立体打印热冲压模具在德国问世(塑料模具中的注塑是怎么回事?)

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立体打印热冲压模具在德国问世
舒勒智能模具解决方案部的部门主管UdoBinder表示:改进后的冷却通道几何形状使得模具的冷却更加均匀和高效,3D打印在冷却通道的设计中开辟了新的可能性,从而会更加有助于均匀冷却。
塑料模具中的注塑是怎么回事?
材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。
工艺3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。
挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。
挤出吹塑工艺由5步组成:1.塑料型胚(中空塑料管的挤出);2.在型胚上将瓣合模具闭合,夹紧模具并切断型胚;3.向模腔的冷壁吹胀型培,调整开口并在冷却期间保持一定的压力,打开模具,写下被吹的零件;5.修整飞边得到成品。
挤塑聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。
然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来,例如型材挤出,这样可避免再次加热聚合物。
混合人们使用各种类型的熔体混合设备,从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。
连续混配给(挤塑机)是最常用的设备,因为他可提供质量一致的产品,并且可降低操作费用。
分布式混合品料再婚配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。
一种复合材料模具及其制造方法与流程
(a)制作钢架并在钢架上堆积钢条以形成钢材型面;。
(b)在钢材型面上铺覆木板层,形成木板层型面;。
(c)在木板层型面上粘结泡沫层并将泡沫层型面粗加工至型面精度为±3mm左右;。
(d)在泡沫型面上铺覆玻璃钢层,形成玻璃钢层型面;。
(e)在玻璃钢型面上铺覆代木树脂层并进行精加工,得到具有精加工型面的母模。
本发明第一方面所述的方法的工艺流程图参见图1。
在步骤(a)中,可以采用钢架作为母模的主要支撑结构,也起到垒出母模原始雏形的作用。
如果母模在使用过程中随复合材料模具一起同时升温固化,则需要在铺覆木板或泡沫前进行钢架热处理以防止变形。
因此,在一些优选的实施方式中,本发明方法还包括:所述方法还可选地或者另外包括对钢架和钢架上堆积的钢条进行热处理的步骤。
优选的是,所述热处理的处理温度为130℃-170℃,处理时间为2小时至5小时。
在步骤(b)中,本发明对所述木板层的厚度没有特别的限制,但是在一些优选的实施方式中,所述木板层的厚度可以为5mm至40mm,例如为5、10、15、20、25、30、35或40mm。
铺覆木板可以消除钢架之间的缝隙,也能起到一定的支撑泡沫的作用。
在本发明中,作为初步保证母模型面的材料,泡沫的加工性能良好,不像金属容易损坏刀具。
根据使用温度从低到高划分,母模常用泡沫依次为聚氨酯泡沫、ps泡沫、pmi泡沫。
仅从成本角度考虑,前两者成本相对较低,因此在满足耐温性要求的条件下,优选使用聚氨酯泡沫和ps泡沫。
在粗加工泡沫层后,本发明不直接在泡沫层上铺覆(例如喷涂或手糊)代木树脂,否则可能在使用过程中泡沫塌陷引起的母模形变。
在使用前,可以在泡沫层表面铺覆一层玻璃钢,这恰到好处地解决泡沫塌陷引起的一系列问题。
而且,玻璃钢层的强度能阻止后期复合材料模具预制体真空灌注树脂时大气压对母模的破坏,从而可以用于维持母模形状的稳定,还能提高母模的密封性能。
本发明对所述玻璃钢层的厚度没有特别的限制,但是在一些优选的实施方式中,所述玻璃钢层的厚度可以为0.5mm至10mm,例如为1、2、5或10mm。
在步骤(e)中,在铺覆玻璃钢层完毕后,可以对玻璃钢层表面进行打磨(例如打磨至粗糙度达到ra3.2以上)以提高代木树脂的附着力,同时还能及时去除玻璃钢层表面残留的粉尘。
因此,在一些优选的实施方式中,本发明方法还包括对玻璃钢型面进行粗糙化处理的步骤。
在另外一些优选的实施方式中,用于形成所述代木树脂层的代木树脂为断裂延伸率大于1%的树脂,优选为聚氨酯和/或环氧树脂。
通过精加工,可以得到型面精度为±0.2mm左右的母模。
于是,在一些优选的实施方式中,本发明方法优选将代木树脂层的型面精度加工至±0.2mm左右。
顺便说明的是,本发明对欲利用母模制造的复合材料模具的尺寸没有特别的限制,但是在一些优选的实施方式中,所述复合材料模具的长度为5000mm至7000mm;宽度为2000mm至3000mm,厚度为5mm至15mm。
本发明在第二方面还提供了由本发明第一方面所述的方法制得的复合材料模具。
下文将通过以实施例的形式对本发明进行进一步的说明。
(1)焊接尺寸为6000250010mm的钢架(型号为q235),并制作钢架并在钢架上堆积钢条(45#)形成钢材型面,,然后进行在140℃温度下热处理3小时。
(2)在钢材型面上铺覆厚度为20mm的木板层,形成木板层型面,从而消除钢架之间的缝隙;。
(c)在木板层型面上粘结厚度为200mm的聚氨酯泡沫层并粗加工至型面精度为±3mm左右,形成粗加工型面;。
(d)在泡沫型面上铺覆厚度为约1mm的玻璃钢层,形成玻璃钢层型面;然后对玻璃钢层进行打磨以进行粗糙化处理,使得表面的粗糙度为ra3.2以上。
采用与制备例1基本相同的方式进行,不同之处在于不进行所述热处理。
采用与制备例1基本相同的方式进行,不同之处在于不铺覆玻璃钢层。
(i)在制备例1所制得的母模上母模上铺覆面密度为50g/m2左右的碳纤维形成的碳纤维表面毡(厚度为0.1mm)。
(ii)在纤维表面毡上铺覆厚度为0.5mm的碳纤维制得的斜纹布作为纤维机织物层;然后通过真空灌注方式进行一次树脂预灌注并进行常温固化(灌注温度为室温至80℃,固化时间为4小时),灌注树脂为环氧树脂((室温(25℃)初始粘度为200mpa·s,适用期3小时左右;该树脂常温即可固化,树脂tg为160℃)。
(iii)在所述纤维机织物层上铺覆碳纤维制得的双轴向缝编织物层(厚度为1.5mm),然后通过真空灌注方式以同样的灌注树脂进行二次树脂预灌注并进行常温固化(灌注温度为室温至80℃,固化时间为4小时)。
再铺覆由碳纤维制得的多轴向缝编织物层(厚度为7mm),在多轴向缝编织物层上设置5条等距分布的宽度为50mm、厚度为30mm的聚氨酯泡沫加强筋,并在加强筋上铺覆1mm厚的碳纤维布,从而得到铺层预制体。
(iv)通过真空灌注方式将与步骤(iii)中同样的灌注树脂导入到铺层预制体中并进行常温固化,灌注温度为室温至80℃,常温固化4小时。
在110℃进行后处理,脱模,然后切掉非型面区,得到所述复合材料模具。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,采用同样厚度的缎纹布代替斜纹布。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,使用室温(25℃)初始粘度为400mpa·s的灌注树脂进行。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,使用室温(25℃)初始粘度为600mpa·s环氧树脂作为灌注树脂进行。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,采用苯并噁嗪代替环氧树脂。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,采用双马来酰亚胺树脂代替环氧树脂。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,实施例1的缝编织物层中的多轴向缝编织物部分全部由双轴向缝编织物代替,即,实施例7的缝编织物层中的双轴向缝编织物的厚度等于实施例1中的双轴向缝编织物和多轴向缝编织物的总厚度。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,实施例1的缝编织物层中的双轴向缝编织物部分全部由多轴向缝编织物代替,即,实施例8的缝编织物层中的多轴向缝编织物的厚度等于实施例1中的双轴向缝编织物和多轴向缝编织物的总厚度。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,采用一步法进行灌注,即在加上加强筋和表面纤维布之后进行灌注,并在常温下固化36小时。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于,采用玻璃纤维表面毡代替实施例1中所使用的纤维表面毡。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于使用制备例2所制得的母模代替制备例1的母模。
采用与实施例1基本相同的方法制备,不同之处在于使用制备例3所制得的母模代替制备例1的母模。
本发明人还对以上制备例制得的母模和实施例制得复合材料模具的性能进行检测,结果分别参见下表1和2。
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