CN106925672A - 一种树脂模具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种树脂模具，包括凹模和平面盖板，所述平面盖板位于所述凹模上。本发明还公开了一种所述树脂模具的制备方法：铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型；冷却、脱模，得到凹模；将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，得到平面盖板；将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。本发明的制备方法具有设备简单、价格低廉、工艺要求不高的优点。

Description

一种树脂模具及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种树脂模具及其制备方法。
背景技术
模具作为现代工业生产不可缺少的工装，在生产中起着决定性的作用，目前的模具大多采用金属材质，金属模具的质量和寿命都很高，但其制作成本昂贵，尤其是一些外形复杂、难成形的金属模具，制作过程极为复杂，很多金属材质同时还存在加工困难、加工周期长、模具磨损后修复时间长的缺陷，成本较高、利润低。
随着工业的飞速发展，聚合物复合材料的强度和精度等方面的不断提高，聚合物复合材料的制品所占的比例正迅猛增加。聚合物复合材料能代替传统金属材料，相对于金属材料而言，聚合物复合材料制作成本低廉、易成型、加工周期短、修复时间短，这些优点使得它在模具领域的应用具有巨大的潜力。
目前，现有的压延模具均使用金属制作，传统上经过车、铣、刨、磨、数控机床等步骤，电火花加工、化学腐蚀等加工方式加工，模具加工时间长、成本高。
发明内容
针对现有压延模具成本高、制造周期长的缺陷，本发明的目的是提供一种快速、经济环保的树脂模具。
本发明的另一个目的是提供一种所述树脂模具的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种树脂模具，包括凹模和平面盖板，所述平面盖板位于所述凹模上。
一种所述树脂模具的制备方法，包括以下步骤：
铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型；冷却、脱模，得到凹模；
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，得到平面盖板；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。
所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法包括以下步骤：
将连续玻璃纤维40-60份铺展开，与挤出熔融的热塑性树脂40-60份复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
所述连续玻璃纤维为连续无碱玻璃纤维。
所述热塑性树脂为聚酰胺类树脂。
所述聚酰胺类树脂选自聚酰胺66、聚十二内酰胺或聚酰胺1212中的至少一种。
所述产品样本的表面喷涂脱模剂。
所述脱模剂为硅氧烷化合物、硅油、聚四氟乙烯、氟树脂、聚醚、脂油中的至少一种，更优选为硅油、氟树脂中的至少一种。
所述产品样本的材质选自比树脂模具材料熔点高30-50℃的材料，优选金属材料。
所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍。
所述热压塑化的温度为220-240℃，压力为1-3MPa，保压时间为1-60min。
所述冷压成型的温度为60-80℃，时间为1-60min，压力为1-3MPa。
所述热压塑化为油温加热、红外加热、电磁加热中的至少一种。
所述冷压成型为油冷。
所述凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
所述平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明的制备方法具有设备简单、价格低廉、工艺要求不高的优点。
本发明采用先将产品制成，后进行模具加工的方法，制作完成后，模具无需进行处理，所用制品的材料无需传统模具钢，制造成本大大降低，加工时没有使用车、铣、数控、电火花和化学腐蚀等成本高的制造工艺，模具成本极大降低，大约为普通金属模具的五分之一。
本发明采用树脂制作模具，制作时间大幅缩短，一般只需3-5天即可完成。本发明的方法所使用的模具材料与常用金属材料相比，具有成本低廉、使用寿命长的优点，磨损以后可以很快修补好继续使用，制作速度快。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种树脂模具的制备方法，包括以下步骤：
通过纱架将40份连续无碱玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的60份聚酰胺66复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
在热压机上铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；产品样本的表面喷涂脱模剂硅油；产品样本的材质是金属材料。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本移入压机内，经过热压塑化、冷压成型；热压塑化的温度为235℃，压力为2MPa，保压时间为55min，热压塑化为油温加热；冷压成型的温度为70℃，时间为50min，压力为2MPa；得到连续玻纤增强聚酰胺板材，冷压成型为油冷；取出冷却后的连续玻纤增强聚酰胺板材，取出产品样本，得到凹模；凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，热压塑化的温度为240℃，压力为3MPa，保压时间为20min；热压塑化为油温加热；冷压成型的温度为80℃，时间为10min，压力为1MPa；冷压成型为油冷，得到平面盖板；平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。通过上述方法制得的模具，可用于BMC、SMC等热压成型，模具磨损后，可按照上述方法进行重新制作，也可使用上述物料重新制作制件和凹模，完成新的模具，可以做到加工时间快，节约材料，易修补的特点。
实施例2
一种树脂模具的制备方法，包括以下步骤：
通过纱架将50份连续无碱玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的50份聚酰胺1212复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
在热压机上铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；产品样本的表面喷涂脱模剂氟树脂；产品样本的材质是金属材料。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本移入压机内，经过热压塑化、冷压成型；热压塑化的温度为230℃，压力为2MPa，保压时间为50min；热压塑化为红外加热；冷压成型的温度为80℃，时间为40min，压力为3MPa；得到连续玻纤增强聚酰胺板材，冷压成型为油冷；取出冷却后的连续玻纤增强聚酰胺板材，取出产品样本，得到凹模；凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，热压塑化的温度为230℃，压力为3MPa，保压时间为10min；热压塑化为红外加热；冷压成型的温度为80℃，时间为20min，压力为1MPa；冷压成型为油冷，得到平面盖板；平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。
实施例3
一种树脂模具的制备方法，包括以下步骤：
通过纱架将60份连续无碱玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的40份聚酰胺66复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
在热压机上铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；产品样本的表面喷涂脱模剂聚四氟乙烯；产品样本的材质是金属材料。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本移入压机内，经过热压塑化、冷压成型；热压塑化的温度为220℃，压力为1MPa，保压时间为50min；热压塑化为油温加热；冷压成型的温度为70℃，时间为40min，压力为2MPa；得到连续玻纤增强聚酰胺板材，冷压成型为油冷；取出冷却后的连续玻纤增强聚酰胺板材，取出产品样本，得到凹模；凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，热压塑化的温度为230℃，压力为3MPa，保压时间为10min；热压塑化为油温加热；冷压成型的温度为80℃，时间为20min，压力为3MPa；冷压成型为油冷，得到平面盖板；平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。
实施例4
一种树脂模具的制备方法，包括以下步骤：
通过纱架将45份连续无碱玻璃纤维铺展开，与挤出熔融的55份聚酰胺66复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
在热压机上铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；产品样本的表面喷涂脱模剂硅油；产品样本的材质是金属材料。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本移入压机内，经过热压塑化、冷压成型；热压塑化的温度为230℃，压力为1MPa，保压时间为50min；热压塑化为电磁加热；冷压成型的温度为60℃，时间为40min，压力为2MPa；得到连续玻纤增强聚酰胺板材，冷压成型为油冷；取出冷却后的连续玻纤增强聚酰胺板材，取出产品样本，得到凹模；凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，热压塑化的温度为230℃，压力为3MPa，保压时间为10min；热压塑化为电磁加热；冷压成型的温度为80℃，时间为20min，压力为3MPa；冷压成型为油冷，得到平面盖板；平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种树脂模具，其特征在于：包括凹模和平面盖板，所述平面盖板位于所述凹模上。
2.一种权利要求1所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
铺放连续纤维增强热塑性树脂预浸带，经过0°/90°/0°的铺放，在连续纤维增强热塑性树脂预浸带中放置产品样本；
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型；冷却、脱模，得到凹模；
将铺放好的连续纤维增强热塑性树脂预浸带及产品样本经过热压塑化、冷压成型，得到平面盖板；
将所述平面盖板置于所述凹模上组成树脂模具。
3.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法包括以下步骤：将连续玻璃纤维40-60份铺展开，与挤出熔融的热塑性树脂40-60份复合，再经过辊压后，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
4.根据权利要求3所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述连续玻璃纤维为连续无碱玻璃纤维；
优选的，所述热塑性树脂为聚酰胺类树脂；
优选的，所述聚酰胺类树脂选自聚酰胺66、聚十二内酰胺或聚酰胺1212中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述产品样本的表面喷涂脱模剂；优选的，所述脱模剂为硅氧烷化合物、硅油、聚四氟乙烯、氟树脂、聚醚、脂油中的至少一种，优选为硅油、氟树脂中的至少一种；
优选的，所述产品样本的材质选自比树脂模具材料熔点高30-50℃的材料，优选金属材料。
6.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带铺放时的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍。
7.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述热压塑化的温度为220-240℃，压力为1-3MPa，保压时间为1-60min；
优选的，所述冷压成型的温度为60-80℃，时间为1-60min，压力为1-3MPa。
8.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述热压塑化为油温加热、红外加热、电磁加热中的至少一种；优选的，所述冷压成型为油冷。
9.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述凹模与产品样本接触的面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
10.根据权利要求2所述的树脂模具的制备方法，其特征在于：所述平面盖板的一面进行打磨，打磨后的表面喷涂聚四氟乙烯，其他面喷涂聚氨酯树脂。
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