采用硅橡胶模具制造塑料原型

文中具体讲解了怎么根据逐渐标示法使您从母模生产制造迈向模具生产制造和塑件的注塑生产。原形生产制造的发生早已有好多年的时间了，但在这个词的前边再加上“迅速”一词后，就又建立了一个新的领域——“迅速原形生产制造”。

伴随着世界经济市场竞争的日益猛烈，发生加上法加工工艺也是其不可避免的发展趋向。如今原形生产制造技术中采用了一种价廉物美的生产制造方式，即采用硅橡胶模具浇铸尿烷塑料零件。今日的尿烷塑胶及其过去两年逐渐的模具生产技术，为原形生产制造确立了该有的基本。文中就现阶段使用的技术性干了一个简洁的详细介绍。这类技术性采用了5步拷贝加工工艺，运用硅橡胶模具浇铸高品质的尿烷塑料零件。

建立母模

拷贝加工工艺的第一步是建立母模。过去，母模是在黏土、木料或塑胶实体模型生产车间生产制造的。今日，我们可以采用加上迅速原形生产制造（RP）技术性，协助建立母模。这种新技术包含立体式胶版印刷技术性、采用3D操作系统的可选择性激光器煅烧技术性、采用Stratasys的焊接堆积法造型设计技术性、运用物件几何图形外形的PolyJet技术性、来源于Z企业的3DP技术性及其采用CNC数控车床生产加工制造的母模。

图1 传统式的叠箱铸模，从图上还可以见到尿烷塑胶铸造件仍留到模具内。 在我们采用手工制作浇铸尿烷塑胶时，一般采用叠箱铸模

在母模的建立流程中，除开采用CNC数控车床生产加工的充分必要条件之外，迅速原形生产技术还采用了一种压层生产加工技术性。为了更好地确保聚氨酯材料注塑产品的品质，在大多数状况下，该零件还必须进一步的深度加工解决。说白了的深度加工解决，一般采用打磨砂纸打磨抛光、添充和漆料解决，以实现匀称光洁的外表或需要的特殊实际效果。

图2 由二合一模具浇铸的尿烷塑胶铸造件

设计方案模具

1.设定

在生产制造模具前，最先应考虑到模具的通气口和浇铸口。通气口和浇铸口的成形务必可以操纵引入到模具中的尿烷总流量。特殊模具所规定的浇铸口规格和具体位置在于母模的体积和样子，容量越大，浇铸口的范围也越大。除此之外，还包含别的一些要素，比如母模的厚度、浇铸复合型熔液的黏度以及可用限期。

为了更好地避免模具挪动，模具的定位仪对模具2个一部分的高精密较准是十分关键的，仅有精准定位精准才可以保障制造出高精密的零件。在模具上加上定位仪可采用几类不一样的方式 。非常简单的办法是，在模具的第一面上激光切割一个槽孔。当模具的另一面浇铸时，便会产生一个反过来的印压。模具的定位仪能够在创建模具第一面的结构时放进。凝结后，将这种定位仪挪走，随后浇铸模具的第二面。

2.硅橡胶的采用

迅速原形生产制造和模具生产制造应用的硅橡胶可根据2种方法配备：加上干固（铂基）和精提干固（锡基）。加上干固硅的特征包含：

（1）在常温情况下干固时，事实上不产生收拢状况； （2）根据加温能够加快干固； （3）具备更强的耐溶剂特点； （4）一般采用较高的强度，以维持内部的一致性。

精提干固硅的一些特点包含：

（1）突显的抗抑止特点； （2）可采用金属催化剂基本混和比调整干固率； （3）对单极叠箱铸模具有很好的特性； （4）在繁杂零件的脱膜全过程中，采用较低的强度以达到协调能力的必须 。

硅橡胶还具备承担390~590 F浇铸溫度的工作能力。

在采用硅橡胶时，应将硅橡胶的抗抑止特性做为一项关键的标准来考虑到。硅橡胶的抑制型是由成形母模中或母模上的某种污染物质导致的。这种污染物质会消弱或停止硅橡胶干固时需必需的交叉耦合功效，危害母模的黏着性或使模具总体欠缺干固特点。

现阶段发觉，导致抑制型的资料具体有硫含量的模具制作黏土、天然胶、arnincs原材料、氯丁胶、未密封性的木料，及其来源于一次性纸杯包裝的石腊。如有疑问，提议采用肌肤容栅实验开展评定。假如硫化橡胶发粘或在介绍的硫化橡胶時间过去了后并未所有干固，那麼便会造成抑止状况。

为了更好地避免产生抑制型难题，规范的作法是采用隔绝镀层。隔绝镀层其实是一种建筑涂料，喷漆在母模上，避免抑制型化学物质与未硫化橡胶的硫化橡胶触碰。能让大家进行的建筑涂料能够是丙烯酸乳液、亚克力喷漆层或面漆。

图3 SLA母模由阅历丰富的模具生产制造职工开展进一步的深度加工。 随后建立硅橡胶模具和浇铸尿烷塑料零件（详细图上灰黑色的尿烷塑件）

生产制造模具

在母模做成之后就可动手能力生产制造硅橡胶模具了。硅橡胶的最重要特点是拷贝精密度。硅橡胶往往普遍地为我们所熟识，是由于其极高水平的拷贝特性。并且硅橡胶还具备很高的协调能力，可采用不一样的方法生产制造模具。

1.叠箱铸模

在其中有一种种类的模具称之为单极模具或叠箱铸模。这类模具规定原形制做职工将母模悬架在模具箱里。随后用硅橡胶添充零件的周边，直到模具箱放满。当硫化橡胶干固之后，可以用小刀将模具切成两截。采用这类办法激光切割模具可使模具产生一条分析线，再再加上波浪纹，可确保模具的两截并拢时彻底指向。这也是生产制造硅橡胶模具最快速、成本效益最好是的一种方式 。

2.二合一模具

多级别模具或二合一模具也是一种劳动密集商品，其生产制造要比单极模具投入大量的工作，但因其有分析线，更易于控制，模具有更强的可靠性，适合浇铸大中型零件。多级别模具的生产制造采用黏土造型设计，模具的两截中间有分析线。随后制做一个模具型箱，母模的一半采用硅橡胶添充遮盖。待第一次引入的硅橡胶干固之后，将模具翻过去，消除造型设计黏土，再将硅橡胶模从箱框中起出。箱框能够更换，随后浇铸模具的另一半，并等候其干固（见图2）。

3.外皮式铸模

外皮式铸模或涂刷成形技术性用以极大中型的零件，这类零件一般含有较深的创口或较高的立壁，或二者兼具。在制造这类模具时，模具生产商在进行时先采用硅橡胶和金属催化剂混合物质预镀层。这类镀层应采用浇铸法在母模上浇铸或涂刷。假如在涂铸全过程中，镀层外表产生汽泡，可以用气体喷吹法和用手动将汽泡消除。待预镀层粘接之后，再在上面匀称地涂上一层硅橡胶。这类“擦抹”技术性需接连不断地开展，直到其镀层薄厚做到3/8in（1in=25.4mm）才行。提升镀层总数有利于增强其回弹性特性。待硅橡胶干固之后，再生产一个模具型箱，并在外皮式铸模的四周用熟石膏原材料或尿烷泡沫塑料原材料支撑点结构加固。

4.调料和除气

当原形生产商一旦明确生产制造哪一种种类的模具，采用哪一种硅橡胶时，就到提前准备模具生产制造用的硅橡胶原材料的情况下了。务必依照生产厂家的指示灯和合理的配制，精准地称出二种材质的净重（硅基和金属催化剂）。

调料应用的塑料制品应比原材料的容积大4~5倍，仅有如此能够使原料在真空泵除气时有充足的澎涨空间。在没有应用自动配料机器设备的情况下，提议对任何的硅橡胶采用真空泵除气的方式 。

采用这类技术的效果是因为消除在原材料混和中形成的汽泡，以防危害表层形态的拷贝。并且贴近母模的小气泡会在这儿产生一个裂缝。当浇铸原材料时（引入尿烷时），可能在影印件上发生明显的一部分，给清除加工工艺和消除毛边提升時间。热塑性树脂在钟描述器内或真空泵房间内的除气需采用29in汞柱的负担将其內部真空包装。在采用这类加工工艺时，液态可能造成泡沫塑料，并大批量地升高到表层。最终原材料中的汽泡被真空泵消除，澎涨的原材料复原到原先的水准。

这也是模具生产制造中特别关键的一个加工工艺流程，只需一会的時间，但耗费这种时间很适合的。随后将熔化的原材料从真空系统中拿出来，并将其引入到模具箱框中。最先从最低值引入，让硅橡胶顺着母模周边流动性。不必将硅橡胶立即浇铸到母模上。由于那样做有可能会造成波浪纹效用，使潜在性的气体跑记到硅橡胶内。浇铸应再次开展，直到硅橡胶做到模具型箱的上方或最少超出母模1in。随后将模具闲置在一旁，并依据生产厂家的提示将其干固。待模具干固之后，将模具的两截分离出来，或将叠箱铸模激光切割分离出来，创建分析线，随后将母模取下。这时，模具已就绪，等候浇铸尿烷塑胶熔液。

浇铸尿烷塑件

1.采用

硅橡胶模具的普及化促进尿烷生产厂家逐渐用这类模具生产制造各种各样尿烷塑件。这类原料的规格型号范畴从肖氏硬度10A~85D，其不断充压时长为45~60s，出模的时间为5min。其他尿烷塑胶的工作温度为225~300 F。 考虑到采用的要素应当包含：强度（硬度仪测量）、抗压强度、冲击性抗压强度、拉伸强度、热偏移溫度和画面质量。全部的尿烷生产厂家都保证了详尽的尺寸表，帮助消费者购买其商品。

2.浇铸

在逐渐浇铸加工工艺前，先在模具的每一个表面喷漆和涂刷一层脱膜剂。随后将模具并拢，并且用紧固带、尼龙带或根据木制架构用螺钉固定不动模具的2个一部分。因为大多数的尿烷系原材料由环氧树脂和密封固化剂构成，因而务必小心地在器皿里将这2种原材料搅拌均匀，其表面很像硅橡胶。在除气加工工艺流程中，应让其澎涨，但速率不能太快。随后将混合物质放进到真空系统，并逐渐除气。在这个环节中，原材料将再一次聚氨酯发泡并上调。在汽泡消除后，原材料的容积修复到原先的水准。将尿烷熔液以较小的总流量引入到模具的进胶口当中。浇铸全过程一直开展到进胶口灌满才行，尿烷熔液根据通气口外溢。

在这里一点上应当留意，提议二次放进真空系统时，不必让一切气体渗入。要是没有真空系统，能够将模具放进压力罐中，并在80~110psi工作压力下干固，直到尿烷做到胶凝時间才行。采用工作压力室可将一切汽泡或裂缝缩小到极为细小的规格，仅有如此才能够生产制造出无空穴和小气泡的零件。

为了更好地加快干固加工工艺，容许将模具放进到热处理炉内加温干固。当干固加工工艺成功以后，将模具的两截分离，并将影印件出模取下。反复这一加工工艺就可浇铸生产制造出大量的零件了。采用这一加工工艺在硅橡胶模具内浇铸，大概可生产制造20个零件。殊不知，依据零件的不一样复杂性，其总产量维持在这个总数范畴以内（见图3）。

3.注塑工艺法

如同之前所提起的那般，尿烷生产厂家早已研发了名叫“迅速浇铸”或“迅速定形”的尿烷塑胶。这种特别的尿烷原材料，胶凝時间为40~60s，出模時间只需5min。其此外一个特点是有着较高的热偏移溫度，使模具使用期限提升。采用这类尿烷原材料，原形生产商每日能够浇铸生产制造15~30个零件，进而使整体生产量做到几十个零件。

浇铸这种零件的办法大部分与叠箱铸模技术性同样。其差别取决于提升了一个附加的进胶口，可使模具的凹模从底边到顶端灌满。当模具一旦切成两截之后，必须 在模具的每一面都喷涂上一层脱膜剂，随后用紧固带、胶布、卡钉或夹持设备固定不动。

下一步是将尿烷原材料倒入到一个器皿内，在罐体内有两个单独的圆桶，各自配有环氧树脂和密封固化剂。随后将该器皿放进到类似填缝枪的喷涌枪内，采用手工制作或气体工作压力开展实际操作。纯手工制作的喷雾系统软件可从市面上购买，包含其可变性的混和占比、路线电加热器，或依照规定专业制做。在罐体的一端额外一个静态数据混和喷头，那样环氧树脂和密封固化剂可完全混和。在低电压情况下，尿烷熔液被引入到模具当中，直到其从通风孔外溢。模具被放进到一个工作压力箱里，帮助消除原材料里面含的汽泡。大概必须5min就可以提前准备开启模具了。

对尿烷塑件开展深度加工

零件拷贝的最终环节是对零件的深度加工。生产加工原形零件的办法是：最先摘除进胶口、通风孔和零件上将会产生的毛边。用细锉和打磨砂纸打磨抛光不光滑的表层，使其显得光洁。假如发觉零件上面有裂缝，可以用细致的点补专用工具和混和尿烷原材料弥补裂缝。待原材料干固之后，用钢锉或细砂打磨砂纸打磨抛光不必要的原材料。