最后是測試凝膠時間和黏度。凝膠時間是指樹脂從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的時間，它直接影響到模具的制作周期和質(zhì)量。如果凝膠時間過短，可能會導(dǎo)致鋪層過程中樹脂來不及充分浸潤玻纖，從而影響鋪層的質(zhì)量；如果凝膠時間過長，則會降低生產(chǎn)效率。黏度則反映了樹脂的流動性，合適的黏度可以保證樹脂在鋪層過程中能夠均勻地分布在玻纖增強(qiáng)材料之間，形成致密的結(jié)構(gòu)。測試凝膠時間和黏度可以使用專業(yè)的測試設(shè)備，如凝膠時間測試儀和黏度計，按照標(biāo)準(zhǔn)的測試方法進(jìn)行操作，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.1.2 玻纖增強(qiáng)材料的質(zhì)量把控
短切氈等玻纖增強(qiáng)材料的質(zhì)量對模具鋪層至關(guān)重要。短切氈具有最大程度減少纖維紋路印出的優(yōu)點(diǎn)，這使得模具表面更加光滑，提高了模具的外觀質(zhì)量。在鋪層過程中，短切氈能夠與模具樹脂良好結(jié)合，增加鋪層的強(qiáng)度和剛度。
質(zhì)量把控方面，首先要關(guān)注短切氈的纖維質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的短切氈應(yīng)采用高強(qiáng)度的玻璃纖維，纖維直徑均勻，無雜質(zhì)。玻璃纖維的強(qiáng)度直接影響到鋪層的強(qiáng)度，因此要選擇具有高拉伸強(qiáng)度和彈性模量的玻璃纖維。同時，纖維直徑的均勻性也很重要，不均勻的纖維直徑會導(dǎo)致短切氈的性能不穩(wěn)定，影響鋪層的質(zhì)量。
其次是短切氈的克重。不同的模具要求使用不同克重的短切氈，一般來說，小的模具可以使用較輕克重的短切氈，如 300g/㎡、450g/㎡等，而大的模具則需要使用較重克重的短切氈，以保證鋪層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。例如，對于 8mm 厚左右的小模具，可以采用 M450×4~5+RX×N 的積層工藝，其中短切氈的克重可以選擇 450g/㎡；對于 15mm 厚左右的大模具，則需要增加短切氈的克重，以確保模具的強(qiáng)度。
此外，還要注意短切氈的均勻性。在鋪層過程中，均勻的短切氈能夠保證樹脂在玻纖之間的均勻分布，避免出現(xiàn)局部強(qiáng)度不足或氣泡等問題。可以通過目視檢查和溶劑檢驗法等方法來檢驗短切氈的均勻性。目視檢查時，觀察短切氈的顏色是否一致，無結(jié)合劑團(tuán)、填料團(tuán)等；溶劑檢驗法是通過測定成型料各部分樹脂的含量，來衡量短切氈的均勻性。在混好的料堆不同部位上各取數(shù)克料，分別加入酒精，攪拌溶解樹脂，然后濾去溶有樹脂的酒精，剩余物在 105℃進(jìn)行干燥并稱量。原試樣與剩余物的重量差即為該試樣中的樹脂量，各個試樣中樹脂含量的差數(shù)不超過含有量的 0.1%時，便說明該料已混制均勻。
最后，在使用短切氈等玻纖增強(qiáng)材料時，要注意與模具樹脂的配合。確保樹脂能夠充分浸潤玻纖，形成良好的結(jié)合，同時要避免出現(xiàn)氣泡等缺陷。在鋪層過程中，要用鐵滾仔細(xì)滾壓鋪層，確保所有氣泡已趕凈，并保證合理的樹脂與纖維比例。當(dāng)首層固化后，要對鋪層做認(rèn)真全面的檢查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能發(fā)生問題的地方。如發(fā)現(xiàn)氣泡等缺陷，必須小心的將氣泡去掉，并重新修補(bǔ)好創(chuàng)面。
4.2 鋪層工藝的優(yōu)化與實施
復(fù)合材料模具的鋪層工藝直接影響著模具的質(zhì)量和性能。在實際操作中，需要不斷優(yōu)化鋪層工藝，以確保模具的強(qiáng)度、精度和耐用性。
4.2.1 首層鋪層的關(guān)鍵要點(diǎn)
首層鋪層是整個模具鋪層的基礎(chǔ)，對模具質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。首層的質(zhì)量要求非常高，要避免一切模具完成后的再修理或?qū)δz衣造成破壞的可能性。
在材料選擇上，根據(jù)模具形狀的復(fù)雜程度，糊制首層時纖維選用 30 克/㎡表面氈、300 克/㎡、450 克/㎡的短切氈。這些材料能夠最大程度地減少纖維紋路的印出，保證模具表面的光滑度。同時，表面氈和短切氈的結(jié)合使用，可以增加首層的強(qiáng)度和剛度。
在鋪層操作過程中，必須用鐵滾仔細(xì)滾壓鋪層，確保所有氣泡已趕凈，并保證合理的樹脂與纖維比例。這一步驟非常關(guān)鍵，因為氣泡的存在會降低鋪層的強(qiáng)度，影響模具的質(zhì)量。滾壓時要注意力度均勻，避免過度滾壓導(dǎo)致材料變形。
當(dāng)首層固化后，要對鋪層做認(rèn)真全面的檢查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能發(fā)生問題的地方。如發(fā)現(xiàn)氣泡等缺陷，必須小心的將氣泡去掉，并重新修補(bǔ)好創(chuàng)面。檢查過程中要使用專業(yè)的檢測工具，如放大鏡、探針等，確保缺陷被完全發(fā)現(xiàn)和修復(fù)。
4.2.2 增厚鋪層的合理安排
增厚鋪層是為了增加模具的厚度和強(qiáng)度，滿足不同模具的使用要求。一般采用 M450×4~5+RX×N 的積層工藝，小的模具 8mm 厚左右，大的模具保證 15mm 左右。
在增厚鋪層過程中，要嚴(yán)格按照制定的時間表進(jìn)行操作。時間表的制定是根據(jù)原輔材料的化學(xué)特性決定的，企圖走捷徑或加速工藝，都將對模具的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。例如，某些樹脂的固化時間較長，需要在首層固化后一定時間才能進(jìn)行增厚鋪層，否則會影響樹脂的固化效果，降低模具的強(qiáng)度。
在鋪層材料的選擇上，可以繼續(xù)使用短切氈等玻纖增強(qiáng)材料，并根據(jù)模具的厚度要求適當(dāng)增加材料的克重和層數(shù)。同時，要注意每層之間的樹脂浸潤情況，確保樹脂能夠充分浸潤玻纖，形成良好的結(jié)合。
在鋪層過程中，要注意控制鋪層的速度和壓力。過快的鋪層速度可能會導(dǎo)致樹脂分布不均勻，出現(xiàn)氣泡等缺陷；過大的壓力則可能會使材料變形，影響模具的尺寸精度。可以使用專業(yè)的鋪層設(shè)備，如鋪層機(jī)、壓輥等，來控制鋪層的速度和壓力，提高鋪層的質(zhì)量和效率。
此外，在增厚鋪層過程中，還可以采用巴氏硬度儀來監(jiān)測鋪層的固化程度。當(dāng)積層的巴氏硬度達(dá)到完全固化硬度的 80%~90%時，就可以進(jìn)行下一鋪層。這種方法可以消除由于固化時間差異而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，確保模具的質(zhì)量。
5.1 外結(jié)構(gòu)的作用與設(shè)計原則
5.1.1 外結(jié)構(gòu)的功能分析
模具外結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料模具中起著至關(guān)重要的作用。模具在使用過程中會受到外部力量的作用，如注塑壓力、熱脹冷縮等，這些力量如果不能得到均勻傳遞，就會導(dǎo)致模具表面變形，從而影響模具的精度和使用壽命。模具外結(jié)構(gòu)的主要功能就是將外部力量平均傳遞到模具表面，阻止模具的表面變形。
例如，在注塑成型過程中，模具內(nèi)部會受到巨大的壓力，如果沒有外結(jié)構(gòu)的支撐，模具很容易發(fā)生變形。模具外結(jié)構(gòu)可以將注塑壓力均勻地分散到整個模具表面，從而減少模具的變形。此外，在模具的加熱和冷卻過程中，由于不同材料的熱膨脹系數(shù)不同，也會產(chǎn)生應(yīng)力，如果不能得到有效釋放，就會導(dǎo)致模具變形。模具外結(jié)構(gòu)可以通過合理的設(shè)計，使模具在加熱和冷卻過程中能夠自由膨脹和收縮，從而減少應(yīng)力的產(chǎn)生，防止模具變形。
5.1.2 設(shè)計原則的具體體現(xiàn)
模具外結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：
首先，模具外結(jié)構(gòu)應(yīng)懸吊在高于模具鋪層面 1/4 英尺的地方。這樣可以避免結(jié)構(gòu)骨架直接與模面聯(lián)結(jié)，防止不同的熱傳導(dǎo)引起模具表面印痕。例如，若結(jié)構(gòu)骨架直接與模面聯(lián)結(jié)，當(dāng)模具受熱時，結(jié)構(gòu)骨架和模具表面的溫度傳導(dǎo)速度不同，會導(dǎo)致模具表面出現(xiàn)不均勻的熱膨脹，從而產(chǎn)生印痕，影響模具的表面質(zhì)量。
其次，在結(jié)構(gòu)層與表面之間不要放置部分泡沫、層板或其他絕緣材料做墊層。該結(jié)構(gòu)與鋪層之間的黏結(jié)最好使用玻纖，但不要用編織布以防印痕。這是因為絕緣材料的熱傳導(dǎo)性能與模具材料不同，會影響模具的熱平衡，導(dǎo)致模具變形。而玻纖具有良好的強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)性能，可以有效地傳遞外部力量，同時不會產(chǎn)生印痕。
例如，在一些精密模具的設(shè)計中，為了保證模具的精度和表面質(zhì)量，會采用高強(qiáng)度的玻纖材料作為外結(jié)構(gòu)與模具表面的連接材料。同時，在設(shè)計過程中，還會考慮外結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸，使其能夠與模具表面緊密貼合，從而更好地傳遞外部力量，防止模具變形。
5.2 外結(jié)構(gòu)的制作方法與材料選擇
5.2.1 制作方法的步驟與要點(diǎn)
模具外結(jié)構(gòu)的制作主要包括以下步驟：
首先，確定外結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀。根據(jù)模具的大小和形狀，以及所需承受的外部力量，設(shè)計出合適的外結(jié)構(gòu)尺寸和形狀。在設(shè)計過程中，要充分考慮模具的使用環(huán)境和要求，確保外結(jié)構(gòu)能夠有效地傳遞外部力量，同時不影響模具的正常使用。
其次，選擇合適的制作材料。一般來說，可以選擇鋼架結(jié)構(gòu)或膠合板的條箱結(jié)構(gòu)作為模具外結(jié)構(gòu)的材料。鋼架結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠承受較大的外部力量；膠合板的條箱結(jié)構(gòu)則具有成本低、制作方便的特點(diǎn)，可以根據(jù)模具的具體形狀進(jìn)行定制。
然后，進(jìn)行外結(jié)構(gòu)的組裝。將選擇好的材料按照設(shè)計要求進(jìn)行組裝，可以采用焊接、螺栓連接等方式。在組裝過程中，要確保外結(jié)構(gòu)的各個部分連接牢固，沒有松動和間隙。同時，要注意外結(jié)構(gòu)的懸吊高度，必須懸吊在高于模具鋪層面 1/4 英尺的地方，以避免結(jié)構(gòu)骨架直接與模面聯(lián)結(jié)產(chǎn)生印痕。
最后，對外結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面處理。為了提高外結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性和美觀度，可以對外結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴漆、鍍鋅等表面處理。在表面處理過程中，要注意選擇合適的涂料和處理方法，確保外結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量和性能。
在制作模具外結(jié)構(gòu)的過程中，還需要注意以下要點(diǎn)：
一是要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行制作，確保外結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀準(zhǔn)確無誤。任何偏差都可能影響外結(jié)構(gòu)的性能和模具的質(zhì)量。
二是要注意材料的質(zhì)量和性能。選擇優(yōu)質(zhì)的材料可以提高外結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，延長模具的使用壽命。
三是要確保外結(jié)構(gòu)的組裝質(zhì)量。各個部分的連接要牢固可靠，避免在使用過程中出現(xiàn)松動和脫落的情況。
四是要注意外結(jié)構(gòu)的表面處理。良好的表面處理可以提高外結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性和美觀度，同時也可以保護(hù)外結(jié)構(gòu)不受外界環(huán)境的影響。
5.2.2 材料選擇的依據(jù)與優(yōu)勢
選擇鋼架結(jié)構(gòu)或膠合板的條箱結(jié)構(gòu)作為模具外結(jié)構(gòu)的材料，主要有以下依據(jù)和優(yōu)勢：
對于鋼架結(jié)構(gòu)來說，其優(yōu)勢在于強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。鋼架結(jié)構(gòu)可以承受較大的外部力量，能夠有效地保護(hù)模具不受變形的影響。同時，鋼架結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性能較好，可以使模具在加熱和冷卻過程中更加均勻地膨脹和收縮，減少應(yīng)力的產(chǎn)生。此外，鋼架結(jié)構(gòu)的耐用性強(qiáng)，使用壽命長，可以降低模具的維護(hù)成本。
而膠合板的條箱結(jié)構(gòu)則具有成本低、制作方便的特點(diǎn)。膠合板的價格相對較低，可以降低模具外結(jié)構(gòu)的制作成本。同時，膠合板可以根據(jù)模具的具體形狀進(jìn)行切割和組裝，制作過程相對簡單快捷。此外，膠合板的重量較輕，便于搬運(yùn)和安裝，可以提高工作效率。
在選擇材料時，還需要考慮模具的使用環(huán)境和要求。如果模具需要在高溫、高壓等惡劣環(huán)境下使用，那么鋼架結(jié)構(gòu)可能是更好的選擇；如果模具的尺寸較小，對成本要求較高，那么膠合板的條箱結(jié)構(gòu)則更為合適。總之，要根據(jù)具體情況選擇合適的材料，以確保模具外結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。
6.1 脫模方法與注意事項
6.1.1 脫模的步驟與技巧
模具框架結(jié)構(gòu)完全固化后，就可以進(jìn)行脫模操作。脫模的第一步是將模具邊緣切割整齊，為后續(xù)操作做好準(zhǔn)備。然后，使用多個脫模楔均布插入陰、陽模之間。脫模楔的選擇應(yīng)根據(jù)模具的大小和形狀來確定，一般來說，小模具可以使用較少的脫模楔，大模具則需要更多的脫模楔以確保均勻用力。在插入脫模楔時，要注意選擇合適的位置，避免插入到模具的薄弱部位或可能導(dǎo)致模具損壞的地方。
插入脫模楔后，均勻用力將模具慢慢分離。用力時要注意力度的大小，不要單獨(dú)用力以防損壞模具，可以使用橡皮錘敲打各個應(yīng)力集中部位，如模具的拐角、邊緣等地方。敲打時要注意力度適中，不要用鐵器敲打，以免對模具造成損傷。最后，完全脫模，將模具從制品中取出。
6.1.2 避免模具損壞的措施
在脫模過程中，為了防止模具受損，需要采取一系列措施。首先，在脫模前要仔細(xì)檢查模具的狀態(tài)，確保模具已經(jīng)完全固化，沒有未固化的部分。如果模具沒有完全固化就進(jìn)行脫模，可能會導(dǎo)致模具變形或損壞。
其次，在使用脫模楔時，要注意插入的角度和深度。插入角度要合適，避免與模具表面垂直插入，以免損壞模具。插入深度也要適中，不要插入過深或過淺，過深可能會損壞模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，過淺則無法起到有效的脫模作用。
此外，在使用橡皮錘敲打應(yīng)力集中部位時，要注意力度的控制。敲打力度過大可能會導(dǎo)致模具表面出現(xiàn)凹痕或裂縫，影響模具的質(zhì)量。可以先從較小的力度開始敲打，逐漸增加力度，直到模具順利脫模。
同時，在脫模過程中，要注意保護(hù)模具的表面。可以在模具表面覆蓋一層柔軟的材料，如棉布或泡沫塑料，以防止在脫模過程中模具表面被刮傷或磨損。
最后，脫模后要及時對模具進(jìn)行檢查和維護(hù)。如果發(fā)現(xiàn)模具表面有損傷或缺陷，要及時進(jìn)行修復(fù)，以確保模具的質(zhì)量和使用壽命。
6.2 模具處理的方法與目的
6.2.1 打磨與拋光的技巧
脫模后，仔細(xì)檢查模具每一個部位，任何表面的缺陷都應(yīng)注意到并標(biāo)記出來。若模具無法達(dá)到理想狀態(tài)，通常需要按照傳統(tǒng)的方法對模具進(jìn)行打磨處理。
打磨時，首先要選擇合適的水磨砂紙。一般從粗砂紙開始，如可以從600目水砂紙起步，但最好是800目水砂紙，依次遞增至1000目、1200目、1500目甚至2000目，每一種砂紙都要精工細(xì)作，不能圖省事跳著來，否則粗砂紙造成的粗砂痕以后細(xì)砂紙無論再砂磨也是磨不掉的。
在拋光環(huán)節(jié)，先把粗拋光劑適量涂在模具表面上，用電動拋光機(jī)拋光。拋光時，將羊毛盤平放在模具表面，開動拋光機(jī)作圓形螺旋狀運(yùn)轉(zhuǎn)，一片片拋過去，不要漏拋。主要工作量在粗拋，所以一般粗拋起碼要兩遍至模具光滑為止。粗拋完畢后，換上新的羊毛盤，再用細(xì)拋光劑細(xì)拋，重復(fù)上述操作。粗細(xì)拋光劑不可同用一個羊毛盤，最好各用一臺拋光機(jī)。