轻质RTM模具制造工艺

模具制作工艺
1 要材料
胶衣：945yj-071（乙烯基型），（具有优良的耐热能力，热变形温度为160-172℃）
模具树脂：rm2000/50（快速固化，快速制造模具，低收缩，降低模具成本）
rf-1001tlse（面层树脂，乙烯基树脂，良好的强度和耐热性，以及低收缩率）
表面毡：30g/m2
无碱短切毡: 300g/m2
无碱短切毡：450g/m2
轻木：用于提高模具的刚性并减轻重量
蜡片：用于控制模腔的厚度，良好的厚度均匀性。
②辅助材料
易打磨底胶、高光胶衣、玻璃微珠、丙酮、固化剂、促进剂、各种目数砂纸若干、注射口
1． 原模的处理
在模具裙边做好以后，就需要对其进行处理。首先校正其尺寸到所需要的程度；其次是对于裙边与产品部分作出适当弧度的倒角。
如果我们的原模属于局部的问题，就先用原子灰局部找平，然后在局部喷易打磨底胶。
如果我们的原模的表面整体情况不是很好，就需要进行全面的处理。方法如下：
      ⑴原模的封孔
原模表面应保持清洁、干燥、无油污、蜡或其它污物。封孔前先用120目砂纸打磨表面并擦拭干净。在使用之前，先将罐中的封孔剂充分搅拌均匀。然后加入2%的固化剂。先采用刷子来涂覆封孔剂，再用干净的白棉布或纸巾擦去多余的部分，注意布不能太粗。固化两小时以后准备后续工作。
⑵易打磨底胶处理
为了确保得到高质量的rtm模具表面，需要在原模上用易打磨底胶处理，它具有出色的流平性能，可得到低孔隙率的表面，并且可以在湿态下连续喷涂积层得到所需要的厚度。

2． 下模的制作
原模在处理到我们满意的程度以后，就开始下模的制作。铺层设计如下：胶衣（945yj-071）＋1层表面毡（rf-1001tlse树脂）＋1层300g/m2短切毡（rf-1001tlse树脂）＋5层450 g/m2短切毡(rm2000/50树脂)＋2层450 g/m2短切毡（rf-1001tlse树脂）及3/8英寸轻木＋3层450 g/m2短切毡(rm2000/50树脂)
模具的制作步骤如下：
⑴.脱模剂的涂覆。常用的有脱模蜡，液体脱模剂和pva三种。
a．脱模蜡：清理干净原模表面以后开始涂覆脱模蜡，一般为6遍，每遍间隔2小时，具体操作方式如下：先用棉布蘸取蜡，以打转的方式用力在表面擦拭，紧接着用相同的方式去除多余的蜡以及打蜡时棉布留下的擦痕，完成后间隔2小时用干净的棉布进行抛光。重复相同的操作6次即可。
b．pmr-90半性液体脱膜剂，建议在使用前先用15 sealer封孔剂。操作方式：脱膜剂涂覆5遍。用干净的纯棉布蘸取脱模剂但不要滴落，将脱模剂平檫在模具表面，形成一层薄薄的光滑涂层后净置待脱模剂挥发。注意不用过多擦拭操作区域。每一层涂覆结束后，净置15分钟待其干燥固化后，再进行下一层的涂覆，每一层脱模剂涂层独立使用不同的干净棉布。如果出现斑纹，更换棉布，并确保棉布上没有附着过量的脱模剂，Zui后一层涂覆好后，需要30分钟的固化时间。固化时间越长，脱模效果会越好。
c． 如果原模是亚克力的材料，我们不建议用脱模蜡和液体脱模剂，而是选用pva作为脱模材料，我们用喷涂的方法将其很均匀的喷到原模表面这样也可以得到很好的脱模效果。在喷涂的过程中要注意调整好喷枪的雾化，让pva能很薄层很均匀的附着到原模表面，应尤其注意容易被忽略的边角部分。一般情况下建议喷两遍，中间间隔时间控制的原则是前一层一定完全干燥。
      ⑵胶衣的喷涂
胶衣的用量一般控制在850g/m2，此时的厚度在0.7~0.9mm之间，凝胶时间控制在2小时左右，凝胶太快会导致胶衣层中的气孔率高。胶衣分两遍喷涂，两遍间隔时间控制的原则为首层胶衣完全固化，一般为2～3小时。喷涂时es-100喷枪压力控制在70psi。

⑶表面毡的铺覆
表面毡的规格为30g/m2，树脂为乙烯基rf-1001tlse模具树脂。在等到第二遍的胶衣固化到粘手不粘胶的时候开始铺覆表面毡，此时铺覆表面毡的优点在于：既可以提高胶衣与表面毡层的粘接力，又可以较好的控制树脂的用量。表面毡可以预先在模具表面铺覆好，此时因为胶衣还具有一定的粘接能力，所以可以铺覆的很好，对于表面毡的对接部分要求进行去掉整齐直边的处理，目的是为了能很好的对接。乙烯基rf-1001tlse模具树脂与表面毡的重量比分别控制在9：1。操作方式：用毛刷少量蘸取树脂，垂直于表面向下用力，从模具中间位置开始往四周散开去，以树脂刚好浸透表面毡为标准。糊制时一定要注意消除气泡。并且注意在裙边边缘的立面也需要有表面毡覆盖上，目的是为了在制作模具的过程中避免因为收缩的问题使得模具自身离模。
待固化以后用粗砂纸去除毛刺，并挑去气泡，然后用丙酮擦拭干净表面，准备进入下一到工序。
⑷首层短切毡的铺覆
短切毡的规格为300g/m2，树脂为乙烯基rf-1001tlse模具树脂。在糊制前要先称量已经裁减好的纤维的重量，由此来控制所用树脂的量。在糊制短切毡时，毛刷采用点刷，以免牵动玻璃纤维而导致气泡和皱褶，不允许在短切毡上来回刷树脂，气泡用猪鬃辊来消除，辊压时从中间往四周散开，特别要注意拐角位置。短切毡在搭接时尽量用手撕开，这样可以避免出现局部强度上的缺陷。另外，在糊制完成以后要给予足够的时间用猪鬃辊来消除气泡。
     ⑸五层450 g/m2短切毡的铺覆
在这个五层铺覆时我们采用rm2000/50模具树脂，该树脂的优点是能够快速积层而不用担心收缩的问题，原因在于该树脂体系中含有35％的填料而使得其收缩率很低。操作中树脂与纤维重量比控制在在3：1，此时的树脂含量为50%左右。
    ⑹轻木
轻木之前需要先铺覆两层450 g/m2短切毡，树脂为rf-1001tlse，操作与首层短切毡相同完成短切毡铺覆轻木时，先把轮廓板裁成小条，从模具的中间开始往四周铺覆，以能粘结实为标准。对于有弧度的模具表面，轻木在铺覆时没有严格的正反面要求，以操作方便为原则。另外也可以预先把轻木分区域裁减成合适的尺寸，在铺覆完短切毡以后直接把轻木粘接上就可以了。
完成固化以后仔细检查轻木是否有未粘结实的地方，如有就进行重新粘接，并调玻璃微珠腻子将缝隙填补上并圆滑处理表面再进行下一步的操作。
⑺后续三层短切毡的铺覆
轻木处理好以后，开始Zui后三层短切毡的铺覆，树脂为rm2000/50，操作如前文所示。
     
      ⑻模具的加强
由于我们的注射时在真空辅助的情况下进行的，所以对于模具而言所承受的压力并不大，因此只要对模具进行简单的加强来保证模具本身的尺寸即可。加强的材料选用4*4方管，4*6方管，然后用五层450 g/m2短切毡糊制上，等待固化。
   
     ⑼脱模
          到此， rtm模具的下模就制作完成了，脱模以后进行简单的处理准备上模的制作。
3． 贴蜡片
在完成下模的制作以后，就需要为制作上模做准备，这其中Zui重要的过程就是蜡片的铺覆。蜡片的厚度即为产品所需要的厚度，
4． 上模的制作
在铺设完蜡片开始制作阳模，开始之需要把产品部分与气隙的真空接口的位置设置好。具体步骤如下：
1 在蜡片上喷涂pva脱模剂。操作如前文所示。
2 胶衣的喷涂。要求胶衣为乙烯基透明胶衣。
结构层的设计如下： 1层表面毡（30g/m2）＋1层300g/m2短切毡＋3层450 g/m2短切毡＋3层450 g/m2短切毡
在局部模具容易产生变形的部位需要用轻木进行三明治的夹芯结构增强。轻木后再加两层450 g/m2短切毡。
3 在操作过程中，4 胶衣喷涂完成以后就把所有的真空接口和注射口放置到位。在第二层胶衣固化开始时，5 对产品和裙边蜡片部分抽真空，6 真空度很小（约0.5inhg）,随着积层的逐渐增厚，7 需要不8 断的加大真空度，9 以此来保证上模在固化收缩时不10 离开蜡片表面，同11 时可以让模具的边角部分的蜡片帖服12 性更加好，13 从而14 可以很好的保持产品尺寸的均一性。上模所用的树脂全部为rf-1001tlse乙烯基树脂。操作方法与前文所述相同15 。
5． 后期处理
到此，我们模具的糊制过程就完成了。
由于模具在制作过程中树脂固化不完全，如果马上投入生产，会严重的影响到模具的质量和寿命。因此要进行模具的后固化处理。
方法如下： 在高于模具使用温度40-50℃的温度下进行热处理，一般以60-80℃为参考温度，固化3小时来消除模具的内应力以及提高树脂的固化度，使得模具达到的性能。后固化处理完以后如果时间上充裕可以将模具放置一周以后脱模并处理再投入生产。完成模具的后固化就可以脱模进行后处理。
,6，开模具，去除蜡片。
⑵去除蜡片以后用洁模剂（mouid cleaner）清洗模具。注意操作时需要戴上手套。清洗三遍以后可以开始水磨。
⑶选用600-1000目的砂纸，根据产品要求打磨模具。注意：打磨的时候一定要用上衬垫，这样才能达到预期的精修效果。衬垫一般用胶合板、木板、橡胶板等，根据作业需要适当制作。
模具表面打磨到1000目以后开始抛光处理。用棉布蘸取p300抛光膏用点涂的方式涂于模具表面，并用水润湿。紧接着用一个干净、潮湿的羊毛轮进行研磨抛光。在抛光过程中，抛光膏可能变干，可以向其表面喷水雾使其重新湿润后继续往下。当研磨抛光到适当程度，用水洗干净模具，并换新的羊毛轮使用mv-81抛光水进行抛光，操作与1#抛光水类似，抛光完毕以后模具可达到镜面效果。为了达到的效果，建议羊毛盘的转速不低于2500转/分。抛光完成以后把模具表面清洗干净，自然晾干。
⑸模具打磨抛光完成以后，就可以把密封胶条粘接到位，以及安装上真空接口，准备试模。
6． 试模
过程如下：
        ⑴试模前一定要保证脱膜剂的完整涂覆，并要做脱模实验。
        ⑵根据产品的形状剪裁毡，一般有针织短切毡与复合毡。所铺覆的层数由产品厚度来决定。局部不伏帖的位置可以用3m胶来固定纤维。
⑸待产品固化以后脱模，察看整个模具以及产品的情况。需要时进行调整直到满意为止。至此，我们整个模具的制作就完成。