CN114654641A - 一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法,在灌注模具的上模与中、下模模腔中同时灌封聚氨酯胶，利用聚氨酯胶凝胶时状态的转变，将上模、中模、下模合模，通过加压方式，排出多余的聚氨酯胶，并加温固化，然后脱模取出制品，其中，上模的凸台底面向上凹陷形成凹腔，凹腔的高度与中、下模模腔的高度之和与制品的高度相同。本发明通过灌注模具的特殊设计，利用聚氨酯胶在凝胶时状态的变化，采用加压合模的方式，加温固化，实现端面聚氨酯胶表面平整、外观水平一致性。
Description
技术领域：
本发明涉及水声换能器和换能器水密领域，具体讲是一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法。
背景技术：
水声换能器聚氨酯胶灌封，常规采用灌注模具敞口的方法。由于采用敞口灌封，表面水平的控制一方面通过目测模具、水平尺调水平的方式来控制，达到控制聚氨酯胶表面水平的目的，由于这种方式的模具水平控制存在一定的误差，无法有效的达到调节水平目的，另一方面由于表面张力的影响，使聚氨酯胶与模具端面接触位置很容易形成凸液面或者形成凹液面，使聚氨酯胶体表面平整度控制困难增大。水声换能器的聚氨酯胶表面，无法做到完全水平，使灌封的水声换能器的表面参差不齐、差异明显，从而严重影响了表面平整的一致性，导致产品无法交付。
因此，现有的灌封采用敞口灌封的工艺，存在以下缺点：
1、聚氨酯胶表面平整度的控制是通过目测模具、调水平的方式来控制，由于这种方式的模具水平控制存在一定的误差，无法有效的达到调节水平目的
2、另一方面由于表面张力的影响，使聚氨酯胶与模具端面接触位置很容易形成凸液面或者形成凹液面，使聚氨酯胶体表面平整度控制困难增大。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，通过灌注模具的特殊设计，利用聚氨酯胶在凝胶时状态的变化，采用加压合模的方式，加温固化，实现端面聚氨酯胶表面平整、外观水平一致性。
本发明的技术解决方案是，提供一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法,在灌注模具的上模与中、下模模腔中同时灌封聚氨酯胶，利用聚氨酯胶凝胶时状态的转变，将上模、中模、下模合模，通过加压方式，排出多余的聚氨酯胶，并加温固化，然后脱模取出制品，其中，上模的凸台底面向上凹陷形成凹腔，凹腔的高度与中、下模模腔的高度之和与制品的高度相同，且凹腔与中、下模模腔构成的成型腔与制品的外轮廓适配。
本发明是将聚氨酯灌封在聚氨酯表面模具上模凹腔、中、下模模腔内，然后进行聚氨酯加温，待聚氨酯胶达到凝胶状时，采用加压合模的方法，通过模具的配合，来实现聚氨酯换能器产品表面的水平，包括上表面的平整和其他表面的平整。
而常规敞口灌封工艺，一般不设置上模，只是将聚氨酯胶灌封灌注模具内，通过调节灌注模具的水平方式，达到控制聚氨酯胶表面水平的目的，但制品表面尤其是上表面平整度无法做到完全水平。
本发明的工艺基于液体聚氨酯和上模的特别设计，上模凸台采用凹面设计，主要目的是三方面：一方面聚氨酯胶为液体，具有易流淌的特点，凹面的凹腔设计起到围堰的作用，减少胶体挤压，为凝胶合模创造有利条件；另一方面，凹面设计还可以避免模压时产生气泡，控制端面平整度、减少飞边，通过聚氨酯胶凝胶状态时合模，实现聚氨酯胶表面平整的控制；第三方面，由于聚氨酯是液体，当胶体达到凝胶状态合模时，可以减少合模压力，避免成型的换能器的元件因压力过大而破碎。
这样，通过在灌注模具的上模凸台上增加凹面的特殊设计，当凹面内的聚氨酯达到凝胶状态时，只需要一次合模，即可达到排出空气，避免气泡产生的目的。
作为优选，聚氨酯胶为浇注类聚氨酯。
作为优选，凹腔为平底凹腔。
作为优选，平底凹腔的直径与中、下模模腔的直径相同。
作为优选，制品外轮廓为圆柱体、正方体或长方体中的任一种。
作为优选，包括以下步骤，
步骤1，将灌注模具的上模、中模、下模涂覆脱模剂，并放入烘箱预热，预热温度为50-60℃，预热时间为1-3h；
步骤2，将聚氨酯胶A组分加热至50-58℃后，脱泡待用；
步骤3，将固化剂B加热融化后待用；
步骤4，按照配比，将A、B组分混合，并用玻璃棒单向搅拌60-70s后，脱泡待灌封；
步骤5，将混合后的聚氨酯胶灌封在灌注模具的上模、中模和下模中，在55℃加热80-85min；
步骤6，待聚氨酯胶达到凝胶状态，将灌注模具的上模、中模、下模加压合模，并继续加温固化，固化温度为55℃，时间18-30h；
步骤7，灌注模具自然冷却后，脱模取出制品。
进一步的，包括以下步骤，
步骤1，将灌注模具的上模、中模和下模均匀涂覆一层脱模剂，并放入烘箱预热，预热温度为55℃，预热时间为3h；
步骤2，将聚氨酯胶A组分加热至55℃后，脱泡待用；
步骤3，将固化剂B加热融化后待用；
步骤4，按照配比，将A、B组分混合，并用玻璃棒单向搅拌60-70s后，脱泡待灌封；
步骤5，将混合后的聚氨酯胶灌封在灌注模具的上模、中模和下模中，在硫化机上55℃加热80-85min；
步骤6，待聚氨酯胶达到凝胶状态，将灌注模具上模、中模和下模利用加压工装夹具加压合模，并继续加温固化，固化温度为55℃，时间24h；
步骤7，灌注模具自然冷却后，脱模取出制品。
采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明针对聚氨酯胶，通过灌注模具的特殊设计，提供一种新的灌封成型方法，利用聚氨酯胶在凝胶时状态的变化，采用加压合模的方式，加温固化，实现端面聚氨酯胶表面平整、外观水平一致性。
附图说明：
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明涉及的灌注模具的上模结构示意图；
图3为本发明涉及的灌注模具的中、下模结构示意图；
图4为本发明灌注模具示意图。
具体实施方式：
下面结合附图就具体实施方式对本发明作进一步说明：
如图1-4所示，本实施例以聚氨酯灌封方式制备圆柱体状的水声换能器为例进行说明。
一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法,在灌注模具的上模1与中、下模模腔中同时灌封聚氨酯胶，利用聚氨酯胶凝胶时状态的转变，将上模1、中模2、下模3合模，通过加压方式，排出多余的聚氨酯胶，并加温固化，然后脱模取出制品，其中，上模1的凸台10底面向上凹陷形成凹腔11，凹腔11的高度与中、下模模腔的高度之和与制品的高度相同，且凹腔11与中、下模模腔构成的成型腔与制品的外轮廓适配。
具体的，本实施例中，聚氨酯胶为浇注类聚氨酯。为适配平面的圆柱体结构，上模1的凹腔11对应为截面为圆形的平底凹腔，并且平底凹腔的直径与中、下模模腔的直径相同。凹腔的深度可根据实际制品的高度设定，一般可以设定为0.5-1mm即可，对应的，中、下模的模腔高度需要按实际制品的高度对应减去凹腔的深度。
如果制品外轮廓为正方体或长方体，凹腔对应的截面也需要重新设计。
更为具体的，包括以下步骤，
步骤1，将灌注模具的上模1、中模2和下模3均匀涂覆一层脱模剂，并放入烘箱预热，预热温度为55℃，预热时间为3h；
步骤2，将聚氨酯胶A组分加热至55℃后，脱泡待用；
步骤3，将固化剂B加热融化后待用
步骤4，按照配比，将A、B组分混合，并用玻璃棒单向搅拌60-70s后，脱泡待灌封；
步骤5，将混合后的聚氨酯胶灌封在灌注模具的上模1、中模2和下模3中，在硫化机上55℃加热80-85min；
步骤6，待聚氨酯胶达到凝胶状态，将灌注模具上模1、中模2和下模3利用加压工装夹具加压合模，并继续加温固化，固化温度为55℃，时间24h；
步骤7，灌注模具自然冷却后，脱模取出制品。
本实施例中，凝胶状态：具体是指，聚氨酯胶通过加温的方式，由液体向固体转变的过渡状态。
本专利实现的要点除了液体聚氨酯胶外，另一个要点是灌注模具的上模的设计；上模凸台采用切除处理，形成凹腔的结构。上模的凸台采用凹腔的结构设计，主要目的一方面起到围堰的作用，使液体聚氨酯不会流淌，固化后的聚氨酯表面平整，同时还可以避免表面胶层产生气泡，提高产品的质量；另一方面是由于聚氨酯是液体，当胶体达到凝胶状态合模时，由于上模凹面的有聚氨酯胶，可以减少合模压力，避免换能器的元件因压力过大而破碎，并最终实现端面聚氨酯胶表面平整、外观水平一致性。因此，本发明提供的聚氨酯表面的成型方法，可以很好的保证聚氨酯表面的平整度，提高产品外观质量。
需要说明的是，本发明所提供的成型方法不局限于圆柱体、正方体、长方体制品的制作，同样适用一些规则对称的形体，如规则的多边形、圆锥形、圆台形、半球形、等腰梯形等。故所有通过制品外观形状改变，用本发明的方法来实现制品表面平整度的控制，都脱离不了本发明的范围。
另外，加压的方式可以是硫化机加压方式，也可以是制作专用夹具进行加压。故所有通过受力方式的改变，用本发明的方法来实现制品制品表面平整度的控制，都脱离不了本发明的范围。
同时，制品不仅仅是水声换能器的聚氨酯灌封，同样也适用于其他聚氨酯制品的制作。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法,其特征在于：在灌注模具的上模与中、下模模腔中灌封聚氨酯胶，利用聚氨酯胶凝胶时状态的转变，将上模、中模、下模合模，通过加压方式，排出多余的聚氨酯胶，并加温固化，然后脱模取出制品，其中，上模的凸台底面向上凹陷形成凹腔，凹腔的高度与中、下模模腔的高度之和与制品的高度相同，且凹腔与中、下模模腔构成的成型腔与制品的外轮廓适配。
2.根据权利要求1所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：聚氨酯胶为浇注类聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：凹腔为平底凹腔。
4.根据权利要求1或3所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：凹腔的直径与中、下模模腔的直径相同。
5.根据权利要求1所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：制品外轮廓为圆柱体、正方体或长方体中的任一种。
6.根据权利要求1所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，将灌注模具上模、中模、下模涂覆脱模剂，并放入烘箱预热，预热温度为50-60℃，预热时间为1-3h；
步骤2，将聚氨酯胶A组分加热至50-58℃后，脱泡待用；
步骤3，将固化剂B加热融化后待用；
步骤4，按照配比，将A、B组分混合，并用玻璃棒单向搅拌60-70s后，脱泡待灌封；
步骤5，将混合后的聚氨酯胶灌封在灌注模具的上模、中模和下模中，在55℃加热80-85min；
步骤6，待聚氨酯胶达到凝胶状态，将灌注模具的上模、中模、下模加压合模，并继续加温固化，固化温度为55℃，时间18-30h；
步骤7，灌注模具自然冷却后，脱模取出制品。
7.根据权利要求6所述的实现聚氨酯胶灌封表面平整的方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，将灌注模具的上模、中模和下模均匀涂覆一层脱模剂，并放入烘箱预热，预热温度为55℃，预热时间为3h；
步骤2，将聚氨酯胶A组分加热至55℃后，脱泡待用；
步骤3，将固化剂B加热融化后待用；
步骤4，按照配比，将A、B组分混合，并用玻璃棒单向搅拌60-70s后，脱泡待灌封；
步骤5，将混合后的聚氨酯胶灌封在灌注模具的上模、中模和下模中，在硫化机上55℃加热80-85min；
步骤6，待聚氨酯胶达到凝胶状态，将灌注模具的上模、中模和下模利用加压工装夹具加压合模，并继续加温固化，固化温度为55℃，时间24h；
步骤7，灌注模具自然冷却后，脱模取出制品。
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