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如何做一套高品質(zhì)的玻璃鋼模具?故事要從模具之母說起
發(fā)布時間:2020-04-13
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前言

 

玻璃鋼制品的成型工藝很多,常見的有手糊、噴射、真空導(dǎo)入、熱壓罐、RTM、拉擠、纏繞、模壓等等。不管采用哪種工藝,要做出一件好產(chǎn)品,除了選擇合適的材料外,關(guān)鍵還要有一套好模具。

 

拉擠、纏繞和模壓的模具一般都是金屬模,因為多采用CNC加工,其精度和穩(wěn)定性相對比較好。而像手糊、真空導(dǎo)入工藝基本采用的是玻璃鋼模具,通過樹脂加增強材料糊制成型。糊制工藝一般采用手糊,加上樹脂固化過程會產(chǎn)生收縮,因此其精度和穩(wěn)定性都較差。

 

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因為玻璃鋼模具的成型過程存在較多不確定因素,所以要想做出一套高品質(zhì)的模具,是一件有難度的事。今天來給大家分享一些自己的見解,希望對你們有所幫助。

 

相對而言,不飽和體系的玻璃鋼模具比較常見,所以此次的分享內(nèi)容主要是針對不飽和樹脂體系。

 

原模

 

我們都知道模具是產(chǎn)品之母,那模具之母又是誰?對玻璃鋼模具稍有常識的人應(yīng)該知道,原模是模具之母。

 

原模,很多人又稱為母模、陽模。一般情況下,通過原模來翻制出我們所需的玻璃鋼模具,因此原模的品質(zhì)又決定了模具的品質(zhì)。

 

要想制作一套高品質(zhì)的玻璃鋼模具,首先要有一套高品質(zhì)的原模。所以我們先從高品質(zhì)原模制作開始。

 

 

01  傳統(tǒng)工藝

 

好的原模材料應(yīng)該具有穩(wěn)定性好、易成型、易修整等特點,早期常用的有木材、石膏、蠟等材料,特別是木材的應(yīng)用比較廣泛。

 

根據(jù)圖紙用木材把大概的形狀和尺寸搭建出來,并做好加固。然后通過原子灰將整個型面做出來,在這過程中為保證尺寸的精準會進行多次修整,直到滿足要求。

 

用木材來制作原模,原料便宜、易加工和易修整的優(yōu)點顯而易見。但同時也存在不少缺點,由于木頭容易吸潮,吸潮后會發(fā)生變形,影響原模尺寸的精準度。而且這種工藝純靠人工搭建,誤差相對較大。

 

是否有更好的工藝來制作原模?

 

02  新工藝

 

隨著對原模品質(zhì)有更高追求,工藝也在不斷進步。近幾年來開始流行CNC加工原模。

 

用木板或泡沫(EPS或PU)搭建出一個原型,上CNC加工,將原模的形狀加工出來。然后涂覆原子灰或代木泥,再上CNC進行加工,將原模的型面加工好。

 

由于采用了CNC機械加工,不管是尺寸的精準度還是穩(wěn)定性,都得到了大幅度地提升,而且提高了效率。

 

在這里給大家重點分享一下EPS泡沫和代木泥這個組合。EPS泡沫也就是大家常見的那種包裝用的白色泡沫,相對來說它的成本更低廉。成本對于一個企業(yè)來說,是需要時刻關(guān)注的一個點,但一定要學(xué)會算綜合成本。

 

03  代木泥

 

將EPS泡沫塊根據(jù)所需尺寸進行拼接,然后用CNC進行加工,將原模的形狀加工出來。在這過程中,需要驗證尺寸,保證和圖紙一致。

 

EPS泡沫易加工,但也存在強度不夠的缺點。為了在后續(xù)翻制模具的時候具有足夠的強度,需要對泡沫進行增強,一般糊制2mm左右的玻璃鋼。常用的不飽和樹脂含有苯乙烯,會腐蝕EPS泡沫,因此在糊制玻璃鋼之前需要做隔絕處理。當然也可以直接選擇不含苯乙烯的不飽和樹脂,相對成本會高一些。

 

加強之后就可以涂覆代木泥了,常見的代木泥按操作方式分兩種,手糊型和噴涂型。

 

手糊型的代木泥一般為膏狀,粘度較大,立面也不會流,單次可堆積厚度較厚。但需要手工操作,存在均勻度不好,孔隙率較高的問題。

 

噴涂型的代木泥可以選用設(shè)備進行噴涂,相對而言其均勻度更好,孔隙率也會低很多。但需要專門的噴涂場地,環(huán)保要求高。而且單次噴涂的厚度有限,一般需要3-5次施工才能達到所需的厚度。

 

代木泥厚度控制在8-12mm,有足夠的加工余量即可。做特殊產(chǎn)品時,可根據(jù)產(chǎn)品需求,進行適當調(diào)整。

 

04  易打磨底膠

 

用代木泥雕刻出來的原模是否就可以直接翻模了?

 

答案當然是否定的。

 

雖然代木泥有諸多優(yōu)點,但其表面光潔度有限,無法滿足翻模要求。而且經(jīng)過CNC的加工,表面會留下刀痕。這時候我們還需要一些表面處理材料,常用的主要有易打磨底膠和高光面膠。

 

易打磨底膠,顧名思義就是一種容易打磨的底膠。用于原模表面,為原模提供表面光亮度,滿足翻模需求。

 

好的易打磨底膠應(yīng)該具有這些特點:容易打磨,孔隙率低,方便操作,固化快,具有一定的光亮度。

 

要想有光亮度,材料的致密性就要比較好,但越致密的材料,其硬度也會越高。在傳統(tǒng)工藝中,很多人刮完原子灰之后會選擇噴膠衣或者底漆進行表面處理,但要么偏硬不好打磨,要么打磨出來的表面沒有光亮度。

 

易打磨底膠在致密與好磨之間,尋找到了一個比較好的平衡點,因此被廣泛應(yīng)用于原模表面處理。

 

易打磨底膠的操作比較簡單,在加工好的代木泥表面進行噴涂,厚度控制在0.4-0.6mm即可。待其完全固化后,即可進行打磨處理,按工藝要求打磨至規(guī)定目數(shù)。

 

05  高光面膠

 

上面提到的易打磨底膠雖然是一種比較好的表面處理材料,但畢竟致密性一般,因此無法處理成高光表面。如果要把原模表面處理成A級表面,還需要一種材料——高光面膠。

 

高光面膠的主要特點是具有高光特性,可以為原模帶來A級高光表面,并且可以將這種效果轉(zhuǎn)移到模具,從而減少模具表面的打磨處理。

 

要想原模具有A級表面,進行完易打磨底膠的處理后,還需噴涂一層高光面膠。(如果要噴高光面膠,前道工序中易打磨底膠的打磨,處理到600目左右即可)

 

高光面膠的噴涂厚度控制在0.3-0.5mm即可,也可根據(jù)需求進行調(diào)整。待其完全固化后,即可進行打磨處理。因其致密性較好,相比易打磨底膠,打磨性較差。為了達到A級表面效果,高光面膠建議水磨至2000目以上。

 

06  小結(jié)

 

如果能按照上面的工序處理到高光面膠這個步驟,原模的整體效果基本已經(jīng)出來了。

 

選用好的羊毛盤和拋光膏,對水磨好的原模進行拋光處理,將砂紙痕拋掉,最終可以出來一個A級表面的原模。

 

在整個工序中,需要注意的細節(jié)比較多,往往是細節(jié)決定成敗。在制作的過程中,我們一定要根據(jù)自身的工藝需求,制定出一套標準,嚴格按照標準來執(zhí)行。

 

有了好的原模,制作高品質(zhì)玻璃鋼模具的長征路,總算邁出了第一步。在下篇文章中,將為大家分享高品質(zhì)模具的制作理念及具體工序。

 

在此提出一道思考題:為什么要花大力氣將原模制作成A級表面效果?可以留言說出你的見解。(文:長弓俠FRP,轉(zhuǎn)載自復(fù)合材料社區(qū))

 

 

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