金属和复合材料模具选择标准(金属与复材之间的权衡)

在选择加工基板时,任何制造商面前都有很多选择。模具选项可能与零件本身一样复杂。选择高度依赖于所需部件的性能特征。有效选择或选择有很多细节……有多少部分?零件的尺寸公差有多复杂或有多严格?固化温度?模具的CTE……名单还在继续。幸运的是,有一些非常简单的方法可以缩小为给定模具选择正确基材的搜索范围。

金属和复合材料模具选择标准(金属与复材之间的权衡)

选择金属或复合材料模具的因素:

1、将制造多少个零件?

工业实践包括一些复杂的计算方法或选择是否使用复合材料或金属模具。金属模具通常比大多数复合材料选项贵得多。如果少于40个零件,金属模具可能不会有太大优势。金属模具的优势在于可以制造大量零件并快速有效地转动模具以制造更多零件。如果保养得当,金属模具的生命周期通常会更长。对于刚开始复合材料制造甚至一些轻型生产工作的人来说,复合材料模具可能是最佳选择。

2、对于未来零件的固化参数,模具将承受的温度是多少?

确保模具材料系统能够吸收热量并在此过程中保持尺寸稳定性。将零件的热特性与模具的热特性配对是复合模具的最佳实践。研究用于比较热变形温度、最大使用温度和与零件密切匹配的CTE的技术数据。这有助于确保最终零件满足所需的尺寸特征并延长模具的使用寿命。模具材料最重要的特征之一是其CTE。(热膨胀系数)此特性显示给定材料如何随着温度升高而膨胀。CTE对固化层压板的尺寸稳定性和质量具有重大影响。将零件的CTE与模具材料CTE紧密匹配是选择模具材料的最佳实践。对于复杂的表面尤其如此,因为不匹配的CTE将对零件的尺寸稳定性产生负面影响,并可能导致零件翘曲。平板和其他简单的层压板表面可能不符合相同的标准。例如,如果最终部件没有升高的固化温度,铝将是一个很好的模具。但是,如果将其加热到350F,则该零件的尺寸稳定性将超出预期。

复合模具

复合模具通常是通过铺设在准备好的插头表面上来创建的。首先铺设良好的模具凝胶/树脂底涂层以符合插头的范围表面,然后应用织物和树脂基质的分层堆积。复合模具比金属模具具有优势,因为它的制造成本通常要低得多。它们不需要CAD图纸、CNC加工($),并且可以在许多DIY制造商习惯的车库/车间类型环境中制造。复合模具也更轻,更易于操作,易于铺设,并且通常更容易修复和修改其他铺设方法。复合材料模具的选择始于为工作选择树脂系统或预浸料。环氧树脂、聚酯树脂和预浸料是复合材料模具的流行选择。由于所选择的树脂,模具的性能存在显着差异。模具可以使用一般的叠层树脂;然而,大多数模具树脂被开发为比一般层压树脂“更硬”。这提高了提供刚性、可重复制造层压部件所需的刚度。在传统的叠层模具制造选项中,能生产出更坚固且重量更轻的模具,就像层压部件一样。生产成本通常会高一些,并且应该注意在选择模具时可能计划从模具中获得多少零件,而不是标准凝胶涂层、短切原丝、聚酯基模具。复合材料模具也可由模具特定的预浸材料制成,根据模具的需要,可以选择碳纤维的厚度和一致性。在模具制造中使用预浸料具有与常规部件相同的优势,提高了铺层的效率并有助于提供最高的模具质量。毕竟,完美的模具可能会创造出完美的零件。应该注意的是,无论使用何种树脂或织物类型,所有模具选项都可以产生非常好的表面光洁度。

  • 聚酯/胶衣/CSM模具:便宜、有效、适用于多个零件;
  • 环氧树脂和CF模具:更刚性的选项,用于更高的尺寸稳定性;
  • 预浸料模具:提高制造和铺层效率,是可重复性和刚性复合模具的最佳选择,成本更高。

金属模具

在制造许多零件(如数百甚至数千个)时,金属模具是最好的基材。金属模具的生命周期很长,它们不太容易受到复合模具的磨损。如上所述,选择金属基板高度依赖于CTE。由于制造给定零件的通常复杂表面所需的材料成本、设计、加工和焊接工艺,金属加工基板的成本较高。然而,大多数金属模具都可以制造得非常精确,提供可重复的零件和快速周转。它们是在制造环境中使铺层过程高度标准化的一部分。选项包括但不限于因瓦合金、碳钢、镍、铝。

  • Invar(因瓦合金):非常适合在高温下固化的碳纤维层压板。缺点是成本高,而且很重。模具通常不易用手移动。Invar是高产预浸料叠层中常用的模具材料,固化温度升高>350F。
  • 碳钢和镍:促进良好的表面光洁度,这些模具必须尽快准备好,因为即使在高湿度的情况下碳钢也会生锈。与铝相比,CTE与一般层压材料的匹配度更高。通常提供与所需表面的紧密匹配。
  • 铝:主要用于装配模具,是金属模具的轻量级选择,但它是一种较软的金属。叠层的预期寿命不如殷钢或碳钢高。鉴于铝的CTE高,铝在高固化温度下的复杂形状也不好。

模具保养

预期寿命高度依赖于上层模具在上层和存储过程中得到的照顾。当适当注意使用给定的脱模剂进行适当准备时,模具将持续更长时间,模具不用作切割表面,储存包裹或覆盖在气泡包装中(至少是铺层表面)。确保不要碰到或掉落模具。这似乎是常识,但这些被忽视的事故通常是任何类型模具中最常见的故障。有各种不同的模具选项,金属与复合模具会划伤表面,通常是最受欢迎的选项。然而,3D打印塑料模具越来越受欢迎,特别是在一次性生产或原型制作中。表面有鳍鱼可能会留下一些不足之处,但可以解决。泡沫覆盖的复合模具也是可以提供多用途模具的另一种选择。可以说,如果价格合适并且温度与膨胀相匹配,则模具选项可以达到想象。

(73)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 环氧树脂胶水的导热性能是否会影响其粘接效果?

    环氧树脂胶水的导热性能通常不会直接影响其粘接效果。导热性能主要涉及材料传导热量的能力,而粘接效果涉及胶水的粘附能力、力学性能和耐久性等方面。 导热型环氧树脂胶水通常被设计用于需要传导热量的应用,例如电子元件的封装和散热材料的制作。这种类型的胶水通常具有较高的导热性能,以便有效地传导热量,并确保电子元件的散热效果。 然而,导热型环氧树脂胶水的粘接效果并不仅仅取…

    2023-10-02
    8.1K00
  • 玻璃钢制品的绝缘性能如何?

    玻璃钢制品的绝缘性能非常出色。 由于其主要成分是玻璃纤维和树脂,玻璃钢制品具有良好的电绝缘性能。 它具有很高的绝缘强度和绝缘电阻,可以有效地阻止电流的流动,避免电击和电火灾的发生。 因此,玻璃钢制品广泛应用于电力设备、电缆保护套管等领域,保障电力系统的安全运行。 此外,玻璃钢制品还具有阻燃性能,即使在高温环境下,也能够保持良好的绝缘性能,不会引发火灾。 总的…

    2023-09-05
    9.3K00
  • 阻燃树脂的防火等级

    阻燃树脂的防火等级通常由其材料组成和防火性能决定。具体的防火等级划分可以因国家和地区而有所差异,不同国家和地区可能采用不同的标准和测试方法来评定防火等级。以下是一般情况下常见的阻燃树脂的防火等级划分: 需要注意的是,不同的防火测试标准和等级划分可能存在差异,因此在选择阻燃树脂时,最好参考当地的建筑规范、安全标准以及相关的防火测试要求,确保所选材料符合相应的防…

    2023-12-05
    5.6K00
  • 了解如何通过几个步骤使用环氧树脂艺术

    开始使用环氧树脂艺术可能会让人不知所措。如果你犯了错误会怎样?不用担心; 它不需要很复杂。让我们来看看制作漂亮的环氧树脂艺术品需要了解哪些知识。 您在艺术项目中使用哪种树脂? 使用为艺术品项目制造的优质环氧树脂,依赖知名环氧树脂制造商的品牌产品。如果您正在寻找,我们愿意为您提供帮助环氧树脂美术用品: 制作环氧树脂艺术品:分步说明 步骤1: 准备您的…

    2023-04-25
    6.2K00
  • 如何摆脱环氧树脂中的酒窝?

    您是否曾经尝试过使用环氧树脂,结果却出现了难看的酒窝? 这可能是一个真正的问题,特别是当您尝试将环氧树脂用于成品表面时。 在这篇博文中,我们将讨论如何摆脱那些讨厌的酒窝,并用你的环氧树脂产生光滑的饰面。 为什么我的环氧树脂有酒窝? 您的环氧树脂有酒窝的原因可能有几个。一种可能性是树脂混合不正确,导致形成气泡。 另一种可能性是在涂覆树脂之前表面没有正确准备,导…

    2023-06-21
    4.3K00
  • 玻璃纤维网格布的纱线直径对其强度有何影响?

    玻璃纤维网格布的纱线直径对其强度有着直接的影响。一般来说,纱线直径越大,玻璃纤维网格布的强度越高。这是因为较大直径的纱线具有更高的抗拉强度和刚度,能够承受更大的力量和应变。 当纱线直径增加时,玻璃纤维网格布的强度也会相应增加。这对于需要具备高强度和耐用性的应用非常重要,比如建筑物的加固、复合材料制造等。 然而,纱线直径增加也会导致一些潜在的问题。较粗的纱线会…

    2023-08-20
    7.3K00
  • 我可以在树脂艺术中使用丙烯酸颜料吗?

    丙烯酸颜料因其鲜艳的色彩和多功能性而深受艺术家们的喜爱。同样,树脂艺术也逐渐成为艺术爱好者的热门选择。然而,能否将这两种媒介结合使用呢?这些颜料是否适用于树脂艺术项目? 丙烯酸颜料以其鲜艳的色彩、多功能性以及快速干燥的特性而著称。它们可以应用于多种表面,这使得它们成为艺术家们的首选。因此,它们完全可以融入树脂艺术项目中。但是,需要注意的是,并非所有的丙烯酸颜…

    2025-02-03
    11.0K00
  • 木材填料会染色吗?

    您的木制品上有几个小孔,您想知道是否可以用木腻子或木材填料填充它们。虽然这两种产品都用于填充家具、橱柜或其他木材项目中的凹痕和裂缝,但木腻子与木材填料之间存在一些重要差异,这将决定哪一种最适合您的项目。 目录 木材填料真的可以染色吗? 你可以染色什么样的木材填料? 木材填料看起来如何染色? 如何防止木材填料染色? 为什么木材填料会透过油漆显示出来? 您是在打…

    2023-01-12
    6.5K00
  • 玻璃钢材料属性(FRP特性)

    玻璃钢(也称为玻璃纤维增强塑料)是一种复合材料,由玻璃纤维和树脂组成。它具有以下主要属性: 需要注意的是,具体的玻璃钢材料属性可能会因制造工艺、树脂类型和纤维布局等因素而有所不同。因此,在选择和应用玻璃钢材料时,最好参考制造商提供的技术规范和性能数据。

    2023-08-21
    7.6K00
  • 固化剂的选择是否会影响环氧树脂的成本?

    是的,固化剂的选择可以对环氧树脂的成本产生影响。以下是一些相关因素: 因此,固化剂的选择可以对环氧树脂的成本产生直接和间接的影响。在实际应用中,需要综合考虑性能需求、经济性和可行性,在满足要求的前提下选择适当的固化剂以实现成本的控制与效益的平衡。

    2023-09-20
    5.2K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部