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環(huán)氧樹脂與復合材料模具

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-07-02  來源:復材應用技術(shù)網(wǎng)  作者:劉洪勝  瀏覽次數(shù):2699
核心提示:傳統(tǒng)原模制作方法泥模泥模是做加法,使用泥土、石膏等材料堆出所要的原模輪廓,再修整。精度低,勞動強度大,原模強度不高。木模
 傳統(tǒng)原模制作方法
 
泥模
    泥模是做加法,使用泥土、石膏等材料堆出所要的原模輪廓,再修整。
    精度低,勞動強度大,原模強度不高。
木模
    木模也是做加法,使用木材制作原模輪廓。
    精度低、效率不高、原模強度差。
金屬模
    金屬模是做減法,使用各種機床,去掉多余的金屬材料,得到原模輪廓。
    精度高、成本高、強度高。
 
環(huán)氧代木
環(huán)氧代木的出現(xiàn)催生了新工藝
  增加材料:使用未固化的環(huán)氧代木像橡皮泥一樣在鋼結(jié)構(gòu)上堆積初步模具輪轂,效率高,節(jié)省材料,而且強度適中。
  去除材料:對已固化的環(huán)氧代木進行加工,即可提高加工速度,減少加工量,又可獲得高精度的模具輪廓。
 
選擇環(huán)氧代木作為第一個開發(fā)的產(chǎn)品
   環(huán)氧代木是新的原模制造方法的靈魂材料,因此最先開發(fā)相應產(chǎn)品。 
   2013年開始開發(fā),2014年初步推向市場。
   在南京甬博、明陽風電等企業(yè)得到規(guī)模化應用。
   自主研發(fā)、國內(nèi)生產(chǎn),可根據(jù)客戶需要持續(xù)改進。
 
環(huán)氧代木的問題及解決方案
    環(huán)氧代木加工后需要噴涂易打磨修型底膠,兩者的粘接是我們遇到的最大難題。 
    環(huán)氧樹脂是逐步聚合反應固化,易打磨底膠是自由基聚合固化。
    環(huán)氧樹脂未固化完全殘留的胺對于自由基聚合是阻聚劑。
    易打磨底膠還含有溶劑,會溶脹環(huán)氧樹脂。
    國內(nèi)外主流廠家都在這方面遇到過問題。
從環(huán)氧代木本身解決
問題
解決方法
副作用
殘留胺對自由基聚合阻聚
加快環(huán)氧樹脂的固化速度
縮短可操作時間
殘留胺對自由基聚合阻聚
選擇對胺不敏感的自由基固化劑
改變用戶使用習慣
溶劑對粘接的影響
改變易打磨底膠使用的溶劑
需要第三方廠家配合
溶劑對粘接的影響
提高環(huán)氧樹脂交聯(lián)密度
機加工性能變差

另外的思路

   環(huán)氧代木加工后先噴涂一層過渡層,將環(huán)氧樹脂封閉。 

   徹底解決問題,即使施工環(huán)境較差,也不影響粘接。

   除了提高粘接,還對環(huán)氧樹脂有效封閉。

   方便施工、快速干燥。

   不單獨銷售,免費配套提供給環(huán)氧代木的客戶。

原模用手糊及導入環(huán)氧樹脂系統(tǒng)料

   相對環(huán)氧代木,原模用手糊及導入環(huán)氧樹脂系統(tǒng)料,技術(shù)難度較低。 

   一般配套銷售,僅開發(fā)樹脂而無環(huán)氧代木客戶難接受。

   環(huán)氧代木開發(fā)完成,獲得配套優(yōu)勢。

   獨特的固化劑體系,保證常溫較長的適用期的前提下,具有較好的常溫固化度。

以原模材料帶動成品模具材料

   開發(fā)適合導入和手糊工藝的陰模環(huán)氧樹脂系統(tǒng)料。 

   針對客戶需求,快速響應。

   對產(chǎn)品性能進行細分,針對不同應用場景開發(fā)不同產(chǎn)品。

   導入工藝:常溫混合粘度300mPa.s左右,凝膠時間2-3小時左右。

 

   手糊工藝:常溫混合粘度600mPa.s左右,凝膠時間1小時左右,常溫固化后具有較高固化度。

定型產(chǎn)品介紹

牌號

工藝

粘度

Tg

凝膠時間

INV-E706/C706

環(huán)氧代木

/

65℃

/

INV-E720/C720

手糊

600

80 ℃

60-90

INV-E721/C721

手糊

600

125 ℃

50-70

INV-E741/C741

導入

350

120 ℃

130-200

INV-E742/C742

導入

400

160 ℃

130-200

INV-E743/C743

導入

400

180 ℃

130-200



環(huán)氧系統(tǒng)料選擇原則
不飽和聚酯樹脂的固化——自由基聚合反應
    固化反應產(chǎn)物是單體和聚合物的混合物。
    固化度可以由單體(苯乙烯)的殘留量來表征。
    測試方法:索氏提取器萃取法、氣相色譜法
環(huán)氧樹脂的固化——逐步聚合反應
    固化反應產(chǎn)物是不同聚合度的低聚物與高聚物的混合物。
    無法以單體殘留量來表征固化度。
    表征固化度的方法:不完全固化的放熱量/完全固化的放熱量(DSC)、不完全固化的Tg和完全固化的Tg的對比。

樹脂名稱

不同后固化溫度下的Tg

80℃

120℃

140℃

150℃

某進口樹脂

105

125

130

135

INV-E740/C740

105

112

113

113

INV-E741/C741

105

125

126

128

INV-E742/C742

105

135

155

160

樹脂名稱

不同后固化溫度下的固化度排序

80℃

120℃

140℃

150℃

某進口樹脂

3

2

2

1

INV-E740/C740

1

1

1

1

INV-E741/C741

2

1

1

1

INV-E742/C742

4

3

2

1


未來開發(fā)方向
低成本模具方案
 
關(guān)鍵詞: 玻璃纖維 復合材料 樹脂
 
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