前言
　　RTM成型工藝技術(shù)是當(dāng)前世界FRP工業(yè)中發(fā)展最快的成型工藝之一。所有RTM產(chǎn)品都需要一個(gè)適合其工藝的模具。RTM模具可以用鋁、鋼、FRP來制作。鋁、鋼模具不易變形但價(jià)格高，F(xiàn)RP模具成本較低，制作周期較短。是目前主流的RTM工藝用模具。下面主要對(duì)FRP模具做個(gè)介紹。

1.1簡(jiǎn)介
     模具是產(chǎn)品的鏡子，決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具。由于RTM模具一般采用陰陽(yáng)模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽(yáng)模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素了。另外模具的緊固、密封、注膠口和排氣口的設(shè)計(jì)是否合理也是決定RTM產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

1.2模具設(shè)計(jì)步驟

1、模具制作環(huán)境的要求以及原料的選擇
  a．環(huán)境
環(huán)境溫度：理想的范圍為25±3℃。
相對(duì)濕度：不能大于60%。
制作車間：應(yīng)保持比產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)更高的清潔度與日常維護(hù)。
   b．材料
由于RTM模具要求具有強(qiáng)度高、變形小、壽命長(zhǎng)、模腔尺寸準(zhǔn)確等許多特點(diǎn)，所以對(duì)制模材料有特殊的要求。主要材料有：膠衣、模具樹脂、表面氈、無堿短切氈、輕木、強(qiáng)芯氈、保溫芯塊、蠟片。輔助材料：聚酯封孔劑、易打磨底膠、高光膠衣、玻璃微珠、丁酮、丙酮、方格布、固化劑、促進(jìn)劑、各種目數(shù)水砂紙、定位件、緊固件、注射口、排氣口、注射塞。工具：膠衣噴槍、攪拌器、油漆噴槍、毛刷、塑料盆、各種輥筒、固化劑量杯、膩?zhàn)拥?、剪刀、美工刀、鋼直尺等?/p>

2、原模的制作
        原模的材料一般可用木材、代木、石膏、聚氨酯泡沫，也可以用產(chǎn)品支撐起來完成。木材要求使用水分相對(duì)較低，最好是烘干的松木來制作。石膏牽涉到水分揮發(fā)的問題，需要進(jìn)行封孔。聚氨酯泡沫同樣也牽扯到表面處理，產(chǎn)品精度要求高的首選用代木和木材。原模的加工可以手工也可以通過加工中心加工。如果加工中心平臺(tái)沒有那么大，可以分割加工，最后拼裝，對(duì)原模需要重復(fù)使用的，建議使用代木。
       原模在制作過程中要考慮到R角的處理。R角與產(chǎn)品厚度的關(guān)系見下表。

另外還要考慮到脫模斜度的問題，有脫模斜度的制品脫模力小，脫模順利且不易損傷模具表面。根據(jù)產(chǎn)品的外形情況和技術(shù)條件許可盡量加大脫模斜度。如果技術(shù)條件不具備的情況下也要確保預(yù)留3‰的脫模斜度。

3、模具設(shè)計(jì)
      ⑴制作方案的確定
      在該步驟中我們主要考慮模具的分模面，考慮是否進(jìn)行分?；蛘咝枰龌顗K。這一步將影響到產(chǎn)品是否能順利的生產(chǎn)出來，還有開合模過程的操作是否順利。
 

     ⑵模具結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)
     一般情況下FRP模具的FRP結(jié)構(gòu)層為產(chǎn)品厚度的3~5倍。以下為2種參考方案：
    A：2層膠衣+1層30g/ m2表面氈+1層300g/ m2短切氈+2層300g/ m2短切氈+2層0.4方格布+ 輕木+1層300g/ m2短切氈、6層0.8方格布（輕木以后的積層全部用RTM專用模具樹脂） + 2層300g/ m2短切氈（加固鋼架）
    B： 2層膠衣+1層30g/ m2表面氈+1層300g/ m2短切氈+2層300g/ m2短切氈+2層強(qiáng)芯氈+ 輕木+1層300g/ m2短切氈、6層0.8方格布（輕木以后的積層全部用RTM專用模具樹脂） + 2層300g/ m2短切氈（加固鋼架）
                
（注：每個(gè)加號(hào)的鋪層為一次完成。）

4、裙邊的設(shè)計(jì)
     在制作方案以及鋪層設(shè)計(jì)都完成以后就開始第一片模具（即陰模）的制作。第一步是裙邊的制作，一般情況下，RTM模具裙邊設(shè)計(jì)寬度為8~12cm，對(duì)于操作不便的死角要預(yù)留出足夠的空間位置，進(jìn)行平滑過渡處理。以便于密封膠條能很順利的貼合，在裙邊預(yù)留密封膠條的位置，否則在制作的時(shí)候會(huì)帶來不必要的麻煩。
 

5、原模表面的處理
       a、用120目砂布把原模表面的毛刺處理掉。
       b、把原模表面的木紋或釘孔用原子灰刮平、打磨。
       c、整體噴一層易打磨底膠，打磨找平。
       d、在模具表面打蠟
 

6、密封膠條及模腔的位置處理
        用蠟片貼出密封膠條的位置，然后對(duì)邊緣用膩?zhàn)踊蛳鹌つ噙M(jìn)行圓滑過度處理。
 

7、模具膠衣準(zhǔn)備
       膠衣的用量一般控制在850g/m2，此時(shí)的厚度在0.6~0.8mm之間，凝膠時(shí)間控制在2小時(shí)左右，凝膠太快會(huì)導(dǎo)致膠衣層中的氣孔率高。膠衣分兩次噴涂，兩次的間隔時(shí)間不超過30分鐘。噴涂時(shí)噴槍壓力控制在70psi。模具膠衣施工程序：首先檢查噴射設(shè)備是否處于良好狀態(tài)，檢查所有的密封狀態(tài)是否良好，壓力調(diào)節(jié)器操作是否靈活。

8、模具的積層
        制作前要確保纖維制品不受潮，不沾油污。保證纖維含量控制在60%左右。

9、輕木
        可以加入輕木或泡沫來增強(qiáng)。

10、模具的加固
       根據(jù)模具結(jié)構(gòu)情況、增強(qiáng)纖維織物的情況，用方鋼加固模具。模具的加固的好壞直接影響到模具的壽命。

11、排氣口和注射口的設(shè)計(jì)
       一般情況下排氣口和注射口設(shè)于上模，對(duì)于幾何形狀較規(guī)則的模具注射口設(shè)置在其幾何中心，不規(guī)則的模具一般位于模具注射狀態(tài)下制件的最底端，排氣孔設(shè)計(jì)一般安放在產(chǎn)品的最高點(diǎn)以及不利于排氣的位置。如果有需要，可以在合適的位置放置氣脫來幫助產(chǎn)品的脫模?？傊鶕?jù)制品的具體形狀進(jìn)行分析，充分考慮到樹脂的流動(dòng)方式，全面權(quán)衡，妥善安排注射口和排氣口的位置，以保證制品的注射成功。

12、陽(yáng)模的制作
       在鋪設(shè)完蠟片開始制作陽(yáng)模的時(shí)候，結(jié)構(gòu)層的糊制和陰模一樣，但有以下注意事項(xiàng)：
       a．噴膠衣時(shí)注意操作間的濕度不能超過60%，否則會(huì)嚴(yán)重影響其固化，容易引起膠衣皺摺。因此在濕度大的情況下不能噴涂膠衣。
       b．陽(yáng)模制作過程中，要嚴(yán)格控制樹脂的用量以及積層的速度，否則模具以及模腔的尺寸均得不到保證。

13、緊固件、定位件的焊接
　　我們?cè)陉?yáng)模的FRP結(jié)構(gòu)層完成以后，同樣也要對(duì)模具進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)。操作和陰模一樣，但要注意焊接時(shí)要把注射口和排氣口的位置讓出來，同時(shí)在注射口的位置方鋼的間距需要小一些以增加該位置的剛性。
　　一般情況下，陰陽(yáng)兩片模具的定位件僅需要兩件，采用對(duì)稱的位置焊接，其它位置均用緊固件，所有這些金屬焊接件的空間距離為40cm左右，如果模具較厚或者裙邊的鋼架不夠平整，需要用厚度為10mm左右的鋼板進(jìn)行銜接。焊接時(shí)一定要保證在模具緊固時(shí)受力在同一方向。當(dāng)然還要根據(jù)模具的具體情況進(jìn)行靈活處理以達(dá)到最佳的效果。

14、后固化處理
　　到此，我們模具的制作過程就完成了。
　　由于模具在制作過程中樹脂固化不完全，以及緊固件和定位件的焊接等會(huì)造成模具中存在著較大的應(yīng)力，如果馬上投入生產(chǎn)，會(huì)嚴(yán)重的影響到模具的質(zhì)量和壽命。因此要進(jìn)行模具的后固化處理。
　　方法如下： 在高于模具使用溫度40-50℃的溫度下進(jìn)行熱處理，一般以60-80℃為參考溫度，固化8小時(shí)來消除模具的內(nèi)應(yīng)力以及提高樹脂的固化度，使得模具達(dá)到最佳的性能。后固化處理完以后如果時(shí)間上充?？梢詫⒛＞叻胖靡恢芤院竺撃２⑻幚碓偻度肷a(chǎn)。

15、模具的后處理
      完成模具的后固化就可以脫模進(jìn)行后處理。
　?、琶撻_模具，去除蠟片（蠟片都附著在陽(yáng)模上）。
　?、迫コ炂院笥脻嵞┣逑茨＞?。
　?、菑?00目砂紙開始依次遞增到2000目以上，根據(jù)產(chǎn)品要求打磨模具。
　?、饶＞弑砻娲蚰ズ箝_始拋光處理。

16、試模
    ⑴試模前一定要保證脫膜劑的完整涂覆，并要做脫模實(shí)驗(yàn)。
    ⑵根據(jù)產(chǎn)品的形狀剪裁氈。
    ⑶合上模具，緊固到位，準(zhǔn)備注射。
    ⑷注射時(shí)的壓力可以從小往大調(diào)。
    ⑸待產(chǎn)品固化以后脫模，察看整個(gè)模具以及產(chǎn)品的情況。需要時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整直到滿意為止。至此，我們整個(gè)模具的制作就完成了。

17、模具的保養(yǎng)、維護(hù)和保管
　　由于RTM注射模具屬于精度比較高的模具，不管是否長(zhǎng)期生產(chǎn)，都需要對(duì)模具進(jìn)行必要的保養(yǎng)和維護(hù)。
    ⑴總的原則：保養(yǎng)重于修補(bǔ)，修補(bǔ)難以得到好的模具。
    ⑵保養(yǎng)方法：邊使用邊保養(yǎng)，主要是重新打磨、拋光、保持光潔度；使用久的模具，在其表面可能會(huì)有脫膜蠟或脫膜劑的積垢，需要用專門的清洗劑來去除這些積垢，讓模具煥然一新。
    ⑶模具在使用告一段落以后，需要繼續(xù)保管時(shí)，要注意幾點(diǎn)：a.模具必須合模緊固到位然后存放，合模時(shí)必須保證模腔的潔凈。b.不允許放在露天。

小結(jié)：
    RTM作為一種新型的增強(qiáng)塑料加工方法，還有許多的問題需要深入的研究，并且通過我們這個(gè)模具制作工藝過程，也知道RTM模具的制作相對(duì)敞模的FRP模具的制作要復(fù)雜的多，需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制才能得到滿意的效果，因此還需比較長(zhǎng)的時(shí)間來完善和改進(jìn)這個(gè)制作工藝。