制作玻璃鋼模具是一個系統(tǒng)過程,每一個技術(shù)操作都在不同時間段發(fā)生,都需要按照模具制作程序來實施技術(shù)工藝。在玻璃鋼模具產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,操作人員的個人情緒及技術(shù)素質(zhì)跟產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的關系,我們稱之為情緒化產(chǎn)品。
一、玻璃鋼模具制作工藝講師介紹:
譚永枝老師:玻璃鋼模具行業(yè)的大師級人物,經(jīng)歷玻璃鋼模具制造技術(shù)40年,有著非常豐富獨到的玻璃鋼模具制作經(jīng)驗。
二、模具的基本要求
v 首先要滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求
v 滿足產(chǎn)品的尺寸精度
v 滿足產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、力學性能和機械性能
v 滿足產(chǎn)品的耐熱性、耐冷性、耐沖擊性、耐化學性、及耐老化性
v 其它的一些特殊要求,如:好的光潔度、表面平順度、均勻厚度
三、選材的基本原則
v 了解模具的基本需求后,就進入選材的重要環(huán)節(jié)。
v 根據(jù)不同類型的模具來選擇材料
v 根據(jù)模具的特性來選擇相適應的材料
v 必須了解材料本身的性能。如:耐熱性、耐腐蝕性、剛性強度、受壓變形性、穩(wěn)定性等等。
v 材料與材料之間的相互作用
v 對各種材料的基本數(shù)據(jù)有全方位的認識
v 材料之間的適應性,(大環(huán)境與小環(huán)境的不同)
v 模具的性能要求必須結(jié)合材料的本身性能。做到物盡其用。
v 材料是有性格的,它一樣有被尊重的需要。要真正做到材料人性化。
v 手糊模具:要求整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,利于操作。在選材方面就要求采用低收縮,剛性強度較高的樹脂與無堿纖維等。
四、玻璃鋼模具制作的具體操作步驟:
1、上脫模蠟、脫模水
玻璃鋼模具制作第一步是母模上脫模劑。上脫模劑要全面不能漏,否則會粘模。推薦使用無蠟垢的蜜蠟250或可溶于水的PVA10#脫模劑,等脫模劑干了之后就可以上膠衣。
2、模具膠衣的操作
(1)膠衣的正確選用:要了解做什么產(chǎn)品用什么膠衣,溫度不高可以選用間苯新戊二醇或間苯膠衣。母模和工作模各自的膠衣要求厚度不一樣,母模的膠衣要求厚一點,但打磨性較好,以便打磨修整后保證膠衣的原整性,平順度好,滿足其規(guī)格尺寸,工作模要求膠衣不需要太厚,而要穩(wěn)定性好,針孔少,并要與產(chǎn)品的膠衣顏料有色別。工作模要求要高,除選材嚴謹,加工工藝也十分重要,所以在手糊膠衣方面就要制定有效的程序,膠衣的厚薄要均勻,如果不均勻就會固化不完全,容易皺皮。
(2)調(diào)膠衣和固化劑添加量:膠衣使用前先順時針慢慢攪拌,根據(jù)需求取適量模具膠衣,根據(jù)天氣情況調(diào)整固化劑配比,使用滴管取出適量固化劑,傾斜45°順時針攪拌膠衣,讓固化劑和模具膠衣融合。
(3)1+1.5膠衣用量計量法:涂膠衣可以采用1+1.5的計算方式來解決膠衣用量,這樣就可以準確的又不浪費已調(diào)好固化劑后的膠衣,1+1.5就是以先涂第一層膠衣的數(shù)量作為1的基數(shù),而第二層是第一層的1.5倍。兩層膠衣的總數(shù)量的膠衣厚度在0.7-0.9mm。就是模具膠衣的基礎厚度。
(4)膠衣分布優(yōu)選法(黃金分割法):要涂壁面模具膠衣時,經(jīng)常會出現(xiàn)兩種情況:一是下厚上薄,膠衣分布不均,如重復涂就會產(chǎn)生大量氣泡,二是出現(xiàn)大量不規(guī)則的流膠容易皺皮。我們可以采用(0.618黃金分割法)就是在壁面的0.618位置往上涂,再從下往上涂,就可以避免以上的不良現(xiàn)象產(chǎn)生,并且大大的提高了工作效率和質(zhì)量。立面刷膠衣要使用豎刷,不易流膠,橫刷容易流膠。
(5)手糊膠衣的排泡工藝:在涂第一層膠衣后,膠衣表面出現(xiàn)很多氣泡。這些氣泡其中包括膠衣受固化劑反應的氣泡,有在調(diào)料時攪拌產(chǎn)生的氣泡,也有涂膠衣時毛刷運作所吸入的氣泡,這些氣泡不進行合理的排泡工藝,將會影響模具膠衣表面的質(zhì)量效果,給后來整修模具帶來很多的麻煩,因此,手涂完第一層膠衣5-8分鐘左右,膠衣表面的氣泡全面浮現(xiàn)出來,而且膠衣粘度開始增大,此時用毛刷輕輕的在膠衣表面拖過,膠衣表面的氣泡隨即破裂。并且迅速流平,這樣就可以達到排泡的效果。
3、表面層
表面氈要采用對接鋪切,中間留有間隙1-2mm,讓纖維浸潤后再用毛刷輕推接合,千萬不要重疊而引起發(fā)白。表面氈的作用是保護膠衣層,減少膠衣面的開裂。
4、中間層(增強層)
重視強度,重視纖維的力學分布,對纖維加予預應力的實施,通常使用模具乙烯基樹脂,或間苯型樹脂。做中間層的時候我們可以采用以下幾種方法。
(1)單絲法
玻璃鋼模具造型結(jié)構(gòu)中有不同形狀轉(zhuǎn)彎的內(nèi)直角結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)最大的缺點是在模具制作中纖維自身的彈性最容易產(chǎn)生氣泡,從而使模具外角在使用過程中出現(xiàn)崩裂缺角乃至影響產(chǎn)品質(zhì)量,因此在制作模具時必需在制作工藝上采取內(nèi)角單絲填充法來解決其缺陷。用單絲纖維并股,順內(nèi)直角方向排滿纖準使內(nèi)直角形成R狀,這樣就能解決內(nèi)直角空間所產(chǎn)生的氣泡,為下一步鋪層纖維在R角處有更順服的良好操作作性、從而提高玻璃鋼模具的質(zhì)量。
(2)間歇法
間歇法是利用時間差使其樹脂的變形收縮減至最少,可以先做一層表面氈或短切氈,因為只做一層的玻璃纖維,樹脂用量也很少,整體的收縮變形是非常少的,讓這一層有足夠的固化時間定形后,再做一層纖維。因為第一層固化在前,后一層的定形是以前一層的穩(wěn)定形狀而固化,因此這樣的變形和收縮率就會減少很多。(注意事項:每次固化后一定要在玻璃鋼表面打毛除蠟,否則會產(chǎn)生鋪層之間分層,影響其強度和質(zhì)量。)以后的中間層量得以增加,每次鋪設3至5層,直至把玻璃鋼模具鋪設到預要的強度要求為止。
(3)RM法
在鋪設中間層的過程中,我們采用一氈一布即短切氈,方格布重疊的工藝,用兩層方格布鋪設,層間的剪切力很差:單用短切氈鋪切,它的纖維線短,力向性能不集中,而具含膠量大。鑒于它們各有的優(yōu)點作為各自缺點的互補,采用RM法,促進樹脂纖維之間的浸透,提高纖維布層間力矩,從而得到最好的效果。
(4)45°鋪設法
玻璃纖維的彎力、頂力、扭力都是很差的,它只有一個較強的拉力。而玻璃纖維布的力向只有經(jīng)、緯向,也就是說力向只有四面,而再加上45°鋪設后,增加了四個方向而得之八面,這是其一。其二,當產(chǎn)品或模具結(jié)構(gòu)有直角時,在直角的纖維剛好一根是90°受彎力,一根是受扭力,都是處于應力最差的狀況,因此,在產(chǎn)品或模具結(jié)構(gòu)上直角的地方采用45°鋪設法,使其兩根在直角位置上的纖維形成135°,這時,我們在操作工藝上加以實施預應力,使纖維的力向拉得更緊,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上應力得到更好的發(fā)揮。
(5)固化劑系統(tǒng)遞進法
在做玻璃鋼模具鋪層的過程中,需要分先后不同時間鋪切幾層玻璃纖維、而調(diào)配樹脂固化系統(tǒng)也是按量分不同時間調(diào)配,剛開始時要充份考慮整段操作時間與股凝時間的配合,因此第一次調(diào)配固化劑用量要少些、預留充分的膠凝時間,有利于最后的排泡操作。第二次調(diào)配固化劑量可稍增少量,因為第一次與第二次有一個時間差,離完成操作工藝時間比第一次稍為更短,所以固化劑用量可適當遞進增加最后第三次或第四次遂步遞進,在全面完成鋪層和排泡工藝后樹脂才開始整膠凝,達到預期的質(zhì)量效果。
5、背襯層
重視強度、耐水,耐侯性保護,保護層要適當加厚,提高耐侯性,耐水性,耐老化功能,一般選用強芯氈,強芯氈的三維真空結(jié)構(gòu)更加有利于模具的使用壽命。
6、補強層
重視應變和變形。背面壓粘耐水膠合板,使之耐沖擊和防止變形,但使用時間一長,常出現(xiàn)模具表面找平情況變壞現(xiàn)象,其原因可能是玻璃鋼層與膠合板間的剝離加上膠合板的剛性疲勞等。因此,可使用三元中空立體結(jié)構(gòu)的玻璃纖維織物代替膠合板,這種措施解決了原有欠缺;此外,3D鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架也可作為補強加固,可以大大提高模具使用效率。
采用新型加固填料——高強偶聯(lián)觸變劑(博皓獨家產(chǎn)品),特別適用于模具與木,鋼架相連接的地方,能很好的控制液體系統(tǒng)、粘合劑、聚合物的流變性和觸變性,充分分散產(chǎn)生最佳的增稠和觸變效果,能很好地與鋼鐵、木、纖維觸變結(jié)合,無需再用玻纖加樹脂包覆角鐵,在鋼材上鉆孔作為鉚釘, 提升模具硬度、剛性等整體結(jié)構(gòu)強度、美觀,延長使用壽命。
五、模具的打磨拋光
除了更人性化以外,很關鍵的因素就是水磨工序的水砂紙質(zhì)量。好的水磨砂紙,可以達到事半功倍的效果水磨砂紙除MT以外,還有日本的、英格蘭、意大利、美國、而大家最普通的是采用南韓的鷹球牌砂紙)。水磨工藝開始應該用600~800#。要是實在太粗糙的模具才先用400#。因為開始用太粗的水磨砂紙,它的砂痕就很粗。最后的水磨砂時間就要長很多。每次都要把上次砂痕去掉,直到1500~2000#的時候,根本不能看到有水砂痕跡,這是一道很講究耐心細致的工序,待這工序都能滿足工藝要求以后,才開始拋光。
采用曼澤納拋光劑K201,均涂在要拋光的模具上。用羊毛拋光盤拋光,這里要注意一個拋光盤的轉(zhuǎn)向問題,根據(jù)拋光盤的轉(zhuǎn)向,把拋光水帶進去使其達到拋光的效果,不能使拋光盤把拋光水甩出去,這樣就起不到拋光的效果,費工、費時、費材料。這道工序完成以后,模具基本上出現(xiàn)光亮面。我們再采用K202拋光劑,同樣是要注意以上的問題。
半永久性高效脫模水PMR,它是一種比較好的脫模劑,但是在使用過程中要注意采取一些必要的工藝,也就是在模具拋光以后就要先上PMR,涂層再薄,馬上要擦干凈,不能讓其留下水痕,因為讓它干了以后是很難把它擦干凈的,上過一至兩次以后待半個小時以后開始上蠟,按照上蠟的工藝要求,新的模具要多打幾遍。每次要擦得非常干凈。這是一個很重要的工藝要求。反之,先上蠟,后涂PMR就沒有意義了。
六、玻璃鋼模具的后固化處理
玻璃鋼模具的后固化處理是很重要的,要經(jīng)過80攝氏度3-4小時的恒溫后,讓玻璃鋼模具在結(jié)構(gòu)造型上不同角度收縮變形的應力得以緩沖釋放,樹脂在80攝氏度恒溫中得到完全反應,使其處于最佳狀態(tài),這樣的模具質(zhì)量才有保障。
七、新模具的熟模工藝
新的玻璃鋼模具在第一次使用時,產(chǎn)品脫模是非常困難的,這是因為模具表面的脫模系統(tǒng)很容易被不飽和樹脂里的苯乙烯溶劑所破壞了,造成了粘模的現(xiàn)象。不但脫模困難,還會直接損壞模具,因此我們在用新的玻璃鋼模具之前要對模具進行熟模工藝。
先在新模具上面按正常上脫模蠟多遍,然后把蠟擦干凈,按照正常的噴膠衣或手涂工藝一次涂上0.6mm以上厚度的膠衣,讓膠衣凝膠到稍有一點硬度的時候(但不能發(fā)脆)人為地把膠衣撕下來,這樣就等于在新模具上做了一次熟模,按照上述的熟模工藝再做第二次后,新的玻璃鋼模具就可以進入生產(chǎn)產(chǎn)品的工序了。因為此時新的玻璃鋼模具表面的脫模蠟已經(jīng)融入到了膠衣層的毛孔里,對樹脂里的苯乙烯有了一定的抵抗能力,達到了預期的脫模效果,產(chǎn)品就可以輕松脫模了。
為了使我們制作玻璃鋼模具工藝做得更好,有必要對制作的玻璃鋼模具實行編號進行跟蹤管理,總結(jié)出差距,不斷加以改進,才能使玻璃鋼模具質(zhì)量得到保證,我們職工的技術(shù)素質(zhì)不斷提高,中國的玻璃鋼工業(yè)就有希望了。
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