CN113696514A - 一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，包括：(1)模具准备；(2)上模；(3)称重和加料：称量玻纤增强聚酰亚胺粉料均匀装入模具型腔后刮平；(4)装机：装机模具根据产品需求量放置一层或多层，各层热压板放置模具的型腔面积相同；(5)参数设定：设定温度参数和压力参数；(6)开机、抽真空：开启抽真空程序；(7)保温、保压：烧结温度设为360‑400℃，压力设为30‑40Mpa，时间设为60‑240分钟；(8)冷却：自冷→气冷→雾冷→水冷，降温速率为30‑50℃/小时。本发明采用多层真空高温热压机和便于精确控制产品厚度的模具，同时生产多个产品，产品质量稳定，生产效率高，可以实现大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺。
背景技术
聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，部分无明显熔点，高绝缘性能，103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘。
根据重复单元的化学结构，聚酰亚胺可以分为脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亚胺三种。根据链间相互作用力，可分为交联型和非交联型。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
目前，生产玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺一般是传统工艺，即采用模具成型，然后通过硫化机进行热压，在模具周围增加保温结构；该工艺只能进行单独产品的生产，生产效率较低，并且获得的聚酰亚胺垫圈产品厚度不易控制，不利于大规模生产，产品质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，该工艺特别适合在多层高温真空压机上进行生产，能够同时加工多个产品，生产效率高，产品质量稳定，有利于大规模生产。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，包括以下步骤：
(1)模具准备：将垫圈模具的各部件用清洁剂进行擦洗，晾干后再将脱模剂均匀涂擦于模具的型腔部位，然后组装模具；
(2)上模：将模具的外模和内模放入压机的专用载盘中间位置，将模具的成型环作为底模放入外模和内模之间的型腔中；
(3)称重和加料：按照产品的比重要求称出一定重量的玻纤增强聚酰亚胺粉料，均匀装入模具型腔后刮平；
(4)装机：将步骤(3)加好料的模具内按照产品预估的厚度要求放置相应高度的预压环，使底模厚度、预估产品厚度及预压环的总厚度等于外模和内模之间型腔的深度，然后将模具连同专用载盘一起转运到真空热压机相应的位置，载盘数量根据真空压机的层数来决定，装机模具根据产品需求量来放置一层或多层，各层热压板上放置模具的型腔底部面积相同；
(5)参数设定：步骤(4)装机完毕后，关闭真空压机的舱门，按照产品的预估厚度及升温曲线设定温度参数和压力参数，升温速率设为30-50℃/小时，压力速率设为5-10Mpa/小时；
(6)开机、抽真空：将步骤(5)参数设定完成后，调至自动状态并启动压机，开启抽真空程序，真空度设定为30-50Kpa；
(7)保温、保压：根据产品的厚度要求将烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟；
(8)冷却：将步骤(7)完成后，设备自动进入冷却模式，自然冷却至310-320℃后，气阀自动打开，进入气冷模式至250-280℃后，雾阀自动打开，进入雾冷模式至200-210℃后，水阀自动打开，进入水冷模式至30-50℃后，压机自动泄压，降温速率为30-50℃/小时；
(9)卸模：步骤(8)完成后，开启真空热压机的破真空按钮，打开舱门，用自动卸模装置拉出载盘，拆卸模具，取出成品；
(10)检验：将步骤(9)取出的成品修去坯峰，检验后包装入库。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(4)获得的载盘按照产品数量的要求进行多层装机，再进入后面的步骤进行热压烧结。
作为本发明的优选技术方案，所述真空压机的层数为5-12层，烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟；
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(8)设备自动进入冷却模式，冷却步骤为自冷→气冷→雾冷→水冷，冷却降温的速率为30-50℃/小时，全过程自动控制。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(4)装机和步骤(9)卸模时需要利用真空压机的专用载盘转运模具，载盘数量为5-12套。
作为本发明的优选技术方案，所述聚酰亚胺垫圈成品的厚度为3-10毫米，直径300-1000毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)采用的清洁剂包括含量为95％以上的工业酒精。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)采用的脱模剂是高温硅脂。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明采用多层真空热压机和专用模具，便于精确控制产品的厚度，能够同时生产多个产品，由于全过程在真空状态下进行，使得产品的质量稳定，同时降低能耗，生产效率提高，可以实现大规模生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，包括以下步骤：
(1)模具准备：将垫圈模具的各部件用清洁剂进行擦洗，晾干后再将脱模剂均匀涂擦于模具的型腔部位，然后组装模具；
(2)上模：将模具的外模和内模放入压机的专用载盘中间位置，将模具的成型环作为底模放入外模和内模之间的型腔中；
(3)称重和加料：按照产品的比重要求称出一定重量的玻纤增强聚酰亚胺粉料，均匀装入模具型腔后刮平；
(4)装机：将步骤(3)加好料的模具内按照产品预估的厚度要求放置相应高度的预压环，使底模厚度、预估产品厚度及预压环的总厚度等于外模和内模之间型腔的深度，然后将模具连同专用载盘一起转运到真空热压机相应的位置，载盘数量根据真空压机的层数来决定，装机模具根据产品需求量来放置一层或多层，各层热压板上放置模具的型腔底部面积相同；
(5)参数设定：步骤(4)装机完毕后，关闭真空压机的舱门，按照产品的预估厚度及升温曲线设定温度参数和压力参数，升温速率设为30-50℃/小时，压力速率设为5-10Mpa/小时；
(6)开机、抽真空：将步骤(5)参数设定完成后，调至自动状态并启动压机，开启抽真空程序，真空度设定为30-50Kpa；
(7)保温、保压：根据产品的厚度要求将烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟；
(8)冷却：将步骤(7)完成后，设备自动进入冷却模式，自然冷却至310-320℃后，气阀自动打开，进入气冷模式至250-280℃后，雾阀自动打开，进入雾冷模式至200-210℃后，水阀自动打开，进入水冷模式至30-50℃后，压机自动泄压，降温速率为30-50℃/小时；
(9)卸模：步骤(8)完成后，开启真空热压机的破真空按钮，打开舱门，用自动卸模装置拉出载盘，拆卸模具，取出成品；
(10)检验：将步骤(9)取出的成品修去坯峰，检验后包装入库。
本实施例中，所述步骤(4)获得的载盘按照产品数量的要求进行多层装机，再进入后面的步骤进行热压烧结。真空压机的层数一般为5-12层，烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟；步骤(8)设备自动进入冷却模式，冷却步骤为自冷→气冷→雾冷→水冷，冷却降温的速率为30-50℃/小时，全过程自动控制。步骤(4)装机和步骤(9)卸模时需要利用真空压机的专用载盘转运模具，载盘数量为5-12套。
本实施例中，所述聚酰亚胺垫圈成品的厚度为3-10毫米，直径300-1000毫米；步骤(1)采用的清洁剂包括含量为95％以上的工业酒精；步骤(1)采用的脱模剂是高温硅脂。
上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述工艺包括以下步骤：
(1)模具准备：将垫圈模具的各部件用清洁剂进行擦洗，晾干后再将脱模剂均匀涂擦于模具的型腔部位，然后组装模具；
(2)上模：将模具的外模和内模放入压机的专用载盘中间位置，将模具的成型环作为底模放入外模和内模之间的型腔中；
(3)称重和加料：按照产品的比重要求称出一定重量的玻纤增强聚酰亚胺粉料，均匀装入模具型腔后刮平；
(4)装机：将步骤(3)加好料的模具内按照产品预估的厚度要求放置相应高度的预压环，使底模厚度、预估产品厚度及预压环的总厚度等于外模和内模之间型腔的深度，然后将模具连同专用载盘一起转运到真空热压机相应的位置，载盘数量根据真空压机的层数来决定，装机模具根据产品需求量来放置一层或多层，各层热压板上放置模具的型腔底部面积相同；
(5)参数设定：步骤(4)装机完毕后，关闭真空压机的舱门，按照产品的预估厚度及升温曲线设定温度参数和压力参数，升温速率设为30-50℃/小时，压力速率设为5-10Mpa/小时；
(6)开机、抽真空：将步骤(5)参数设定完成后，调至自动状态并启动压机，开启抽真空程序，真空度设定为30-50Kpa；
(7)保温、保压：根据产品的厚度要求将烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟；
(8)冷却：将步骤(7)完成后，设备自动进入冷却模式，自然冷却至310-320℃后，气阀自动打开，进入气冷模式至250-280℃后，雾阀自动打开，进入雾冷模式至200-210℃后，水阀自动打开，进入水冷模式至30-50℃后，压机自动泄压，降温速率为30-50℃/小时；
(9)卸模：步骤(8)完成后，开启真空热压机的破真空按钮，打开舱门，用自动卸模装置拉出载盘，拆卸模具，取出成品；
(10)检验：将步骤(9)取出的成品修去坯峰，检验后包装入库。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述步骤(4)获得的载盘按照产品数量的要求进行多层装机，再进入后面的步骤进行热压烧结。
3.根据权利要求2所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述真空压机的层数为5-12层，烧结温度设为360-400℃，压力设为30-40Mpa，保温保压时间设为60-240分钟。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述步骤(8)设备自动进入冷却模式，冷却步骤为自冷→气冷→雾冷→水冷，冷却降温的速率为30-50℃/小时，全过程自动控制。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述步骤(4)装机和步骤(9)卸模时需要利用真空压机的专用载盘转运模具，载盘数量为5-12套。
6.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述聚酰亚胺垫圈成品的厚度为3-10毫米，直径300-1000毫米。
7.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述步骤(1)采用的清洁剂包括含量为95％以上的工业酒精。
8.根据权利要求1所述的玻纤增强聚酰亚胺垫圈的制造工艺，其特征是：所述步骤(1)采用的脱模剂是高温硅脂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211126 |
|
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