环氧工具板用于检具、模具与工装,其核心要求是尺寸稳定。板料如果存在较大的内应力或后固化不足,在机加工或使用过程中会缓慢变形,导致精度丢失。固化体系的选择与固化制度的执行是控制稳定性的两个支点。
工具板通常厚度较大、填充量较高。固化收缩被高比例填料稀释后绝对值下降,但仍不可忽略。对于要求严格配合的模具,收缩引起的尺寸偏差会直接体现在型腔尺寸上。
固化体系的选择影响收缩率。交联密度高、反应集中程度高的体系,收缩往往更大。选择反应相对平缓、放热分散的体系,配合高填充与合理的固化制度,可以把收缩控制在较低水平。
内应力来自固化收缩受约束、温度梯度以及后固化过程中的体积变化。厚板的内外温差大,应力分布更复杂。
这些应力在材料内部处于平衡状态时,板料可以保持平整。一旦经过机加工去除部分材料,平衡被破坏,板料就会向去除材料的方向弯曲。这就是工具板需要粗加工后做时效处理的原因。
| 环节 | 做法 | 目的 |
|---|---|---|
| 配方 | 提高填充比例、选用低收缩体系 | 降低收缩绝对值 |
| 浇注 | 真空脱泡、控制单次浇注厚度 | 减少气泡与分层 |
| 固化 | 分段升温、缓慢冷却 | 降低温度梯度与内应力 |
| 后固化 | 按材料要求充分进行 | 稳定网络结构 |
| 加工 | 粗加工后停放再精加工 | 释放加工应力 |
提示:提示:工具板浇注厚度较大时应分次浇注,每次浇注后待前一层凝胶再进行下一层。层间结合质量需要通过断面检查确认。
板料出现翘曲,说明内应力偏大。应检查固化过程中的温度梯度,必要时延长低温段保温时间并降低升温速率。
加工后发现尺寸随时间变化,通常是后固化不足。可以安排补充后固化处理,但这会改变已有尺寸,需要在加工余量上提前预留。
板料内部出现气孔或分层,多与脱泡不充分或浇注速度过快有关。改善脱泡条件并控制浇注节奏通常能解决。
常温型固化周期长且厚板内部难以均匀固化,多数工具板采用加温固化以保证固化度与稳定性。
与板料厚度、加工量与材料特性有关,应通过实测尺寸变化来确定。一般做法是在粗加工后放置一段时间,待尺寸稳定后再精加工。
