一种金属树脂快速模具材料配比及其固化的方法技术

本案为一种金属树脂快速模具材料配比及其固化的方法，其中，该模具材料按照以下配比：环氧树脂90-110份；固化剂9-12份；稀释剂15-30份；1.5mm短切玻璃纤维20-30份；石墨粉10-25份；铝粉80-120份；石英粉15-30份；消泡剂1.2-3份。以本发明专利技术提出材料配比制得的模具材料，采用了环氧树脂E51或E44，布氏硬度、抗弯强度、抗压强度均达到了较高值，所述材料配比较为适宜用做金属树脂模具，为金属树脂快速模具制作提供了必要的技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快速模具材料，特别是涉及环氧树脂快速模具材料配比及其固化工艺，可应用于快速模具领域。 
技术介绍
快速模具技术(Rapid Tooling-RT)是由快速成型技术(Rapid Prototyping-RP)发展而来的一类快速制造模具的新方法和新工艺。金属树脂模具作为快速模具的一种，其材料与其他快速模具材料相比，具有很好的尺寸稳定性、硬度、抗拉压强度、耐磨性、耐热性，以及良好的机械加工性能和导热性等优点，能快速经济地制作各种热成型模和结构发泡模。 目前国内冰箱吸塑、发泡模以铝模为主，它虽然有较高精度、结构精细、强度好、寿命长等优点，然而它有加工量大、成本高、周期长、对设备要求高等缺点，直接影响了投模进度及新产品的大批量生产，同时新产品的更新导致大批淘汰模具的闲置浪费。 而环氧树脂模具具有制模速度快、成本低等优点，适合于制作小批量生产用模具，有关这种模具的组成材料的研制是非常重要的，而该复合模具材料选用不同的材料种类及不同配比，其力学性能也不同。 目前人们对环氧树脂模具材料的力学性能的研究较多，但大都局限于对材料配制及力学性能的探讨，而对环氧树脂模具的材料配比及其固化工艺进行较为综合的试验研究较少。事实上，材料的力学性能与材料的配制工艺及固化工艺有着密切的关系。国内已研究出较适合的模具树脂材料配方，但是这些配方非常笼统，而且对于广泛使用的环氧树脂、配方材料的抗拉强度和抗弯强度值不大。 
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供适宜的金属树脂模具材 料配方及浇注固化工艺。 为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现： 一种金属树脂快速模具材料配比，其中，该模具材料按照以下配比： 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述环氧树脂为E51或E44。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述固化剂为苯二甲胺。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述稀释剂为邻苯二甲酸二丁酯或丁基缩水甘油醚，或二丁酯与丙酮混合物。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述石墨粉粒径为400-600目。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述铝粉粒径为500-600目。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述石英粉粒径为500-600目。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料配比，其中，所述环氧树脂为E51。 优选的是，一种金属树脂快速模具材料浇注固化的方法，包括以下步骤： 步骤1)手动搅拌：将材料按配比称量好，材料混合时，先将环氧树脂、固化剂和稀释剂等液体试剂进行混合，再倒入粉末性填料搅拌，材料混合时手动把所述粉末填料搅拌入树脂基体； 步骤2)真空注型机中搅拌：使用真空注型机将手动搅拌得到的混合材 料搅拌20-30min，搅拌速度80-100r/min； 步骤3)将搅拌、灌装好的混合材料在30-35℃恒温箱中固化22-24h，再在70-85℃下固化1h。 本专利技术的有益效果是：1)以本专利技术所述的金属树脂快速模具材料配比制得的模具材料，采用了环氧树脂E51或E44，布氏硬度、抗弯强度、抗压强度均达到了较高值，所述材料配比较为适宜用做金属树脂模具；2)在本专利技术的金属树脂快速模具材料浇注固化工艺下，混合材料反应更充分彻底，材料混合比较均匀。本专利技术为金属树脂快速模具制作提供了必要的技术支持，同时对促进快速制模技术的应用与发展具有重要意义。 具体实施方式按照重量称取原料：环氧树脂E51：100g，固化剂苯二甲胺：16.5g，稀释剂邻苯二甲酸二丁酯：25ml，1.5mm短切玻璃纤维：20g，500目石墨粉：10g，600目铝粉：110g，500目石英粉：15g，消泡剂：3g； 将材料按配比称量好之后，材料混合时先将环氧树脂、固化剂和稀释剂等液体试剂先进行混合，再倒入粉末性填料搅拌，同时为了使粉末填料在真空注型机中完全被搅入进去，材料混合时先手动把粉末填料搅拌入树脂基体；使用真空注型机将手动搅拌得到的混合材料搅拌25min，搅拌速度90r/min；将灌装好的混合材料在30℃恒温箱中固化24h，再在70℃下固化1h。 所述的金属树脂快速模具材料配比及其固化的方法，还可以包括以下性能测试： 1)硬度：所用环氧树脂、固化剂和稀释剂的相对含量及种类是影响硬度的主要因素； 2)弯曲试验：按照YB-T 5349-2006测试，弯曲强度的计算公式为：  σ bb = F bb L s 4 W , W = 1 6 bh 2 ]]>式中：Fbb为最大弯曲力；Ls为跨距；W为试样截面系数；b为试样宽度；h为试样高度； 3)压缩试验：抗拉强度的计算公式为：  σ = F b S ]]>式中：Fb为试件压溃时承受的最大力(KN)；S为试件的原始横截面积(mm2)； 4)金相试验。 环氧树脂固化后，经过以上所述的四种试验，并分析各项试验结果得出，采用本专利技术模具材料制作的树脂模具的性能如下：布氏硬度：23.2，抗弯强度：58.8MPa，抗压强度：89.5MPa。 尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，该模具材料按照以下配比：

【技术特征摘要】
1.一种金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，该模具材料按照以下
配比：
2.如权利要求1所述的金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，所述
环氧树脂为E51或E44。
3.如权利要求1所述的金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，所述
固化剂为苯二甲胺。
4.如权利要求1所述的金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，所述
稀释剂为邻苯二甲酸二丁酯或丁基缩水甘油醚，或二丁酯与丙酮混合物。
5.如权利要求1所述的金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，所述
石墨粉粒径为400-600目。
6.如权利要求1所述的金属树脂快速模具材料配比，其特征在于，所述
铝粉粒径为500-600目。
7.如权利要求1所述的金属树脂快速模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥保，陈君，
申请(专利权)人：常熟市金成模具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32