硅橡胶模具制备

1.选用


    硅橡胶模具的普及促使尿烷生产厂开始用这种模具生产各种尿烷塑料件。这类材料的规格范围从肖氏硬度10A~85D，其持续加压时间为45~60s，脱模时间为5min。其余尿烷塑料的操作温度为225~300F。


    考虑选用的因素应该包括：硬度（硬度计测定）、抗拉强度、冲击强度、延伸率、热偏离温度和清晰度。所有的尿烷生产厂都提供了详细的规格表，协助顾客选购其产品。



2.浇铸


    在开始浇铸工艺前，先在模具的每一个面上喷涂和粉刷一层脱模剂。然后将模具合拢，并用紧固带、橡胶带或通过木质框架用螺丝固定模具的两个部分。由于大部分的尿烷系材料由树脂和硬化剂组成，因此必须小心地在容器中将这两种材料搅拌均匀，其外表很像硅橡胶。在除气工艺过程中，应让其膨胀，但速度不要太快。然后将混合物放入到真空室，并开始除气。在这个过程中，材料将再一次发泡并上浮。在气泡清除后，材料的体积恢复到原来的水平。将尿烷熔液以较小的流量注入到模具的浇口之中。浇铸过程一直进行到浇口注满为止，尿烷熔液通过通气孔溢出。


    在这一点上应该注意，建议二次放入真空室时，不要让任何空气混入。如果没有真空室，可以将模具放到压力罐中，并在80~110psi压力下固化，直至尿烷达到胶凝时间为止。采用压力室可将任何气泡或空洞压缩到极其微小的尺寸，只有这样才能生产出无空穴和气泡的零件。


    为了加速固化工艺，允许将模具放入到加热炉内加热固化。当固化工艺完成之后，将模具的两半分开，并将复制件脱模取出。重复这一工艺就可浇铸生产出更多的零件了。采用这一工艺在硅橡胶模具内浇铸，大约可生产20个零件。然而，根据零件的不同复杂程度，其生产量保持在这个数量范围之内（见图3）。



3.注塑成型法


    正如前面所提到的那样，尿烷生产厂已经开发了名为“快速浇铸”或“快速定型”的尿烷塑料。这些特殊的尿烷材料，胶凝时间为40~60s，脱模时间只需5min。其另外一个优点是具有较高的热偏离温度，使模具使用寿命提高。采用这类尿烷材料，原型制造商每天可以浇铸生产15~30个零件，从而使总体产量达到几百个零件。


    浇铸这些零件的方法基本上与叠箱铸模技术相同。其区别在于增加了一个额外的浇口，可使模具的型腔从底部到顶部注满。当模具一旦切割成两半以后，需要在模具的每个面都喷涂上一层脱模剂，然后用紧固带、胶带、卡钉或夹紧装置固定。


    下一步是将尿烷材料放入到一个容器内，在容器内有两个独立的圆筒，分别装有树脂和硬化剂。然后将该容器放入到类似于填缝枪的喷射枪内，采用手工或空气压力进行操作。精心制作的喷液系统可从市场上购置，包括其可变的混合比例、线路加热器，或按照要求专门制作。在容器的一端附加一个静态混合喷嘴，这样树脂和硬化剂可彻底混合。在低压条件下，尿烷熔液被注入到模具之中，直至其从通风口溢出。模具被放入到一个压力箱内，协助清除材料中所含的气泡。大约需要5min就可以准备打开模具了。


    对尿烷塑料件进行精加工


    零件复制的最后阶段是对零件的精加工。加工原型零件的方法是：首先切除浇口、通风口和零件上可能出现的飞边。用细锉和砂纸打磨粗糙的表面，使其变得光滑。如果发现零件上有空洞，可用精细的点补工具和混合尿烷材料填补空洞。待材料固化以后，用钢锉或细粒砂纸打磨多余的材料。

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