CN114347513A - 一种模具成型件及其无脱模布生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模具成型件及其无脱模布生产方法，模具成型件包括本体，本体包括基材以及分散设置于基材中的多个脱模部，以使得本体的表面形成基材区域以及被基材区域包围的多个脱模区域，其中，基材区域由所述基材的表面形成，脱模区域由脱模部的表面形成。该模具成型件不设置脱模布，实现便捷、快速脱模的同时，还可以保证该模具成型件间的层间结合力，从而可以满足实际的使用需求。

Description

一种模具成型件及其无脱模布生产方法

技术领域

本发明涉及拉挤工艺技术领域，尤其涉及一种模具成型件及其无脱模布生产方法。

背景技术

复合材料的拉挤板产品因其具有力学性能强、质量较轻等优势，现已广泛应用于风能叶片的生产中。拉挤板材通常是将纤维材料层叠、层铺后采用树脂真空灌注的形式制造完成的，但树脂固化成型后不便于拉挤板材脱模。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模具成型件及其无脱模布生产方法，解决了模具成型件固化成型后不便脱模的问题。同时还降低了制造成本和解决了脱模布撕除后的污染问题。

本发明的一个方面，提供了一种模具成型件，所述模具成型件包括本体，所述本体包括基材以及分散设置于所述基材中的多个脱模部，以使得所述本体的表面形成基材区域以及被所述基材区域包围的多个脱模区域，其中，所述基材区域由所述基材的表面形成，所述脱模区域由所述脱模部的表面形成。

其中，所述基材的材料包括树脂材料，所述脱模部由脱模剂材料与所述基材中的树脂材料反应形成。

其中，所述多个脱模区域呈点状或网状分布于所述本体的表面。

其中，所述多个脱模区域占所述本体表面的30％以下。

其中，所述模具成型件还包括穿设于所述本体中的多条纱线。

其中，所述模具成型件为复合拉挤板。

本发明的另一个方面，提供了一种模具成型件的无脱模布生产方法，所述生产方法包括：

将基材材料和脱模剂材料混合得到混合材料；

至少将所述混合材料置于模具中进行成型；

完成模具成型后，对模具内的结构件进行脱模，得到所述模具成型件。

其中，所述至少将所述混合材料置于模具中进行成型，包括：

将所述混合材料和多条纱线置于模具中进行成型。

其中，所述将所述混合材料和多条纱线置于模具中进行成型，包括：

将所述多条纱线浸入所述混合材料中，以使得所述混合材料将各条纱线包裹；

将浸有混合材料的多条纱线置于模具中进行成型。

其中，所述混合材料中，所述脱模剂材料占整体材料的比例为1％-2％。

本发明的模具成型件及其无脱模布生产方法的优点在于：

本发明的模具成型件采用基材和脱模部共同形成模具成型件本体，脱模部分散设置于基材表面，保证了模具成型件本体间的层间结合力，在保证其能够正常脱模的同时，还不会影响到模具成型件的正常使用，在实际生产过程中减少了加工工序，降低了使用风险，保证了模具成型件的质量。解决了脱模布撕除后的污染问题，极大地降低了生产制造成本。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明示出的模具成型件的结构示意图；

图2是本发明示出的模具成型件的俯视图；

图3是本发明示出的模具成型件的剖面示意图；

图4是本发明模具成型件无脱模布生产方法流程图。

附图标记：

1、本体；11、基材；111、基材区域；12、脱模部；112、脱模区域。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

拉挤板产品因其具有力学性能强、质量较轻等优势，现已广泛应用于风能叶片的生产中。拉挤板材通常是将纤维材料层叠、层铺后采用树脂真空灌注的形式制造完成的，但树脂固化成型后不便于拉挤板材脱模。因此，为了方便拉挤板材制造完成后的脱模，通常会在拉挤板材的表面覆盖一种脱模结构。常见的脱模产品有脱模布、脱模剂，将脱模产品覆盖在拉挤板材表面以便于成型的拉挤板材快速脱模。但现有的脱模产品在使用过程中存在一些问题，如脱模布具有高吸水性，其会影响到拉挤板材的质量，最终将影响产品的合格率。再如脱模剂会影响到拉挤板材的粘接性能，会随时间的变化迁移到拉挤板材表面，产生使用风险。

为了解决上述问题，本发明提供一种模具成型件及其无脱模部生产方法，该模具成型件采用基材与脱模部的结合，解决了传统脱模产品影响拉挤板材成品率的问题，同时保证了基材表面的光滑度，减少了资源浪费并且简化了加工步骤。

下面结合附图，对根据本发明所提供的模具成型件及其无脱模布生产方法进行详细说明。

参考图1所示的实施例中的一种模具成型件，模具成型件包括本体1，本体1包括基材11以及分散设置于基材11中的多个脱模部12，即，多个脱模部12掺杂于基材11中，如此，由基材11和脱模部12形成的本体1的表面中，既有基材11的表面，又有脱模部12的表面，如图2所示，使得本体1的表面形成基材区域111以及被基材区域111包围的多个脱模区域112，其中，基材区域111由基材11的表面形成，脱模区域112由脱模部12的表面形成。脱模部12分散设置于基材11中，并且被基材11包围，从而使得本体 1的表面中既包括基材11的表面又包括脱模部12的表面，一方面，分散于本体1表面的脱模部12表面能够保证模具成型件的表面光滑度，进而便于模具成型件的脱模，另一方面，还保证模具成型件的成品率，节约了资源。由于添加的脱模剂分量较少，不与模具成型件内的其他材料发生其他有害反应，因而保证了模具成型件的成品率。简化了加工过程，不必在进行加工过程中添加脱模布，以及后期再对成品进行撕除脱模布的过程。同时还提高了模具成型件之间的粘接效果，实现更广泛的应用。可以理解的是，本发明中所述的模具成型件指的是利用模具加工得到的、需要在加工完成后需要进行脱模的结构件。

作为本发明的一个示例性实施例，基材11的材料包括树脂材料，脱模部 12由脱模剂材料与基材11中的树脂材料反应形成。脱模部12在基材11内通常呈不规则状态分布，并且其分布面积较为分散，不会出现大面积聚集的情况。其形状可以为球形、椭球形、点状、片状、块状等，在此不做具体限定。如图3所示，脱模剂材料与树脂材料结合，部分脱模部12随着模具成型件的使用过程中，会迁移到如图2所示成型件表面。通常情况下，脱模部12 的覆盖面积越小对于模具成型件的使用安全性就越高。脱模部12在基材11 表面上的外轮廓形状包括圆形、椭圆形、三角形、四边形和/或星形。参考图 1所示，脱模部12以星形形状均匀设置在基材表面，而在更多的应用中，脱模部12也可以以上述多种形态固定在基材上，例如圆形、椭圆形、三角形、四边形等，在此不做具体限定。在与基材11的表面垂直的截面内，脱模部 12的横截面形状包括三角形、方形和/或弓形。脱模部12的横截面形状可为方形，而在实际应用中脱模部12的横截面往往还可以呈现出三角形，或者弓形的形状。在一个实施例中，如果脱模部12采用不规则形状设置在基材11 表面，则其横截面就可显示为弓形。在本实施例中，脱模部12主要有脱模剂构成。参考图3所示，脱模剂材料与树脂材料进行反应，在基材表面形成脱模部12。

在另一个实施例中，脱模部12与基材11之间会形成连接支，示例性地，这些连接支可以由脱模剂材料与树脂材料反应形成，连接支在脱模部12的外周分布，从而使得基材11能够通过多个连接支对脱模部12的整个外周进行固定，即脱模部12在周向上有多个紧固点，连接支具有一定的稳定性，从而一定程度上限制了脱模部12的迁移，保证模具成型件在使用过程中，也不会出现脱模部12大量迁移的问题，进而保证模具成型件的产品质量。

作为本发明的一个示例性实施例，多个脱模区域112呈点状或网状分布于本体1的表面。多个脱模区域112可以呈阵列排布于基材11的表面，或者，多个脱模区域112中至少部分脱模区域112之间的间距不相等。参考图1和图2所示，多个脱模区域112呈一定的阵列排布在基材的表面，阵列可以为如图1所示的规则阵列，也可为多个脱模区域112呈团状、块状按阵列形式排列在基材11表面，形成的规则阵列中多个脱模区域112之间的间距是相等的。在另一个实施例中，多个脱模区域或至少部分脱模区域之间的间距不相等，不以规则阵列的方式进行排列。脱模区域112呈点状或网状分布于本体 1的表面，这种结构下的脱模区域112分布范围较广，极大的减小了对基材 11表面光滑度的影响。

作为本发明的一个示例性实施例，多个脱模区域112占本体表面的30％以下。此时，基材11的表面粗糙度小于或等于2微米。参考图1，可知，脱模区域112以图示结构设置于基材11的表面，导致脱膜区域112设置基材 11表面积的概率小于30％。由于脱膜区域112的这种设置，可以实现快速脱模，同时还不会影响模具成型件的质量。在一实施例中，模具成型件的表面粗糙度小于等于2微米，基材11表面设置有脱膜区域112，因其粗糙度小于等于2微米，因此模具成型件具有极高的光滑度。

作为本发明的一个示例性实施例，模具成型件还包括穿设本体1中的多条纱线。其中，多条纱线包括碳纤维、玻璃纤维，在一定情况下，多条纱线还包括玄武岩纤维。在穿设本体1的多条纱线中，纱线可以选用单种纱线，也可将多种材质的纱线混合，在此不做具体限定。如在一个具体的实施例中，模具成型件选用不定数量的碳纤维纱线进行排线，不定数量的碳纤维纱线按照固定间隔平行排布，或按其他方式，如交叉方式等排布。在另一个具体的实施例中，模具成型件选用碳纤维纱线和玻璃纤维纱线混合按照固定间隔平行排布，或按交叉方式等排布。又如模具成型件选用玄武岩纤维纱线和玻璃纤维纱线混合按照固定间隔平行排布，或按交叉方式等排布。其中，具体的纱线选择依据实际情况确定。将多条纱线排线完成后，再与基材材料混合，混合了纱线的模具成型件具有更强的结构连接性，更强的受力性。因此，在本实例中，选用上述材料的纤维纱线进行排线来确保模具成型件的结构强度。

作为本发明的一个示例性实施例，模具成型件为复合拉挤板。本实施例中的复合拉挤板是由多条纱线、树脂以及脱模剂共同制成的。不定数量的碳纤维、玻璃纤维以及玄武岩纤维按照预设的方式排布，排列完成的纱线经过与树脂和脱模剂的混合，在模具中形成了一种复合拉挤板。其中，预设的方式指单一使用碳纤维、玻璃纤维以及玄武岩纤维中的任意一种纱线进行排布，或是将碳纤维、玻璃纤维以及玄武岩纤维混合使用进行排布。在一实施例中，基材11在实际应用中还可为条状、块状。

作为本发明的另一个实施例，还提供了一种模具成型件的无脱模布生产方法，该模具成型件的生产方法中，无需使用脱模布即可实现结构件的正常脱模。图4示出该模具成型件的无脱模布生产方法的流程图，如图4所示，该生产方法包括如下步骤：

S100：将基材材料和脱模剂材料混合得到混合材料。

该步骤中，将基材材料和脱模剂材料混合得到混合材料。其中，示例性地，基材材料可以为热固型树脂，脱模剂材料可以为硅烷类脱模剂，将上述热固型树脂与硅烷类脱模剂进行混合形成混合材料，为后续操作步骤做好材料准备。

S200：至少将混合材料置于模具中进行成型。

该步骤中，至少将混合材料置于模具中，并对模具进行加热或者降温等操作，以使得液态的混合材料在模具中固化成型，由于混合材料是采用热固型树脂与硅烷类脱模剂按照预设比例进行混合，热固型树脂在固化后的表面粗糙度小于等于2微米，因此成型件的表面光滑度最高，为后续快速脱模做准备。

S300：完成模具成型后，对模具内的结构件进行脱模，得到模具成型件。

完成模具成型后，对模具内的结构件进行脱模，得到模具成型件。由于混合材料的特性，使得固化成型后的模具表面粗糙度小于等于2微米，呈光滑表面，导致固化成型后的模具可以快速脱模，形成模具成型件。

由于模具成型件光滑度很高，基于其本身的特性完全可以满足快速脱模的条件，即由于脱模剂材料和树脂材料产生如支化反应，该种反应满足了模具成型件脱模条件，因而在该步骤中不需要脱模部即可完成快速脱模的步骤，也不需要在生产过程中添加脱模布。因此，本发明提供的模具成型件的生产过程中不需要脱模布，将基材材料和脱模剂材料混合后置于模具中，进行固化成型操作。采用本方法制作的模具成型件，不使用脱模布，解决了撕除脱模布后的拉挤板材会形成一种粗糙表面，而带有粗糙表面的拉挤板材还需要根据实际应用进行提升光滑度的处理的问题，减少了加工步骤，节约了资源。

在一个实施例中，由于脱模部12由脱模剂材料构成，基材11由基材材料构成，因此当模具成型件固化后形成如图3所示的结构，其中，脱模剂材料混合于基材材料中。而在实际使用过程中，脱模剂材料会逐渐地迁移到基材11表面，形成如图2所示的结构，即脱模剂材料可以规则或不规则地设置于基材11表面。然而这种迁移过程并不影响模具成型件的质量，也不会对其他结构、纤维等造成影响。

在步骤S200中，至少将混合材料置于模具中进行成型，在其他的实施例中，混合材料与多条纱线混合共同置于模具中，在模具中进行固化成型的加工过程，形成一固态状成型件。即，模具成型件为多条纱线与混合材料混合后再进行固化的结构。多条纱线可选用碳纤维、玻璃纤维以及玄武岩纤维按照单一种类或混合多个种类的纱线进行排布。树脂可选用热固型树脂等，与脱模剂材料进行混合，将混合后的树脂和脱模剂倒入到模具中与排布完成的多条纱线，一同进行固化定型。固化后的模具成型件可以快速进行脱模，形成成品。作为本发明的一个示例性实施例，至少将混合材料置于模具中进行成型，包括：将混合材料和多条纱线置于模具中进行成型。混合材料包括树脂和脱模剂，脱模剂可选用硅烷类脱模剂，该种类型脱模剂与热固型树脂进行混合后即可倒入模具中，与多条纱线一同在模具中固化成型。参考图3所示，脱模剂与热固型树脂混合形成混合材料，再与多条纱线混合共同置于模具中，进行固化成型。由于脱模剂与热固型树脂混合，使得模具成型件表面光滑且完整，脱模剂不会大面积附着于模具成型件表面，节省了后期对模具成型件的处理工作，且不用再使用的脱模布，节省了资源。

作为本发明的一个示例性实施例，将混合材料和多条纱线置于模具中进行成型，包括：将多条纱线浸入混合材料中，以使得混合材料将各条纱线包裹，将浸有混合材料的多条纱线置于模具中进行成型。混合材料完全包裹住多条纱线，实现混合材料均匀、完整的包覆住多条纱线，再将其置于模具中固化定型，增强了模具成型件的结构强度。在一个具体的实施例中，在模具成型件的生产工艺上，首先对多条纱线进行引线，多条纱线经过多个引纱装置后，增加了纱线张力，增加了张力的多条纱线可以更好地保持纱线间距，实现与混合材料的结合更加均匀，不会出现混合物表面突出、凹陷等现象，使得后期加工后的成型件质地更加均匀。完成引纱后的多条纱线进入到模具中再与混合材料进行混合，期间为了保证混合材料均匀地与多条纱线结合，将混合材料均匀、完整地包覆住每一条纱线，再将与混合材料混合后的混合物引入加热固化装置中，固化后的成型件质地均匀、表面光滑可以进行快速脱模，脱模后的模具成型件可以再依据实际使用需求进行切割或是其他操作。因此基于方法形成的模具成型件坚实、结构稳固、质量轻巧，适于多种应用的需要。

作为本发明的一个示例性实施例，混合材料中，脱模剂材料占整体材料的比例为1％-2％。采用该比例制成的模具成型件，基材材料与脱模剂材料混合后如图3所示，大大减少了脱模剂的使用比率，降低了成本，且保证了模具成型件的质量不受脱模剂的影响。还可以保证模具成型件成品率高、脱模效率高，成品本身质量高，在使用过程中的安全性也较高。

本发明的模具成型件，由于去除了脱模布材料以及避免过量的脱模剂材料的添加，因而极大地减少了制造成本。并且，减少上述材料使用时，可以解决加工过程中产生的废弃材料所带来的环境污染问题。最后，本发明的模具成型件在解决上述问题的同时，还保证了模具成型件间的层间结合力，保证了其质量和使用效果。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

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，从而使得包含一系列要素的过程、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。

最后应说明的是：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 (10)

1.一种模具成型件，其特征在于，所述模具成型件包括本体(1)，所述本体(1)包括基材(11)以及分散设置于所述基材(11)中的多个脱模部(12)，以使得所述本体(1)的表面形成基材区域(111)以及被所述基材区域(111)包围的多个脱模区域(112)，其中，所述基材区域(111)由所述基材(11)的表面形成，所述脱模区域(112)由所述脱模部(12)的表面形成。

2.根据权利要求1所述的模具成型件，其特征在于，所述基材(11)的材料包括树脂材料，所述脱模部(12)由脱模剂材料与所述基材(11)中的树脂材料反应形成。

3.根据权利要求1所述的模具成型件，其特征在于，所述多个脱模区域(112)呈点状或网状分布于所述本体(1)的表面。

4.根据权利要求1所述的模具成型件，其特征在于，所述多个脱模区域(112)占所述本体(1)表面的30％以下。

5.根据权利要求1至4任一项所述的模具成型件，其特征在于，所述模具成型件还包括穿设于所述本体(1)中的多条纱线。

6.根据权利要求1至4任一项所述的模具成型件，其特征在于，所述模具成型件为复合拉挤板。

7.一种模具成型件的无脱模布生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：

将基材材料和脱模剂材料混合得到混合材料；

至少将所述混合材料置于模具中进行成型；

完成模具成型后，对模具内的结构件进行脱模，得到所述模具成型件。

8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述至少将所述混合材料置于模具中进行成型，包括：

将所述混合材料和多条纱线置于模具中进行成型。

9.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述将所述混合材料和多条纱线置于模具中进行成型，包括：

将所述多条纱线浸入所述混合材料中，以使得所述混合材料将各条纱线包裹；

将浸有混合材料的多条纱线置于模具中进行成型。

10.根据权利要求7至9任一项所述的生产方法，其特征在于，所述混合材料中，所述脱模剂材料占整体材料的比例为1％-2％。

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