塑料件模具的快速制造快速模具制造近年來比較活躍,在塑料件(具一定產量)的模具快速制造上,一般分為2類。
基于傳統注射機的注射模快速制作由于注射機高溫高壓成型的特點,注射模一般用金屬材料。對于注射用金屬模具的快速制作國內外都進行了大量的研究,也出現了不少方法,其基本上都采用了RP技術并結合精密鑄造、電鑄、金屬粉末燒結以及研磨等技術。例如德國EOS公司的EOSINTM系統就是利用直接金屬激光燒結工藝(DMLS)生產金屬模具,用于生產有系列特征的注射塑料原型制件。
另外陶瓷型精密鑄造法、金屬噴涂法等均可實現快速制作注射模。但各種金屬快速模具制作方法都不同程度地受各種因素、條件的限制,在現實生產中還難以廣泛地應用。也許是簡單、經濟、易操作的特點,目前一些非金屬材料用于注射模的快速制作已在實際生產中應用。例如,利用汽巴高溫樹脂材料結合金屬模架等注射模基本構件快速制作的注射模,現在已能達到幾千件的產量。
我國塑料件模具產品市場更新較快
非傳統注射機用模具的快速制造目前較成熟的快速制作工藝有真空注型和PIM技術等工藝,因真空注型設備投資大、產量少和受尺寸限制,實際上目前主要還是PIM技術的快速模具制作。PIM技術采用的是常溫低壓成形,按照快速、簡單、實用等經濟原則,在實際生產中一般采用以下方法:
(1)愛牢達環氧樹脂模具。該材料快速制作模具工藝集幾十年汽巴公司在金屬拉伸、翻砂鑄造、發泡、吸塑等模具制造的大量豐富實踐經驗,是一種在歐美工業界廣泛應用的快速經濟模具。由于該材料固化形態堅硬,一般稱其為硬模,制作模具有2種基本方法:表面涂層法;澆鑄法。
(2)尤洛聚氨酯樹脂模具。由于該材料超常低的收縮率及高抗撕拉強度,其高韌性及高回彈性更利于復雜結構塑料件的開模取件,亦稱軟模,目前已成為選用制模材料的主流。一般通過澆鑄成型。
(3)硅膠模具。由于硅膠材料很早就有翻模工藝的應用,目前也是快速制造業內人儒皆知的翻模材料,國內也有廠家生產銷售。目前國產硅膠抗撕裂強度差,只適于小數量的結構簡單樣件制作,進口硅膠應用較廣,尤其在真空注型工藝中,傳統上都用于翻制模具。
在實際生產中,可根據塑件情況,采用多種材料配合不同工藝制作模具,以達到模具性能最優。另外,近年來快速經濟制模領域比較活躍的低熔點合金,由于其一次成形后,無法適應PIM試模和修模階段的排氣系統再設計,故使用較少。
當前,塑料件模具產品更新換代更快,其中很大部分為塑料產品。如何在最短時間、最少費用基礎上,拿出少量、多種的新品面向市場,最大限度地減少投資風險,實現以銷定產,已成為現代企業經營、管理的主要目標之一。