使用兜诞。
(2)落錘模
采用環(huán)氧樹脂落錘模翰鬓,可以沖壓2.5毫米厚的鋁板,1.5毫米厚的不銹鋼板惋涌。樹脂做的模具坟翠,協(xié)調(diào)性能好,工藝簡單襟雷,制造周期短刃滓,比鋁鋅娜逝耄縮短3/4時間,還可節(jié)省大量的有色金屬咧虎,降低成本卓缰。
(3)鑄模
關(guān)于鑄模如模型、芯盒砰诵、型板等征唬,采用環(huán)氧樹脂制作鑄模的優(yōu)點:
① 樹脂模具制造周期短,如鋁模制造周期約一個月茁彭,而樹脂模具制作只需3~5天
② 樹脂模具使用壽命長总寒,如鋁模用到二千次就要大修,而樹脂睦矸危可用到二萬次摄闸;
③ 樹脂模具修理簡單、方便妹萨;
④ 樹脂模具重量輕蟹故,勞動生產(chǎn)率高。
因此剃杯,國逾丑、內(nèi)外巳普遍、廣泛的應(yīng)用環(huán)氧樹脂制作鑄模沽糕。結(jié)構(gòu)形式:有樹脂包復(fù)式模具和全樹脂整體式模具嘲孙。
此外,環(huán)氧樹脂還能制作錘擊模启血、爆炸成形模魂姆、液壓成形模、拉伸模胎休台、移形模阐泻、檢驗?zāi)5龋陨系臉渲>哒骼玻蟛糠质怯脕碇圃?a target="_blank" class="mmstipa1" >飛機(jī)担急,汽車或火箭上的另部件。環(huán)氧樹脂模具制造速度快侠坎,成本低蚁趁、協(xié)調(diào)性能好,能解決一般金屬模具制造中的技術(shù)難關(guān)实胸。
2他嫡、環(huán)氧樹脂熱壓類型的模具
(1)注臘模
用于壓注臘型的模具,一般用金屬制作模具庐完,批量小的钢属、要求不高的也采用石膏模徘熔。先用注臘模注出臘型,根據(jù)臘型再做成殼模淆党,溶臘后澆注金屬酷师。樹脂的注臘模,強(qiáng)度高染乌,成型方便山孔,光潔度高,耐磨性好荷憋,導(dǎo)熱性稍差一些台颠,在加工成形雕塑的型面時,經(jīng)濟(jì)效益就更高了搬雳。
(2)塑料注射模
隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應(yīng)用为或,塑料模具的制造,就更顯出重要性了贵式。環(huán)氧樹脂注射模具是國內(nèi)外正在努力突破的一項新技術(shù)炼缰。據(jù)資料介紹,環(huán)氧樹脂注射模國外作為一種簡易衬榕、快速模具,因為它成型快誓拉,外形精確杈夜,但缺點是耐熱性差,因此篓羊,在樹脂模具設(shè)計時應(yīng)考慮冷卻水管道盹组,來提高注塑次數(shù)。我國也有幾個單位在研制這類樹脂模具六赢,并取得了良好的應(yīng)用哄避,注塑次數(shù)巳達(dá)萬次以上,環(huán)氧樹脂模具型面無變化劳景。在樹脂模具配方設(shè)計上的優(yōu)化和模具結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)誉简,使樹脂模具的熱態(tài)強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)都有較高的水平盟广。因此闷串,如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面,機(jī)加工簡直無法加工的筋量,則更顯出環(huán)氧樹脂模具的優(yōu)越性烹吵。
(3)吹塑模和吸塑模具
這類模具都要求環(huán)氧樹脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),它最大的優(yōu)點是成形方便桨武,這些樹脂模具都屬于開發(fā)應(yīng)用中的模具肋拔。
三锈津、制造環(huán)氧樹脂模具的材料與性能
制造樹脂模具的基體樹脂有酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂凉蜂、環(huán)氧樹脂等琼梆。在這些基體樹脂中,環(huán)氧樹脂的機(jī)械跃惫、物理性能最好叮叹,工藝性也好。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹脂制造模具溺联,如現(xiàn)在最高強(qiáng)度的復(fù)合材料济问,就是環(huán)氧樹脂與硼纖維、碳纖維等制成的捻境。
基體樹脂:常用的環(huán)氧樹脂有雙酚A環(huán)氧樹脂吝殖,如;YD-128炸鹅、E一51帚颤、E一44等;線型酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44和F-45肮渣;氨基多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂AFG-80饮噪、AFG-90;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂R-122等距肯。根據(jù)不同樹脂模具的機(jī)械強(qiáng)度要求膏姨、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹脂類型,再設(shè)計配方棺衬。
固化劑:胺類固化劑:脂肪胺橙喘、縮聚胺、芳香胺胶逢、改性芳香胺等厅瞎;
咪唑類固化劑:2-甲基咪唑、改性咪唑初坠、2-乙基-4-甲基咪唑等和簸;
酸酐類固化劑:甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐某筐、氯橋酸酐比搭、均苯四甲酸二酐等。
增韌劑:LDY-050活性增韌劑南誊、LDY-052反應(yīng)型增韌劑身诺、LDY-055海島結(jié)構(gòu)增韌劑、高聚合度聚硫橡膠抄囚、端羧基丁睛橡膠等霉赡。
纖維增強(qiáng)材料:玻璃纖維(布)橄务、碳纖維(布)、硼纖維(布)等穴亏。
填料:硅微粉王庐、鐵粉、鋁粉毯创、銅粉毫例、氧化鋁粉、重晶石粉等苫七。
環(huán)氧樹脂模具復(fù)合材料惹捡,是由基體樹脂、固化劑尼送,增韌劑男赴,填料和纖維增強(qiáng)材料等組成,起固化反應(yīng)而達(dá)到高性能的模具樹脂鸭荡。根據(jù)不同模具不同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求垄减,設(shè)計不同的配方,配方不同稻猜,其成形工藝牙枕,固化工藝也不同。
環(huán)氧樹脂模具配方澆注體典型的力學(xué)坦康、物理性能:
抗壓強(qiáng)度:120~150 MPa
抗沖強(qiáng)度:25~38 KJ/m2
抗彎強(qiáng)度:110~160 MPa
布氏硬度:20~30 MPa
固化時收縮O.2~0.5%
四官脓、制造環(huán)氧樹脂模具的工藝方法
1、澆注工藝制造
按環(huán)氧樹脂配方比例稱量和混合涝焙,然后澆注入模型模具,按配方工藝要求孕暇,采用室溫或高溫固化成型仑撞。也可采用振動澆注工藝。
2妖滔、層壓工藝制造
玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂模具隧哮,在固化時不用壓力的,在模型里層迭纖維增強(qiáng)材料并層層涂以環(huán)氧樹脂混合料座舍,稱為接觸層迭工藝沮翔。固化時如在加壓下進(jìn)行,可增加玻璃纖維含量曲秉,稱加壓層壓工藝采蚀。
3、短玻璃纖維增強(qiáng)與樹脂的混合物承二,能夠在簡易的金屬模內(nèi)成形榆鼠。
總之岭复,不同的模具,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)规倚、模具的類型河美、模具的技術(shù)要求來設(shè)計不同的環(huán)氧樹脂配方和制造工藝,才能制造出良好的環(huán)氧樹脂模具评贫。
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