玻璃钢模具的制造

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一、制造模具的条件

1、环境的条件。温度：在制造阳模和阴模的全过程应始终保持同一环境温度，即21～28℃。湿度：湿度对胶衣和树脂的固化影响很大，理想的湿度范围为40～60，若制造模具时相对湿度超过65，应等待至合适的生产条件再施工，尤其南方及沿海地区，湿度比较大，更应该慎重。

2、洁净的车间。在一个肮脏环境中是不能制造出高质量的模具，阴、阳模的制造区应高度清洁，必须比制品生产区有更高的维护管理标准，所以，在模具制造伊始，就应提前作好模具制造区的除尘与清洁工作。

3、洁净的压缩空气。纯净、干燥的气源供给是制造高品质模具的另一要素。若风管中空气带有少量的水或油，则模具胶衣表面就会出现大量针孔和麻点，为此要付出大量的劳动力进行修补，这样，模具的质量将受到很大的影响。空压机需要安置在良好的环境中，并为其配备有效的空气干燥器和油水分离器。

4、原辅材料的选用。选用优质的原辅材料，是制造高品质模具的重要条件。用于制造模具的原辅材料成本对于总成本来说只占很小的百分比，不能试图节约而使用产品树脂或已过贮存期的材料和劣质材料。

5、合理的制模时间。安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法，还是选用新的低收缩系统，所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的，企图走捷径或加速工艺，都将对模具的质量产生不良的影响。

二、模具胶衣的喷涂

模具胶衣的操作过程是模具制造中至关重要的一步，甚至可以想象模具胶衣就是整个模具，所有的后铺层及结构骨架都是为模具表面胶衣层服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。

1、设备。采用喷射设备涂敷模具胶衣是模具制造工艺中一个重要环节。适宜的喷射压力对避免多孔和胶衣流挂、胶衣分色等现象有重要影响。我们目前使用的871喷枪，在喷枪壶里，固化剂通过手动混合，保证了准确的比例，但喷枪喷出的扇形混合物的分布产生一非常细的雾化效果，喷涂的速度比泵送系统慢，其工作时间受到原料凝胶时间的限制。

2、模具胶衣的检验。模具胶衣的贮存期是要求非常严格的指标，依照胶衣供应商的建议是十分重要的，大多数情况下，生产者能够保证胶衣从包装到一特定时间的使用质量。因此，生产者与检查者应经常检验每桶胶衣的生产日期或日期编号，以便确认胶衣是否在有效的使用期内。⑴ 混合，在使用前用一气动搅拌器彻底搅拌每一桶模具胶衣，并确保桶里所有的材料都得到完全的混合，然后，允许胶衣停留几分钟以恢复到它自身的黏度，再进行使用。⑵ 温度，核实胶衣的温度在21~28℃范围内，该温度是制模工艺要求的适宜温度。⑶ 凝胶时间，每桶模具胶衣的凝胶时间、供应商都有明确规定。模具胶衣进厂后，质检部门必须核实凝胶时间，样品应达到标准的测试温度25℃，加入指定数量的固化剂并混和均匀，记录下从固化到加入到凝胶的时间，粘度需要用BROOKFIELD粘度计测试胶衣粘度(胶衣样品的温度为25℃)——a、选择合适的转子置于样品中，b、粘度计以低速和高速旋转，c、记录读数并转化为粘度指标。在工厂内进行模具材料的质检是非常重要的，往往生产者都把这一重要步骤忽略了。

3、脱模腊、脱模剂处理。对模具进行脱模蜡或脱模剂处理。⑴把水磨、抛光处理好的玻璃钢模具清理干净，用毛巾擦干待干透后，用3～4层干净的纱布包上适量的脱模蜡（美国船牌 R333号），采用回旋法均匀的涂在模具表面上稍待3～5分钟，用干净的白毛巾用力揩擦直至镜面效果，放置约2小时再重复上述操作共4次，第5次操作放置6小时以上，防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后涂一遍多次脱模剂。⑵新模具或旧模具皆应以适当之溶剂（例如丙酮）清洗，务必将表面之杂质、蜡垢等清洗干净，并至干燥；将CHEMLEAS PMR 以干净之纱布浸湿后涂覆于模具上；涂覆后在CHEMLEASE PMR尚未干固前用干布均匀涂覆至表面各处；首次使用本品须重复4—5次，每间隔约10—20分钟，如模具面积较大则每涂覆一次后可连续涂覆，最后一层涂覆后须用干布将模具擦拭光亮，并静置一小时以上使用；一次使用时胶衣可能难以涂覆，这是脱模效果太好的缘故，可涂少量脱模蜡，以后不必使用；若脱模较困难再以CHEMLEAS PMR 涂覆1～2次，如此即可达到节省成本和确保品质的目的。

4、胶衣的喷涂。模具上涂完脱模腊（剂）后，就进行胶衣喷涂。建议模具胶衣厚度为1mm，胶衣分两层，喷涂过程分两次完成，每层0.5 mm厚，且每层喷三遍，一遍0.15 mm~0.17 mm。模具胶衣的厚度需要严格控制的，这就要求每喷完一遍胶衣后，都要用胶衣尺在模具表面很多地方精确计量胶衣层的厚度。正确的胶衣喷涂方法如下：⑴ 喷第一遍厚度为0.15 mm~0.17 mm的模具胶衣。⑵ 与第一遍成垂直方向喷第二遍胶衣，厚度为0.15 mm~0.17 mm。⑶ 再按第一遍的方向喷最后一遍胶衣，这样第一层的胶衣厚度就是0.5 mm。⑷为避免龟裂或起皱，应在第一层胶衣固化后，才能喷另一层胶衣。在正常温度下，固化时间为90分钟。

三、模具的铺层

胶衣喷完后1小时～3小时，等胶衣固化后，表面不粘手的情况下，进行铺层。我们目前基本上采用传统的多步骤铺层方法。

1、原料。A、模具树脂，模具树脂具有较高的热变形温度和低收缩率，我们基本选用间苯树脂、乙烯基树脂。B、玻纤增强材料，短切毡是非常好的模具增强材料，它可以最大程度的减少纤维纹路的印出。相对针织纤维毡和纤维编织类产品，短切毡的优点更为突出。C、质量检验，为了保证模具树脂达到使用要求，也要象对模具胶衣那样进行质检。包括：材料贮存期，对每一批进行混合测试以及测试凝胶时间和黏度。

2、首层。模具积层是从糊制首层开始的。首层的质量要求是非常高的，要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维选用30克/米2表面毡、300克/米2、450克/米2的短切毡，积层时必须用铁滚仔细滚压铺层，确保所有气泡已赶净，并保证合理的树脂与纤维比例。当首层固化后，要对铺层做认真全面的检查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷，必须小心的将气泡去掉，并重新修补好创面。

3、增厚铺层。积层工艺一般为M450×4~5+RX×N，小的模具8mm厚左右，大的模具保证15mm左右。生产者必须严格执行积层工艺及时间表。

4、巴氏硬度。制定铺层计划的一个好方法，就是观察铺层巴氏硬度的变化。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80%~90%时，就可以进行下一铺层。当采用巴氏硬度仪测量铺层硬度时，要注意需记录多个读数并算出平均值，并以此作为硬度值。这种方法消除了由于固化时间差异而产生的数据误差，用这种方法铺层通常要比依据铺层时间计划表要快。

四、模具的外结构

当模具铺层完毕后，下一步工作就是制作模具的外部加强结构。加强结构的目的是：使外部力量平均传递到模具表面，阻止了模具的表面变形。模具胶衣产生裂纹的最基本原因是模具的变形，正因为如此，设计一刚性模具结构将会大大的阻止胶衣的干裂。

无论钢架结构或胶合板的条箱结构，都应悬吊在高于模具铺层面1/4英尺的地方，如果结构骨架直接与模面联结，不同的热传导将引起模具表面印痕。另外，在结构层与表面之间不要放置部分泡沫、层板或其他绝缘材料做垫层，该结构与铺层之间的黏结最好使用玻纤，但不要用编织布以防印痕。

五、脱模的操作

当框架结构完全固化，模具就可以脱模。第一步将模具边缘切割整齐，然后用多个脱模楔均布插入阴、阳模之间，均匀用力（不要单独用力以防损坏模具），并用橡皮锤敲打各个应力集中部位（注意不要用铁器敲打），最后完全脱模。

六、模具的处理

脱模后，仔细检查模具每一个部位，任何表面的缺陷都应注意到并标记出来。在理想状态下，模具不需要打磨表面，只将模具表面抛光即可，一般制造出的模具无法达到理想状态，那只好按照传统的方法对模具进行打磨处理。