本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種樹(shù)脂模具及其制備方法。

背景技術(shù)：

模具作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的工裝，在生產(chǎn)中起著決定性的作用，目前的模具大多采用金屬材質(zhì)，金屬模具的質(zhì)量和壽命都很高，但其制作成本昂貴，尤其是一些外形復(fù)雜、難成形的金屬模具，制作過(guò)程極為復(fù)雜，很多金屬材質(zhì)同時(shí)還存在加工困難、加工周期長(zhǎng)、模具磨損后修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的缺陷，成本較高、利潤(rùn)低。

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，聚合物復(fù)合材料的強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，聚合物復(fù)合材料的制品所占的比例正迅猛增加。聚合物復(fù)合材料能代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬材料，相對(duì)于金屬材料而言，聚合物復(fù)合材料制作成本低廉、易成型、加工周期短、修復(fù)時(shí)間短，這些優(yōu)點(diǎn)使得它在模具領(lǐng)域的應(yīng)用具有巨大的潛力。

目前，現(xiàn)有的壓延模具均使用金屬制作，傳統(tǒng)上經(jīng)過(guò)車(chē)、銑、刨、磨、數(shù)控機(jī)床等步驟，電火花加工、化學(xué)腐蝕等加工方式加工，模具加工時(shí)間長(zhǎng)、成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有壓延模具成本高、制造周期長(zhǎng)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種快速、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的樹(shù)脂模具。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種所述樹(shù)脂模具的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種樹(shù)脂模具，包括凹模和平面蓋板，所述平面蓋板位于所述凹模上。

一種所述樹(shù)脂模具的制備方法，包括以下步驟：

鋪放連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶，經(jīng)過(guò)0°/90°/0°的鋪放，在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶中放置產(chǎn)品樣本；

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型；冷卻、脫模，得到凹模；

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型，得到平面蓋板；

將所述平面蓋板置于所述凹模上組成樹(shù)脂模具。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶的制備方法包括以下步驟：

將連續(xù)玻璃纖維40-60份鋪展開(kāi)，與擠出熔融的熱塑性樹(shù)脂40-60份復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶。

所述連續(xù)玻璃纖維為連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維。

所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺類(lèi)樹(shù)脂。

所述聚酰胺類(lèi)樹(shù)脂選自聚酰胺66、聚十二內(nèi)酰胺或聚酰胺1212中的至少一種。

所述產(chǎn)品樣本的表面噴涂脫模劑。

所述脫模劑為硅氧烷化合物、硅油、聚四氟乙烯、氟樹(shù)脂、聚醚、脂油中的至少一種，更優(yōu)選為硅油、氟樹(shù)脂中的至少一種。

所述產(chǎn)品樣本的材質(zhì)選自比樹(shù)脂模具材料熔點(diǎn)高30-50℃的材料，優(yōu)選金屬材料。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶鋪放時(shí)的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍。

所述熱壓塑化的溫度為220-240℃，壓力為1-3mpa，保壓時(shí)間為1-60min。

所述冷壓成型的溫度為60-80℃，時(shí)間為1-60min，壓力為1-3mpa。

所述熱壓塑化為油溫加熱、紅外加熱、電磁加熱中的至少一種。

所述冷壓成型為油冷。

所述凹模與產(chǎn)品樣本接觸的面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

所述平面蓋板的一面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明的制備方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工藝要求不高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用先將產(chǎn)品制成，后進(jìn)行模具加工的方法，制作完成后，模具無(wú)需進(jìn)行處理，所用制品的材料無(wú)需傳統(tǒng)模具鋼，制造成本大大降低，加工時(shí)沒(méi)有使用車(chē)、銑、數(shù)控、電火花和化學(xué)腐蝕等成本高的制造工藝，模具成本極大降低，大約為普通金屬模具的五分之一。

本發(fā)明采用樹(shù)脂制作模具，制作時(shí)間大幅縮短，一般只需3-5天即可完成。本發(fā)明的方法所使用的模具材料與常用金屬材料相比，具有成本低廉、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，磨損以后可以很快修補(bǔ)好繼續(xù)使用，制作速度快。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種樹(shù)脂模具的制備方法，包括以下步驟：

通過(guò)紗架將40份連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維鋪展開(kāi)，與擠出熔融的60份聚酰胺66復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶；

在熱壓機(jī)上鋪放連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶，經(jīng)過(guò)0°/90°/0°的鋪放，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶鋪放時(shí)的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶中放置產(chǎn)品樣本；產(chǎn)品樣本的表面噴涂脫模劑硅油；產(chǎn)品樣本的材質(zhì)是金屬材料。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本移入壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型；熱壓塑化的溫度為235℃，壓力為2mpa，保壓時(shí)間為55min，熱壓塑化為油溫加熱；冷壓成型的溫度為70℃，時(shí)間為50min，壓力為2mpa；得到連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，冷壓成型為油冷；取出冷卻后的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，取出產(chǎn)品樣本，得到凹模；凹模與產(chǎn)品樣本接觸的面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型，熱壓塑化的溫度為240℃，壓力為3mpa，保壓時(shí)間為20min；熱壓塑化為油溫加熱；冷壓成型的溫度為80℃，時(shí)間為10min，壓力為1mpa；冷壓成型為油冷，得到平面蓋板；平面蓋板的一面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂；

將所述平面蓋板置于所述凹模上組成樹(shù)脂模具。通過(guò)上述方法制得的模具，可用于bmc、smc等熱壓成型，模具磨損后，可按照上述方法進(jìn)行重新制作，也可使用上述物料重新制作制件和凹模，完成新的模具，可以做到加工時(shí)間快，節(jié)約材料，易修補(bǔ)的特點(diǎn)。

實(shí)施例2

一種樹(shù)脂模具的制備方法，包括以下步驟：

通過(guò)紗架將50份連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維鋪展開(kāi)，與擠出熔融的50份聚酰胺1212復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶；

在熱壓機(jī)上鋪放連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶，經(jīng)過(guò)0°/90°/0°的鋪放，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶鋪放時(shí)的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶中放置產(chǎn)品樣本；產(chǎn)品樣本的表面噴涂脫模劑氟樹(shù)脂；產(chǎn)品樣本的材質(zhì)是金屬材料。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本移入壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型；熱壓塑化的溫度為230℃，壓力為2mpa，保壓時(shí)間為50min；熱壓塑化為紅外加熱；冷壓成型的溫度為80℃，時(shí)間為40min，壓力為3mpa；得到連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，冷壓成型為油冷；取出冷卻后的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，取出產(chǎn)品樣本，得到凹模；凹模與產(chǎn)品樣本接觸的面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型，熱壓 塑化的溫度為230℃，壓力為3mpa，保壓時(shí)間為10min；熱壓塑化為紅外加熱；冷壓成型的溫度為80℃，時(shí)間為20min，壓力為1mpa；冷壓成型為油冷，得到平面蓋板；平面蓋板的一面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂；

將所述平面蓋板置于所述凹模上組成樹(shù)脂模具。

實(shí)施例3

一種樹(shù)脂模具的制備方法，包括以下步驟：

通過(guò)紗架將60份連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維鋪展開(kāi)，與擠出熔融的40份聚酰胺66復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶；

在熱壓機(jī)上鋪放連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶，經(jīng)過(guò)0°/90°/0°的鋪放，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶鋪放時(shí)的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶中放置產(chǎn)品樣本；產(chǎn)品樣本的表面噴涂脫模劑聚四氟乙烯；產(chǎn)品樣本的材質(zhì)是金屬材料。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本移入壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型；熱壓塑化的溫度為220℃，壓力為1mpa，保壓時(shí)間為50min；熱壓塑化為油溫加熱；冷壓成型的溫度為70℃，時(shí)間為40min，壓力為2mpa；得到連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，冷壓成型為油冷；取出冷卻后的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，取出產(chǎn)品樣本，得到凹模；凹模與產(chǎn)品樣本接觸的面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型，熱壓塑化的溫度為230℃，壓力為3mpa，保壓時(shí)間為10min；熱壓塑化為油溫加熱；冷壓成型的溫度為80℃，時(shí)間為20min，壓力為3mpa；冷壓成型為油冷，得到平面蓋板；平面蓋板的一面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂；

將所述平面蓋板置于所述凹模上組成樹(shù)脂模具。

實(shí)施例4

一種樹(shù)脂模具的制備方法，包括以下步驟：

通過(guò)紗架將45份連續(xù)無(wú)堿玻璃纖維鋪展開(kāi)，與擠出熔融的55份聚酰胺66復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓后，得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶；

在熱壓機(jī)上鋪放連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶，經(jīng)過(guò)0°/90°/0°的鋪放，連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶鋪放時(shí)的厚度是成品厚度的1.2-1.4倍；在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶中放置產(chǎn)品樣本；產(chǎn)品樣本的表面噴涂脫模劑硅油；產(chǎn)品樣本的材質(zhì)是金屬材料。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本移入壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型；熱壓塑化的溫度為230℃，壓力為1mpa，保壓時(shí)間為50min；熱壓塑化為電磁加熱； 冷壓成型的溫度為60℃，時(shí)間為40min，壓力為2mpa；得到連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，冷壓成型為油冷；取出冷卻后的連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚酰胺板材，取出產(chǎn)品樣本，得到凹模；凹模與產(chǎn)品樣本接觸的面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂。

將鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸帶及產(chǎn)品樣本經(jīng)過(guò)熱壓塑化、冷壓成型，熱壓塑化的溫度為230℃，壓力為3mpa，保壓時(shí)間為10min；熱壓塑化為電磁加熱；冷壓成型的溫度為80℃，時(shí)間為20min，壓力為3mpa；冷壓成型為油冷，得到平面蓋板；平面蓋板的一面進(jìn)行打磨，打磨后的表面噴涂聚四氟乙烯，其他面噴涂聚氨酯樹(shù)脂；

將所述平面蓋板置于所述凹模上組成樹(shù)脂模具。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。