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        主要介紹了如何通過逐步指示法使您從母模制造走向模具制造和塑料件的注塑生產。原型制造的出現已經有很多年的歷史了,但在這個詞的前面加上“快速”一詞后,就又創建了一個新的行業——“快速原型制造”。

        隨著全球經濟競爭的日益激烈,出現添加法制作工藝也是其必然的發展趨勢?,F在原型制造工藝中采用了一種物美價廉的生產方法,即采用硅橡膠模具澆鑄尿烷塑料零件。今天的尿烷塑料以及從前幾年開始的模具制造技術,為原型制造奠定了應有的基礎。本文就目前應用的技術做了一個簡單的介紹。這種技術采用了5步復制工藝,利用硅橡膠模具澆鑄優質的尿烷塑料零件。

        創建母模

        復制工藝的第一步是創建母模。在過去,母模是在粘土、木材或塑料模型車間制造的。今天,我們可以采用添加快速原型制造(RP)技術,幫助創建母模。這些技術包括立體平版印刷技術、采用3D系統的選擇性激光燒結技術、采用Stratasys的熔合沉積法造型技術、利用物體幾何形狀的PolyJet技術、來自Z公司的3DP技術以及采用CNC數控機床加工生產的母模。

      在母模的創建過程中,除了采用CNC數控機床加工的特例以外,快速原型制造技術還采用了一種層壓加工技術。為了保證聚氨酯注塑件的質量,在大部分情況下,該零件還需要進一步的精加工處理。所謂的精加工處理,一般采用砂紙打磨、填充和油漆處理,以達到均勻光滑的表面或所需的特定效果。

      設計模具

        1.設置

      在制造模具前,首先應考慮模具的通氣孔和澆鑄口。通氣孔和澆鑄口的成型必須能夠控制注入到模具中的尿烷流量。特定模具所要求的澆鑄口尺寸和位置取決于母模的容積和形狀,容積越大,澆鑄口的面積也越大。此外,還包括其他一些因素,例如母模的壁厚、澆鑄復合熔液的粘度及其適用期限。

        為了防止模具移位,模具的定位器對模具兩個部分的精密較準是非常重要的,只有定位準確才能保證生產出精密的零件。在模具上添加定位器可采用幾種不同的方法。最簡單的方法是,在模具的第一面上切割一個槽口。當模具的另一面澆鑄時,就會形成一個相反的壓印。模具的定位器可以在建立模具第一面的結構時放入。凝固后,將這些定位器移走,然后澆鑄模具的第二面。

      2.硅橡膠的選用

      快速原型制造和模具制造使用的硅橡膠可通過兩種方式配置:添加固化(鉑基)和濃縮固化(錫基)。添加固化硅的特性包括:

        (1)在室溫條件下固化時,實際上不發生收縮現象;

      (2)通過加熱可以加速固化;

        (3)具有更好的耐化學特性;

        (4)一般采用較高的硬度,以保持內壁的完整性。

      濃縮固化硅的一些特性包括:

      (1)突出的抗抑制特性;

        (2)可采用催化劑基礎混合比調節固化率;

      (3)對單級疊箱鑄模具有極好的性能;

      (4)在復雜零件的脫模過程中,采用較低的硬度以滿足靈活性的需要。

        硅橡膠還具有承受390~590 F澆鑄溫度的能力。

      在選用硅橡膠時,應將硅橡膠的抗抑制性能作為一項主要的指標來考慮。硅橡膠的抑制性是由成型母模中或母模上的某些污染物造成的。這些污染物會削弱或終止硅橡膠固化時所必要的交叉耦合作用,影響母模的粘著性或使模具整體缺乏固化特性。

        目前發現,造成抑制性的材料主要有含硫的制模粘土、天然橡膠、arnincs材料、氯丁橡膠、未密封的木材,以及來自紙杯包裝的石蠟。如有疑問,建議采用皮膚接觸式試驗進行鑒定。如果橡膠發粘或在推薦的硫化時間過去后仍未全部固化,那么就會產生抑制現象。

      為了防止發生抑制性問題,標準的做法是采用阻隔涂層。阻隔涂層實際上是一種涂料,噴涂在母模上,防止抑制性物質與未硫化的橡膠接觸。能讓人們接受的涂料可以是聚乙烯醇、丙烯酸噴涂層或底漆。

        制造模具

        在母模制成以后就可動手制造硅橡膠模具了。硅橡膠的最重要特性是復制精度。硅橡膠之所以廣泛地為人們所熟知,是因為其極高程度的復制性能。而且硅橡膠還具有很高的靈活性,可采用不同的方式制造模具。

        1.疊箱鑄模

        其中有一種類型的模具稱作單級模具或疊箱鑄模。這類模具要求原型制作工人將母模懸掛在模具箱內。然后用硅橡膠填充零件的周圍,直至模具箱裝滿。當橡膠固化以后,可用刀子將模具切割成兩半。采用這種方法切割模具可使模具形成一條分型線,再加上波紋,可保證模具的兩半合攏時完全對準。這是制造硅橡膠模具最迅速、成本效益最好的一種方法。

      2.二合一模具

        多級模具或二合一模具更是一種勞動密集型產品,其制造要比單級模具付出更多的勞動,但因其有分型線,更易于控制,模具有更好的穩定性,適于澆鑄大型零件。多級模具的制造采用粘土造型,模具的兩半之間有分型線。然后制作一個模具型箱,母模的一半采用硅橡膠填充覆蓋。待第一次注入的硅橡膠固化以后,將模具翻過來,清除造型粘土,再將硅橡膠模從箱框中起出。箱框可以替換,然后澆鑄模具的另一半,并等待其固化(見圖2)。

      3.表皮式鑄模

      表皮式鑄?;蚍鬯⒊尚图夹g用于極大型的零件,這種零件一般帶有較深的切口或較高的立壁,或兩者兼有。在制作這類模具時,模具制造商在開始時先采用硅橡膠和催化劑混合物預涂層。這種涂層應采用澆鑄法在母模上澆鑄或粉刷。如果在涂鑄過程中,涂層表面出現氣泡,可用空氣噴吹法和用手工將氣泡清除。待預涂層粘結以后,再在上面均勻地涂上一層硅橡膠。這種“涂抹”技術需連續不斷地進行,直至其涂層厚度達到3/8in(1in=25.4mm)為止。增加涂層數量有助于提高其抗撕裂性能。待硅橡膠固化以后,再制造一個模具型箱,并在表皮式鑄模的周圍用石膏材料或尿烷泡沫材料支撐加固。

      2018年11月03日

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