CN110039751A - 一种强效抗裂铝合金吸塑模具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种强效抗裂铝合金吸塑模具及其制备方法,涉及吸塑模具生产技术领域。所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.5‑2.0%、铁0.3‑0.7%、铬0.08‑0.12%、锰0.5‑1.0%、钒0.01‑0.03%、锗0.4‑0.8%、锶0.2‑0.5%、二氧化钛0.06‑0.10%、轻稀土元素0.06‑0.08%、氧化铝纤维2.5‑3.0%、硅灰石纤维1.5‑2.0%,其余为铝和不可避免的杂质。本发明克服了现有技术的不足,不仅能够有效提高原料中各组分间的结合力,从而有效提高吸塑模具的抗裂性能,防止模具发生开裂影响其正常使用,还能有效提高吸塑模具的强度、致密性和耐磨性能,吸塑模具整体性能优异,使用寿命长,适宜推广。
Description
技术领域
本发明涉及吸塑模具生产技术领域,具体涉及一种强效抗裂铝合金吸塑模具及其制备方法。
背景技术
吸塑是吸塑成型的简称,又称真空成型,是一种热塑性塑料的加工工艺。主要原理是将片状或板状材料夹紧在真空成型机的框架上,加热软化后,通过模边的空气通道,用真空将其吸附于模具上,经短时间的冷却,得到成型的塑料制品。吸塑工艺根据片材的厚度可以分为薄片吸塑和厚片吸塑。吸塑产品就用广泛其主要用于电子、电器行业,食品行业,五金工具,化妆品行业,玩具行业、日用品行业,医药、保健品,汽车,文具、文体用品等类别的行业。
吸塑成型机上使用的模具称为吸塑模具,它是将平展的塑料片材加热变软后,采用真空吸附与吸塑模具的表面,经冷却后成型制得塑料包装制品。现有的吸塑模具按照材质可以分为石膏模具、电解铜模具和铝合金模具。其中铝合金模具的抗裂性能不高,导致其在使用过程中常常在外界环境的影响下发生开裂,从而影响其正常使用,使用寿命短。因此,一种强效抗裂铝合金吸塑模具是研究者们研究的热点。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供一种强效抗裂铝合金吸塑模具及其制备方法,本发明克服了现有技术的不足,不仅能够有效提高原料中各组分间的结合力,从而有效提高吸塑模具的抗裂性能,防止模具发生开裂影响其正常使用,还能有效提高吸塑模具的强度、致密性和耐磨性能,吸塑模具整体性能优异,使用寿命长,适宜推广。
为实现以上目的,本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现:
一种强效抗裂铝合金吸塑模具,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.5-2.0%、铁0.3-0.7%、铬0.08-0.12%、锰0.5-1.0%、钒0.01-0.03%、锗0.4-0.8%、锶0.2-0.5%、二氧化钛0.06-0.10%、轻稀土元素0.06-0.08%、氧化铝纤维2.5-3.0%、硅灰石纤维1.5-2.0%,其余为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.75%、铁0.5%、铬0.10%、锰0.75%、钒0.02%、锗0.6%、锶0.35%、二氧化钛0.08%、轻稀土元素0.07%、氧化铝纤维2.75%、硅灰石纤维1.75%,其余为铝和不可避免的杂质。
优选的,所述吸塑模具的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铝纤维和硅灰石纤维浸渍在海藻酸钠溶液中,再加入交联剂,升温后进行保温浸渍,再次升温后加入二氧化钛,搅拌均匀后通入氩气进行升压,保压改性后恢复至常压,后自然冷却至室温并过滤,再将改性后的氧化铝纤维和硅灰石纤维烘干得改性纤维备用;
(2)将原料中剩下的材料全部投入熔炼炉中,升温后保温熔融一段时间,再升温后保温混炼一段时间得多合金钢水备用;
(3)将制得的改性纤维加入上述步骤(2)中的熔炼炉中,保温混炼一段时间后,通过真空泵将熔炼炉内的空气抽出进行降压,保压脱气后恢复至常压,得模具原料备用;
(4)将浇注模型和钢模芯预热,再将制得的模具原料倒入浇注模型内,浇注后自然冷却至室温使模具冷却成型,成型后取出得模具粗品备用;
(5)将制得的模具粗品依次进行热处理、抛光、清洗等常规工序,后自然风干得到产品。
优选的,所述步骤(1)中海藻酸钠溶液的浓度为2.0-3.5mol/L,交联剂由氯化钙和氯化锌以质量比为2:1混合而成。
优选的,所述步骤(1)中先升温至60-80℃,保温浸渍时间为2-4h,再次升温至100-120℃,搅拌的转速为80-100r/min,升压至2-4MPa,保压改性时间为30-40min,烘干温度为80-100℃,烘干时间为1-2h。
优选的,所述步骤(2)中先升温至450-500℃,保温熔融时间为3-5h,再升温至850-900℃,保温混炼的转速为200-300r/min,保温混炼时间为6-8h。
优选的,所述步骤(3)中保温混炼的时间为4-6h,降压至压强为20-30KPa,保压脱气时间为20-30min。
优选的,所述步骤(4)中预热至温度为450-500℃,保持模具原料的浇注温度为700-750℃。
本发明提供一种强效抗裂铝合金吸塑模具及其制备方法,与现有技术相比优点在于:
(1)本发明添加有氧化铝纤维和硅灰石纤维,通过浸渍在海藻酸钠溶液中,并且通过交联剂进行交联融合,再通过二氧化钛在高温高压的环境下对氧化铝纤维和硅灰石纤维进行改性,氧化铝纤维和硅灰石纤维均匀的分散在吸塑原料中,能够有效提高各组分间的结合力,从而有效提高吸塑模具的抗裂性能,防止模具发生开裂影响其正常使用,吸塑模具使用寿命长,使用效果好;
(2)本发明以氧化铜、铁、铬、锰、钒、锗、锶和轻稀土元素作为基料,能够有效提高吸塑模具的强度和耐磨性能,吸塑模具整体性能优异,适宜推广;
(3)本发明在制备模具原料的过程中,通过降压脱气的方式消除原料内的气泡,能够有效提高模具的成型效果,模具致密性高,质量好,便于使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种强效抗裂铝合金吸塑模具,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.5%、铁0.3%、铬0.08%、锰0.5%、钒0.01%、锗0.4%、锶0.2%、二氧化钛0.06%、轻稀土元素0.06%、氧化铝纤维2.5%、硅灰石纤维1.5%,其余为铝和不可避免的杂质。
所述吸塑模具的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铝纤维和硅灰石纤维浸渍在海藻酸钠溶液中,再加入交联剂,升温后进行保温浸渍,再次升温后加入二氧化钛,搅拌均匀后通入氩气进行升压,保压改性后恢复至常压,后自然冷却至室温并过滤,再将改性后的氧化铝纤维和硅灰石纤维烘干得改性纤维备用;
(2)将原料中剩下的材料全部投入熔炼炉中,升温后保温熔融一段时间,再升温后保温混炼一段时间得多合金钢水备用;
(3)将制得的改性纤维加入上述步骤(2)中的熔炼炉中,保温混炼一段时间后,通过真空泵将熔炼炉内的空气抽出进行降压,保压脱气后恢复至常压,得模具原料备用;
(4)将浇注模型和钢模芯预热,再将制得的模具原料倒入浇注模型内,浇注后自然冷却至室温使模具冷却成型,成型后取出得模具粗品备用;
(5)将制得的模具粗品依次进行热处理、抛光、清洗等常规工序,后自然风干得到产品。
其中,所述步骤(1)中海藻酸钠溶液的浓度为2.0-3.5mol/L,交联剂由氯化钙和氯化锌以质量比为2:1混合而成;所述步骤(1)中先升温至60-80℃,保温浸渍时间为2-4h,再次升温至100-120℃,搅拌的转速为80-100r/min,升压至2-4MPa,保压改性时间为30-40min,烘干温度为80-100℃,烘干时间为1-2h;所述步骤(2)中先升温至450-500℃,保温熔融时间为3-5h,再升温至850-900℃,保温混炼的转速为200-300r/min,保温混炼时间为6-8h;所述步骤(3)中保温混炼的时间为4-6h,降压至压强为20-30KPa,保压脱气时间为20-30min;所述步骤(4)中预热至温度为450-500℃,保持模具原料的浇注温度为700-750℃。
实施例2:
一种强效抗裂铝合金吸塑模具,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.75%、铁0.5%、铬0.10%、锰0.75%、钒0.02%、锗0.6%、锶0.35%、二氧化钛0.08%、轻稀土元素0.07%、氧化铝纤维2.75%、硅灰石纤维1.75%,其余为铝和不可避免的杂质。
所述吸塑模具的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铝纤维和硅灰石纤维浸渍在海藻酸钠溶液中,再加入交联剂,升温后进行保温浸渍,再次升温后加入二氧化钛,搅拌均匀后通入氩气进行升压,保压改性后恢复至常压,后自然冷却至室温并过滤,再将改性后的氧化铝纤维和硅灰石纤维烘干得改性纤维备用;
(2)将原料中剩下的材料全部投入熔炼炉中,升温后保温熔融一段时间,再升温后保温混炼一段时间得多合金钢水备用;
(3)将制得的改性纤维加入上述步骤(2)中的熔炼炉中,保温混炼一段时间后,通过真空泵将熔炼炉内的空气抽出进行降压,保压脱气后恢复至常压,得模具原料备用;
(4)将浇注模型和钢模芯预热,再将制得的模具原料倒入浇注模型内,浇注后自然冷却至室温使模具冷却成型,成型后取出得模具粗品备用;
(5)将制得的模具粗品依次进行热处理、抛光、清洗等常规工序,后自然风干得到产品。
其中,所述步骤(1)中海藻酸钠溶液的浓度为2.0-3.5mol/L,交联剂由氯化钙和氯化锌以质量比为2:1混合而成;所述步骤(1)中先升温至60-80℃,保温浸渍时间为2-4h,再次升温至100-120℃,搅拌的转速为80-100r/min,升压至2-4MPa,保压改性时间为30-40min,烘干温度为80-100℃,烘干时间为1-2h;所述步骤(2)中先升温至450-500℃,保温熔融时间为3-5h,再升温至850-900℃,保温混炼的转速为200-300r/min,保温混炼时间为6-8h;所述步骤(3)中保温混炼的时间为4-6h,降压至压强为20-30KPa,保压脱气时间为20-30min;所述步骤(4)中预热至温度为450-500℃,保持模具原料的浇注温度为700-750℃。
实施例3:
一种强效抗裂铝合金吸塑模具,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜2.0%、铁0.7%、铬0.12%、锰1.0%、钒0.03%、锗0.8%、锶0.5%、二氧化钛0.10%、轻稀土元素0.08%、氧化铝纤维3.0%、硅灰石纤维2.0%,其余为铝和不可避免的杂质。
所述吸塑模具的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铝纤维和硅灰石纤维浸渍在海藻酸钠溶液中,再加入交联剂,升温后进行保温浸渍,再次升温后加入二氧化钛,搅拌均匀后通入氩气进行升压,保压改性后恢复至常压,后自然冷却至室温并过滤,再将改性后的氧化铝纤维和硅灰石纤维烘干得改性纤维备用;
(2)将原料中剩下的材料全部投入熔炼炉中,升温后保温熔融一段时间,再升温后保温混炼一段时间得多合金钢水备用;
(3)将制得的改性纤维加入上述步骤(2)中的熔炼炉中,保温混炼一段时间后,通过真空泵将熔炼炉内的空气抽出进行降压,保压脱气后恢复至常压,得模具原料备用;
(4)将浇注模型和钢模芯预热,再将制得的模具原料倒入浇注模型内,浇注后自然冷却至室温使模具冷却成型,成型后取出得模具粗品备用;
(5)将制得的模具粗品依次进行热处理、抛光、清洗等常规工序,后自然风干得到产品。
其中,所述步骤(1)中海藻酸钠溶液的浓度为2.0-3.5mol/L,交联剂由氯化钙和氯化锌以质量比为2:1混合而成;所述步骤(1)中先升温至60-80℃,保温浸渍时间为2-4h,再次升温至100-120℃,搅拌的转速为80-100r/min,升压至2-4MPa,保压改性时间为30-40min,烘干温度为80-100℃,烘干时间为1-2h;所述步骤(2)中先升温至450-500℃,保温熔融时间为3-5h,再升温至850-900℃,保温混炼的转速为200-300r/min,保温混炼时间为6-8h;所述步骤(3)中保温混炼的时间为4-6h,降压至压强为20-30KPa,保压脱气时间为20-30min;所述步骤(4)中预热至温度为450-500℃,保持模具原料的浇注温度为700-750℃。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种强效抗裂铝合金吸塑模具,其特征在于,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.5-2.0%、铁0.3-0.7%、铬0.08-0.12%、锰0.5-1.0%、钒0.01-0.03%、锗0.4-0.8%、锶0.2-0.5%、二氧化钛0.06-0.10%、轻稀土元素0.06-0.08%、氧化铝纤维2.5-3.0%、硅灰石纤维1.5-2.0%,其余为铝和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具,其特征在于,所述吸塑模具由以下重量份的原料制成:氧化铜1.75%、铁0.5%、铬0.10%、锰0.75%、钒0.02%、锗0.6%、锶0.35%、二氧化钛0.08%、轻稀土元素0.07%、氧化铝纤维2.75%、硅灰石纤维1.75%,其余为铝和不可避免的杂质。
3.一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述吸塑模具的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铝纤维和硅灰石纤维浸渍在海藻酸钠溶液中,再加入交联剂,升温后进行保温浸渍,再次升温后加入二氧化钛,搅拌均匀后通入氩气进行升压,保压改性后恢复至常压,后自然冷却至室温并过滤,再将改性后的氧化铝纤维和硅灰石纤维烘干得改性纤维备用;
(2)将原料中剩下的材料全部投入熔炼炉中,升温后保温熔融一段时间,再升温后保温混炼一段时间得多合金钢水备用;
(3)将制得的改性纤维加入上述步骤(2)中的熔炼炉中,保温混炼一段时间后,通过真空泵将熔炼炉内的空气抽出进行降压,保压脱气后恢复至常压,得模具原料备用;
(4)将浇注模型和钢模芯预热,再将制得的模具原料倒入浇注模型内,浇注后自然冷却至室温使模具冷却成型,成型后取出得模具粗品备用;
(5)将制得的模具粗品依次进行热处理、抛光、清洗等常规工序,后自然风干得到产品。
4.根据权利要求3所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中海藻酸钠溶液的浓度为2.0-3.5mol/L,交联剂由氯化钙和氯化锌以质量比为2:1混合而成。
5.根据权利要求3所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中先升温至60-80℃,保温浸渍时间为2-4h,再次升温至100-120℃,搅拌的转速为80-100r/min,升压至2-4MPa,保压改性时间为30-40min,烘干温度为80-100℃,烘干时间为1-2h。
6.根据权利要求3所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中先升温至450-500℃,保温熔融时间为3-5h,再升温至850-900℃,保温混炼的转速为200-300r/min,保温混炼时间为6-8h。
7.根据权利要求3所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中保温混炼的时间为4-6h,降压至压强为20-30KPa,保压脱气时间为20-30min。
8.根据权利要求3所述的一种强效抗裂铝合金吸塑模具的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中预热至温度为450-500℃,保持模具原料的浇注温度为700-750℃。
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