CN106313377A - 一种搪塑模具的制备方法 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中制备搪塑模具的工艺繁琐、效率低的问题，本发明提供了一种搪塑模具的制备方法，包括如下步骤：S1、获取金属初模；S2、在所述金属初模上形成纹路，得到金属模；S3、以所述金属模为基础翻制出表面具有纹路的硅胶模；S4、以所述硅胶模为基础翻制出表面具有纹路的硬质树脂模； S5、将所述硬质树脂模具有纹路的表面金属化后电镀，得到所述搪塑模具。本发明提供的搪塑模具的制备方法效率高，并且以此搪塑模具制备得到的产品的外观品质好。

Description

一种搪塑模具的制备方法

技术领域

本发明涉及一种搪塑模具的制备方法。

背景技术

仪表板是汽车上重要的功能件与装饰部件。仪表板的质量与档次是人们评价汽车好坏的重要指标之一。选择仪表板时，应考虑性能、功用、制造成本和装饰风格等。高档轿车的仪表板倾向于使用粉末搪塑表皮。

搪塑（Slush-molding）成型工艺是将糊塑料（塑性溶胶）倾倒入预先加热至一定温度的搪塑模具（凹模或阴模）中，接近模腔内壁的糊塑料即会因受热而胶凝，然后将没有胶凝的糊塑料倒出，并将附在模腔内壁上的糊塑料进行热处理（烘熔），再经冷却即可从模具中取得空心制品。搪塑成型属无应力加工，因此搪塑表皮不易开裂，尺寸稳定，厚度均匀，表皮纹理清晰，手感好，更接近天然皮革。在耐老化方面，搪塑表皮显示了明显的优势，在耐热、起雾、光稳定性、抗渗出、抗刮伤等方面均优于深度拉伸表皮。粉料搪塑表皮与真空吸塑表皮相比，粉料搪塑的原料易于保存和使用，适合于连续化生产，粉料可以反复使用，浪费少。以上众多优点，使粉末搪塑表皮理所当然成为高级轿车的理想选择。

通常，在制备搪塑模具时，制作部门先根据客户提供的数模数控加工出木模（木模的尺寸须考虑收缩率以及皮纹层的厚度）。然后贴上皮革（皮革表面含皮纹）。由于贴皮革过程中，皮革拼接时的结合部存在缝隙，在此基础上制备的模具上会形成拼缝线。上述拼缝线的存在将极大影响产品的外观，需去除。常规的去除上述拼缝线的方法为手工剔除。

上述制备搪塑模具的工艺繁琐，效率低。同时，在木模上贴皮革时，皮革被拉伸将导致皮革纹路扭曲变形，影响产品的外观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中制备搪塑模具的工艺繁琐、效率低的问题，提供一种搪塑模具的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种搪塑模具的制备方法，包括如下步骤：

S1、获取金属初模；

S2、在所述金属初模上形成纹路，得到金属模；

S3、以所述金属模为基础翻制出表面具有纹路的硅胶模；

S4、以所述硅胶模为基础翻制出表面具有纹路的硬质树脂模；

S5、将所述硬质树脂模具有纹路的表面金属化后电镀，得到所述搪塑模具。

本发明中，采用金属材质的金属初模为基础制备搪塑模具，直接在金属初模表面制备纹路，然后依次制备出硅胶模和硬质树脂模，对硬质树脂模表面进行金属化后即可通过电镀得到所需的搪塑模具，大大简化了工艺，提高了效率。

同时，采用金属材质的金属初模，大大扩展了制备纹路的方法的选择范围，尤其是可采用既可保证纹路效果，同时无拼缝的纹路加工方法，由此可省去去除拼缝线及相关附带步骤，进一步简化了工艺，提高了效率。并且本发明提供的方法制备得到的搪塑模具利于制备出外观更优异的产品。

附图说明

图1是本发明优选实施方式提供的搪塑模具制备方法的流程图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、金属初模；2、金属模；3、硅胶模；4、环氧树脂模；5、镍模。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的搪塑模具的制备方法包括如下步骤：

S1、获取金属初模；

S2、在所述金属初模上形成纹路，得到金属模；

S3、以所述金属模为基础翻制出表面具有纹路的硅胶模；

S4、以所述硅胶模为基础翻制出表面具有纹路的硬质树脂模；

S5、将所述硬质树脂模具有纹路的表面金属化后电镀，得到所述搪塑模具。

根据本发明，以所需得到的搪塑模具的数模为基础，通过常规的数控机床加工等方式对金属进行加工，制备与最终所需得到的搪塑模具结构相同的金属初模。上述搪塑模具的数模具体可根据客户所需要求进行前期设计。以数模为基础，采用数控机床进行加工的具体方法和步骤是机械加工领域所公知的，本发明中不再赘述。

本发明中，金属初模的材质可采用常规的各种金属，例如可采用铁。

此时，金属初模表面并无纹路。

本发明中，需直接在上述金属初模上形成纹路，得到具有纹路的金属模。

由于本发明制备得到的搪塑模具主要用于制备汽车仪表板等部件。而上述部件的三维结构复杂，为了在复杂三维结构上得到完整的皮纹等纹路，常规方法是先制作木模，并根据木模的具体结构将具有完整皮纹的皮革裁剪，然后在木模上进行拼接。此时将产生大量的拼缝线。

同时，由于汽车仪表板等部件具有大量高低落差的结构，同时需与其他产品进行配合，导致产品上大量的拐角。对应的，搪塑模具上同样存在大量的拐角。上述大量拐角的存在对皮纹皮革贴和提出了更高的要求，例如，R角为1毫米的圆角无法采用贴皮解决，在高低落差大的地方或曲面结构，为让皮革和木模进行贴和，需对皮革进行拉伸，这样导致皮革上的纹理发生改变，降低的美感。

而本发明中，金属初模为金属材质，而现有技术中存在大量对金属材质进行精细加工的物理或化学方法。

例如，可在所述金属初模所需形成纹路的部位贴附皮纹纸，使皮纹纸上的油墨附着于金属初模上，再剥离皮纹纸；然后对附着有油墨的金属初模进行腐蚀，形成所述纹路，再除去所述油墨。

通常，皮纹纸上具有特定图案的油墨，当皮纹纸贴附于金属初模上时，油墨附着于金属初模上，当剥离皮纹纸后，上述油墨即保留于金属初模表面。由于皮纹纸厚度均较薄，其厚度通常为0.1mm以下，在金属初模表面贴附皮纹纸时，可更好的保证拼接的准确性，避免产生明显的拼缝，同时由于皮纹纸厚度较薄，在拐角及高低落差大的地方或曲面结构进行贴附时，不受拐角尺寸的影响，并且无需拉伸，可有效保证纹路的原始形状，利于保证外观性能。

在前述基础上，于金属初模表面形成特定图案的油墨后，对金属初模进行腐蚀处理。作为现有技术中所公知的，在对表面具有特定图案的油墨的金属进行腐蚀时，需选择对图案无影响的腐蚀液，以免对金属产生腐蚀的同时将油墨除掉而无法得到所需的图案。

由于油墨的阻挡作用，油墨存在的区域未被腐蚀，而附着油墨的区域被腐蚀，从而在金属初模表面产生特定的图案。根据所采用的皮纹纸上的图案类型，当皮纹纸上油墨的图案即为所需的图案时，在金属初模表面产生的纹路为凸纹；当皮纹纸上除油墨以外的空白区域为所需图案时，在金属初模表面产生的纹路为凹纹。

上述腐蚀处理可采用对金属初模具有腐蚀作用的液体，例如，当金属初模材质为铁时，可采用酸液。

通过上述腐蚀处理在金属初模表面产生纹路后，需将上述附着的油墨去除。根据皮纹纸上的油墨的具体种类，可相应选择对油墨具有溶解性但对金属初模无腐蚀性的液体，例如，对于有机油墨而言，通常可采用碱液或有机溶剂进行清洗。

随着技术的发展，图纹加工技术也迅猛发展。根据本发明，为在金属初模上制备纹路，还可采用激光雕刻技术，具体的，采用激光在所述金属初模上雕刻出所述纹路。此时，可更有效的消除拼缝，同时，不受金属初模三维结构的影响，同时效率也非常高。

在上述金属初模上形成纹路后，即可得到金属模。然而，上述金属模并不能直接作为所需的搪塑模具进行使用。

由于在搪塑模具的生产过程中，需对模具急剧加热到250℃以上熔胶，取件时，急剧冷却到60℃以下进行取件。并且，若以常规金属材料直接制备搪塑模具，在通过搪塑模具生产搪塑表皮的过程中会对该常规金属材质的搪塑模具产生腐蚀，因此，为保证搪塑模具的尺寸稳定性，同时减少生产过程中腐蚀所带来的负面影响通常搪塑模具的材质为镍。由于金属镍价格比较昂贵，而在制备金属模过程中会浪费较多材料，若采用金属镍作为金属初模，将导致成本过高。因此，本发明中，优选情况下，金属初模通常采用价格相对低廉的铁等材料。而如前所述，铁等金属材料无法作为最终的搪塑模具的材料。因此，在获得上述金属模后，需以此为基础翻印出所需的搪塑模具。

同时，不同于常规的模具，根据具有复杂三维结构制备得到的金属模同样具有复杂的三维结构，以该金属模为基础翻印出的模具与金属模在三维空间相配合，难以实现有效的脱模。为克服上述问题，本发明中采用硅胶材料，以上述金属模为基础翻制出软质的硅胶模。在脱模时，只需将软质的硅胶模弯曲取下即可。

上述翻制硅胶模的方法可以采用现有的，例如，以金属模为模具，注入熔融硅胶并冷却即可。

由于硅胶的柔性特征，不利于保持模具优异的结构稳定性。为保证制备得到的搪塑模具的结构，本发明中，在获得上述硅胶模后，如步骤S4，需以硅胶模为基础，翻制出硬质树脂模。翻制硬质树脂模的方法同样可以采用现有的，例如，将硅胶模固定，然后以硅胶模为基础，采用硬质树脂注塑，固化后即可得到硬质树脂模。上述方法中，硬质树脂可采用常规的各种材料，例如可采用环氧树脂。

为得到金属材质（例如镍）的搪塑模具，如步骤S5，需对非金属材质的硬质树脂模表面进行金属化处理，然后进行电镀。

为进行电镀而对非金属材料表面进行的金属化处理的具体方法为现有技术中所知晓的。例如，可对硬质树脂模表面喷银。

然后将表面金属化后的硬质树脂模置于电镀槽内进行电镀，得到搪塑模具。此时，搪塑模具仍与硬质树脂模相结合。由于复杂的三维结构，难以正常脱模。本发明中，可直接将硬质树脂模破碎，然后与搪塑模具分离即可。

图1示出了本发明提供的搪塑模具的一种优选实施例。

具体的，根据搪塑模具数模，通过数控机床加工得到铁质的金属初模1。

如过程A，在金属初模1表面贴附皮纹纸（图中未示出）。

待皮纹纸上的油墨在金属初模1表面附着后，将皮纹纸剥离。然后将表面附着有油墨的金属初模置于酸液中进行腐蚀，在金属初模表面形成所需的纹路。然后采用溶剂将油墨去除，得到金属模2。

如过程B，将上述金属模2置于注塑机内，注入液态硅胶，并固化，得到硅胶模3。

如过程C，将金属模2与柔性的硅胶模3分离。

如过程D，将硅胶模3置于注塑机内，将环氧树脂熔融并注塑，固化冷却后得到环氧树脂模4。

如过程E，将硬质的环氧树脂模4与柔性的硅胶模3分离。

如过程F，在硬质的环氧树脂模4表面喷银后，将环氧树脂模4置于电镀槽内进行电镀，在环氧树脂模4表面形成镍模5。

如过程G，电镀完成后，将相互结合的镍模5和环氧树脂模4取出，将硬质的环氧树脂模4破碎并从去除，得到镍模5，即为所需的搪塑模具。

上述方法制备的搪塑模具的外观性能优异，表面的皮纹清晰、饱满，无拼缝，在细小的R角处也可形成皮纹。同时该方法工艺简单，效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种搪塑模具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取金属初模；

S2、在所述金属初模上形成纹路，得到金属模；

S3、以所述金属模为基础翻制出表面具有纹路的硅胶模；

S4、以所述硅胶模为基础翻制出表面具有纹路的硬质树脂模；

S5、将所述硬质树脂模具有纹路的表面金属化后电镀，得到所述搪塑模具。

2.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，获取金属初模的方法为：根据所需制备的搪塑模具的形状和结构，采用金属进行数控加工，得到所述金属初模。

3.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述金属初模上形成纹路的方法为：在所述金属初模所需形成纹路的部位贴附皮纹纸，使皮纹纸上的油墨附着于金属初模上，再剥离皮纹纸；然后对附着有油墨的金属初模进行腐蚀，形成所述纹路，再除去所述油墨。

4.根据权利要求3所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述皮纹纸的厚度为0.1mm以下。

5.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述金属初模上形成纹路的方法为：采用激光在所述金属初模上雕刻出所述纹路。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述金属初模材质为铁。

7.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，以所述金属模为基础翻制硅胶模的方法为：在所述金属模具有纹路的表面浇注硅胶，经冷却后得到所述硅胶模。

8.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，以所述硅胶模为基础翻制硬质树脂模的方法为：在所述硅胶模的具有纹路的表面注塑硬质树脂，冷却后得到所述硬质树脂模。

9.根据权利要求1所述的搪塑模具的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，在所述环氧树脂模具有纹路的表面喷银，然后电镀镍，得到所述搪塑模具。