FRP模具具有成型靈活、生產(chǎn)開發(fā)周期短,工藝性好、耐磨、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。制作玻璃鋼模具先是制作母模即產(chǎn)品實(shí)樣。目前制作玻璃鋼模具的母模,多以石膏、木材、水泥、石蠟等基材制作,這些材料制作的母模往往,尺寸精度較低、表面質(zhì)量粗糙、加工比較復(fù)雜,容易產(chǎn)生氣孔和裂紋及平整度比較差等缺陷。比較適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。基于快速原型(RapidPrototyping,RP)的玻璃鋼模具制作技術(shù),以期待能更好地解決以往制作母模,尺寸精度低、表面質(zhì)量差、加工復(fù)雜等問題,提高玻璃鋼模具的制造質(zhì)量。
快速原型的制作快速原型技術(shù),是將傳統(tǒng)的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成產(chǎn)品),改變?yōu)椤霸黾印奔庸し椒?將材料逐層累積形成產(chǎn)品),采用離散分層/堆積的原理,由CAD模型直接驅(qū)動(dòng),快速制作原型或三維實(shí)體零件的全新的制造技術(shù)。快速原型技術(shù)發(fā)展至今,以其技術(shù)的高集成性、高柔性、高速性,而得到了迅速發(fā)展。目前快速原型的工藝方法,已有數(shù)10多種之多,其中典型工藝有4種基本類型,就是:光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、疊層實(shí)體制造法(LaminatedObjectManufacturing,LOM)、選擇性激光燒結(jié)法(SelectiveLaserSintering,SLS)、熔融沉積制造法(FusedDepositionManufacturing,F(xiàn)DM)。該方法基于SLA、以光敏樹脂為原料,計(jì)算機(jī)控制紫外線束,按零件的各分層截面信息,在光敏樹脂表面進(jìn)行連續(xù)掃描,使被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化、形成零件的一個(gè)薄層,之后工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離,已成型的層面上又布滿一層新的液態(tài)樹脂,然后再進(jìn)行新一層的掃描加工,新固化的一層牢固地粘在前一層上,如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。
該原型機(jī)制作的原型精度可達(dá)±0.3mm(100mm以內(nèi)),分層厚度為0.2mm,生成的原型大尺寸可達(dá)到350mm×350mm×500mm。在原型制作過程中,先要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求,通過Pro/E、UG、CATIA等三維CAD造型軟件,設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的三維模型,以便進(jìn)行觀模、修改。然后經(jīng)過STL文件轉(zhuǎn)換、分層處理、支撐設(shè)計(jì)等操作,終利用RP技術(shù)即可制作出一個(gè)三維實(shí)體原型來。原型制作好后需要進(jìn)行清洗,去除支撐、后固化等處理。基于RP原型的FRP模具手糊成型工藝,材料的選擇基體樹脂采用藍(lán)星化工新材料股份有限公司無(wú)錫樹脂廠生產(chǎn)的,WSP6101型環(huán)氧樹脂,該環(huán)氧樹脂固化收縮率低、電絕緣性能極好,對(duì)各種酸堿及有機(jī)溶劑都很穩(wěn)定,抗拉強(qiáng)度可達(dá)450~700kg/cm2,抗彎曲強(qiáng)度可達(dá)900~1200kg/cm2。固化劑采用沈陽(yáng)市振興實(shí)用技術(shù)研究所生產(chǎn)的,環(huán)氧樹脂常溫E-999固化劑。稀釋劑采用丙酮(或環(huán)氧丙烷丁基醚)。模具膠衣采用耐高溫、硬度高、韌性好的模具專用膠衣。制作FRP模具的纖維增強(qiáng)材料,采用300g/m2無(wú)堿短切氈,和0.2mm玻璃纖維方格布。

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