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1、塑料科技№6(Sum1170)42PLASTICSSCI1&TECHNOLOGYDecember2005文章编号:100523360(2005)0620042203玻璃钢模具的手糊制作技术王会刚,姜开宇(大连理工大学模具研究所,辽宁大连116023) 摘 要:根据实际制作经验,详细地阐述了以RP原型(快速原型)为母模快速翻制玻璃钢模具的制造工艺及其相关细节;分析了各种母模制作方法的优缺点。关键词:快速原型;快速制模;母模;玻璃钢模具中图分类号:TQ320166 文献标识码:B 近年来,玻璃钢(FRP)制品由于具有成型灵活、生90MPa～120MPa
2、。固化剂采用沈阳市振兴实用技术研产开发周期短、工艺性好、耐磨、使用寿命长等优点,在究所生产的环氧树脂常温E2999固化剂。稀释剂采用制造业得到了广泛应用,尤其是基于手糊成型技术的丙酮(或环氧丙烷丁基醚)。模具胶衣采用耐高温、硬玻璃钢模具制作工艺发展更为迅速。随着市场的发度高、韧性好的模具专用胶衣。制作FRP模具的纤维2展,对FRP产品需求量日益增加,同时也对其提出了增强材料采用300gPm无碱短切毡和012mm玻璃纤维更高的尺寸精度及质量要求。制作FRP模具首先要方格布。制作母模,即产品实样。在FRP模具翻制过程中,母112 母模的制作模的制作精度将直接影响
3、FRP模具的制作精度及质采用RP原型作为母模。在原型制作过程中,首量。目前制作FRP模具的母模多以石膏、木材、水泥、先要根据产品设计要求,通过ProPE、UG、CATIA等三维石蜡等作为基材,用这些材料制作的母模往往尺寸精CAD造型软件设计出产品的三维模型,以便进行观度较低、表面粗糙、加工比较复杂,容易产生气孔、裂纹摩、修改。在产品三维建模设计时,为了保证尺寸精等缺陷,平整度较差,适合那些精度要求较低、表面质度,可以根据树脂收缩率的大小留放一定的收缩余量。量要求不高的FRP模具制作。本文针对那些精度及然后将产品的三维模型经过STL文件转换、分层处理、质量要求
4、较高、形状较复杂、尺寸较小的FRP模具的支撑设计等操作,生成加工文件31PMR。最后将加工制作,提出了基于快速原型(RapidPrototyping,RP)的玻文件(31PMR)输入到西安交通大学研发的CPS350A璃钢模具手糊制作工艺。以期待更好地解决母模制作型快速原型机上制作出RP原型。问题,提高FRP模具的制造质量。图1为CPS350A型紫外光固化快速原型机的工作原理,以光敏树脂为原料,计算机控制紫外线束,按1FRP模具的制作零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行连续扫描,使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固111 材料的选择化,形成零件的一个薄层
5、,之后工作台下移一个层厚基体树脂采用蓝星化工新材料股份有限公司无锡的距离,已成型的层面上又布满一层新的液态树脂,树脂厂生产的WSP6101型环氧树脂,该环氧树脂固化然后再进行新一层的扫描加工,新固化的一层牢固地收缩率低,电绝缘性能极好,对各种酸碱及有机溶剂都粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到很稳定,拉伸强度可达45MPa～70MPa,弯曲强度可达一个三维实体模型。该原型机制作的原型精度可达±013mm(100mm以内),分层厚度为012mm,生成的原收稿日期:2005206229型最大尺寸可达到350mm×350mm×500mm。原型制作好后,
6、需要进行清洗、去除支撑、后固化王会刚,等 玻璃钢模具的手糊制作技术43拌均匀后,再加入20份～25份的固化剂(固化剂的加入量应根据现场温度适当增减),迅速搅拌,进行真空脱泡1min～3min,以除去树脂胶液中的气泡,即可使用。(4)玻璃纤维逐层糊制待胶衣初凝,手感软而不粘时,将调配好的环氧树脂胶液涂刷到胶凝的胶衣上,随即铺一层短切毡,用毛刷将布层压实,使含胶量均匀,排出气泡。有些情况下,需要用尖状物,将气泡挑开。第二层短切毡的铺设图1CPS350A型快速原型机的工作原理必须在第一层树脂胶液凝结后进行。其后可采用一布等处理。由于紫外光固化制作的原型在其叠层方向
7、一毡的形式进行逐层糊制,每次糊制2～3层后,要待上,每层切片截面都有一定的厚度,会在成型后的实体树脂固化放热高峰过了之后(即树脂胶液较粘稠时,在表面产生台阶,这将直接影响成型后实体的尺寸误差20℃一般60min左右),方可进行下一层的糊制,直到和表面粗糙度。因此,必须对原型表面进行打磨、抛光所需厚度。糊制时玻璃纤维布必须铺覆平整,玻璃布等处理,以提高原型表面的光滑程度,只有使原型表面之间的接缝应互相错开,尽量不要在棱角处搭接。要足够光滑,才能保证制作的FRP模具型腔的光洁度。严格控制每层树脂胶液的用量,要既能充分浸润纤维,113FRP模具的手糊制作过程又不能
8、过多。含胶量高,气泡不易排除,而且固化放热FRP模具
