环氧树脂浇注技巧

环氧树脂浇注技巧

环氧化合物用于铸造各种形状和尺寸的组件。尽管环氧树脂使用起来相对简单,但必须遵循一些基本步骤才能实现无故障铸造操作。

必须仔细选择环氧树脂浇注化合物以适应手头的应用

以下是选择合适的环氧化合物的基本考虑因素:

  • 处理限制
  • 工具(模具)设计
  • 粘度
  • 反应性
  • 放热
  • 蒸汽压力
  • 收缩率
  • 扩展特性
  • 热冲击能力
  • 热稳定性能

处理限制

必须考虑适当加工设备的可用性。环氧树脂系统适用于手工浇铸、自动浇铸、热固化和高温(烘箱)固化。环氧化合物可能包含填料或可能是未填充的液体。

工具(模具)设计

以下是环氧化合物浇注中工具设计的基本考虑:

  • 浇注孔的位置应为进入被填充型腔的最短路径。
  • 提供通风口,让空气在环氧树脂填充空腔时逸出。应为所有可能滞留空气的区域(例如平面和复杂嵌件周围)提供通风孔。
  • 当环氧树脂在胶凝过程中收缩时,应该有一个材料储层可供提取。大多数情况下,储液器位于浇注孔上方,浇注孔通常是进入模具的最大开口。
  • 尽可能避免尖角和底切,因为这些区域容易滞留空气。
  • 在整个工具中提供均匀的壁厚(质量)以允许均匀加热并防止由于不同的冷却速率而导致的大的温度变化。

粘度

混合粘度越低,越容易加工环氧树脂。通过在混合在一起之前分别加热树脂和硬化剂或加热混合物本身,可以显着降低两种组分环氧化合物的混合粘度。

在加热下储存含有填料的材料需要不断搅拌,以防止填料沉降和混合比例失调的可能性。加热通常会导致适用期缩短。

反应性

“温度每升高 10 o C,反应速率加倍” 这意味着温度每升高 10 o C,适用期(混合物保持可倾倒的时间)减少(一半)50%。例如; 如果环氧树脂系统配制为在 25 o C (77 o F) 下在 30 分钟内凝胶化(变硬),那么如果加热到 35 o C(95 o F),它将在大约 15 分钟内凝胶化。

放热

放热是化合物在反应过程中产生的高于固化温度的热量。产生的热量(放热)取决于环氧树脂配方和一次反应的产品的(质量)量。为降低粘度而加热的树脂和/或硬化剂产生的放热比不加热时要大。作为一般规则,快速反应的环氧树脂体系在反应过程中会产生更高的放热。

蒸汽压力

如果固化的环氧树脂系统变得太热,它会产生气泡,如果气泡在凝胶化(硬化)之前形成,就会被困在结构中。蒸气压也是使用真空从环氧混合物中去除空气的关键考虑因素。某些关键成分,如促进剂或部分固化剂本身,可以在真空下从混合物中剥离出来。

收缩率

收缩是固化过程中体积的减少。过度收缩会导致内应力和固化环氧树脂的性能严重下降。含有填料的环氧树脂体系收缩小于未填充的环氧树脂。通常,填料含量越高,收缩率越低。提供产品储层以补充收缩的环氧树脂可改善最终结果。

热膨胀特性

如果铸件包含嵌入式组件(例如固化环氧树脂中的嵌件),则必须特别考虑这一点。环氧树脂和嵌入式嵌件的膨胀特性之间的巨大差异可能是开裂和热循环能力降低的原因。一般来说,固化的环氧树脂越柔韧,它膨胀得越多,填料含量越高,膨胀率越低。

热冲击能力

固化环氧树脂的伸长能力越高,热冲击能力越好。不幸的是,高度柔性化的系统表现出相当差的热稳定性。必须配制环氧树脂系统以在固化硬度、拉伸强度和伸长率之间实现适当的折衷,以实现应用所需的特性。

热稳定性

固化环氧树脂系统的热稳定性是指它在高温下运行同时保持一组指定的最低性能的能力。确定热稳定性的常用测试方法是在给定温度下一段时间内的重量损失百分比。

由于每个制造过程都有些独特,制造的零件必须满足不同的性能要求,因此不可能提供适用于所有过程和材料的硬性规定。

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