56模具硅橡胶用于快速模具制作的研究2010年5月模具硅橡胶用于快速模具制作的研究孙幼红(南京晓庄学院,南京211171)摘要:本文介绍了硅橡胶模具的制作方法,探讨了硫化时间与固化剂用量对硅橡胶硫化程度的影响,解释了硫化程度与硅橡胶模具寿命之间的关系;探讨了硅橡胶在几种不同材质表面的脱模性;探讨了模具制作过程中固化剂和硅油用量对模具质量的影响,并给出了适宜的固化剂用量;探讨了稀释剂用量与种类对硅橡胶模具质量的影响,并指出二甲基硅油是合适的稀释剂;探讨了硅橡胶模具发生膨胀的原因,指出其膨胀的本质是溶剂对硅橡胶的溶胀,并给出了减小溶胀的应对措施。关键词:快速原形技术;快速模具;模具硅橡胶;不饱和聚酯中图分类号:TB330文献标识码:A文章编号:1003-0999(2010)03-0056-04术(RapidTooling)的结合,实现了小批量产品的快速制造,这就是快速成形制造技术(RapidPrototy2pingManufacturing,简称RPM)。模具硅橡胶是一种在RPM技术中得到广泛使用的快速制模材料,其骨架材料是端羟基聚二甲基硅氧烷,在催化剂(一般为有机锡)的存在下,它可在室温下与三官能以上的交联剂(一般为硅酸酯)发生缩合反应,硫化成具～350℃的宽温度范围内使用,而且具备一种天然的[1]有一定机械强度的硅橡胶。硅橡胶不但可以在-50脱模性,与其他材料不容易粘接。作为一种柔性[2～4]模具,硅橡胶在RT中也有一定应用M模具相比,硅橡胶模具具有加工周期短(一般一天就可完成)、造价低、精度高、更容易脱模(不需考虑拔模斜度)等优点,但也存在强度低、翻模次数少、容易收缩等缺点。本文就此做了一点探索。A型橡胶硬度计,无锡前洲测量仪器厂;真空干燥013,南京真空泵厂;电子拉力试验机,JWL22500N,FRP/CM20101No13箱,ZK282A型,上海市实验仪器总厂;真空泵,SK2江都精艺试验机械有限公司。行打磨处理,使其表面光滑,必要时涂抹脱模剂。(2)制作型框:根据原型尺寸用胶合板将原型1硅橡胶模具制作方法灌注法(1)原型处理:对原型进行清洁,填补孔洞并进80年代末问世的快速原形技术(RapidPrototy2ping)带来了传统加工模式的革命,它与快速制模技。与传统围起来,其大小以做出的模具厚度不小于8mm为宜。若需真空脱气,型框高度应不低于原型高度的2倍,否则在真空脱气时容易造成胶的漫溢。(3)原型固定:将原型置于型框内,固定好并记下分模位置。(4)硅胶灌注:根据体积与硅橡胶密度估算所需胶量,按比例将两个组分混合,真空脱气后倒入型框中,最终胶面须超过原型8mm。(5)将型框置于真空箱内,真空脱除气泡。(6)固化后,按事先定好的分模线分割,取出原型,至此硅橡胶模具制成。1硅橡胶机械性能测试方法1硅橡胶收缩率实验1脱模性实验1硅橡胶溶胀度实验硬度参照GB/T53121999测定;撕裂强度参照用有机玻璃制作一个1000××85mm的模具,将硅橡胶两个组分按一定比例混合后,涂布于剪取已经硫化好的硅橡胶,用分析天平准确称收缩率=(10002)/1000×100L1实验１主要原料及设备将硅橡胶两个组分按比例混合好之后倒入其中,一周后取出测定其长度L(mm),按下式计算其收缩率:模具硅橡胶,深圳固加;二甲基硅油,日本信越;各种材质的薄板上,24h后将其剥离,以剥离的难易判断其脱模性。重,记为W0。室温下将其浸入苯乙烯一定时间后取收稿日期:2010220309作者简介:孙幼红(19672),女,学士,副教授,主要研究方向为有机硅材料及涂料。GB/T52921999;扯断强度、断伸长率参照GB/扯T52821998测定。2010年第3期玻璃钢/复合材料57出,用吸水纸吸干其上苯乙烯,称量记为W,以下式计算其溶胀度[5]:(2)2结果与讨论１硅橡胶在不同材质上的脱模性[6]硅橡胶的表面能低,仅约21～22J,不容易与其他材料粘接。脱模性实验表明,硅橡胶在玻璃钢(不饱和聚酯树脂)、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、石膏,聚乙烯、聚氯乙烯、钢铁等的表面固化后,不需要脱模剂就可以顺利剥离;而在陶瓷和玻璃的表面,其剥离有一定困难。1硅橡胶硫化程度的探讨[7]模具硅橡胶的硫化过程实际就是交联密度不断增加的过程,这种交联密度对外可表现为橡胶的硬度。我们通过对硬度的测定对硅橡胶的交联程度做了研判,详见表1。表1固化剂用量和固化时间对硅橡胶硬度(邵尔A)的影响Table1Effectoftimeandratioofsolidifyagenttosiliconerubberonhardness固化