[其他]采用預(yù)熱坯料的真空模壓成型法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101988
• 申請(qǐng)日: 1987-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN87101988A
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肯尼思·阿爾夫里德·依塞勒;羅伯特·伊爾·威爾金森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 布德公司
• 主分類號(hào): B29C43/56
• 分類號(hào): B29C43/56;//B29L3132
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 薛明祖

本文是美國第640，470號(hào)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，申請(qǐng)日期為1984年8月13日，題目為“真空模壓坯料”。

本發(fā)明涉及壓力成型，更確地說是關(guān)于真空模壓坯料的技術(shù)。

做為背景介紹，模壓是一種常用來制造玻璃鋼（FRP）件的技術(shù)，它是將含有可硬化樹脂的坯料放置于由加熱的上下模形成的模腔中，然后閉合模具，坯料受模具擠壓產(chǎn)生流動(dòng)并充填模腔，待樹脂硬化后開模將制成的工件取出。

模壓技術(shù)一直被用來制造具有十分光滑平面的工件，如汽車車身各種外面板。用來制做此類工件的坯料通常是由一種含有加強(qiáng)纖維和各種填料的加固性樹脂組成。坯料常被做成薄板形狀，工藝上稱為片料吹膜化合物（SMC）。汽車工業(yè)要求成型的工件表面十分光整，令人遺憾的是以往在穩(wěn)定生產(chǎn)這些成形工件方面遇到了很多問題。人們認(rèn)為型腔內(nèi)坯料的填充速度不均勻會(huì)使空氣逸入成型的工件中從而產(chǎn)生大量的氣孔，非均勻充填還會(huì)導(dǎo)致模型內(nèi)的組成物分布不足。氣孔和非均勻的組成物散布，尤其是加強(qiáng)纖維會(huì)引起表面缺陷。同樣氣體逸入夾層間也會(huì)引起工件產(chǎn)生氣泡而導(dǎo)致耐用性降低。

根據(jù)1974年法齊克斯等人（Fazekas）申請(qǐng)的美國專利第3，840，239，中的討論，目前已嘗試了多種方法以減少表面缺陷，這包括：

a）在不同塑性范圍下的試驗(yàn);

b）增加成型壓力;

c）降低型模的溫度;

d）快速合模并迅速施加高壓;

e）予熱成型化合物坯料;

f）采用重量不同的坯料進(jìn)行試驗(yàn);

g）用高密度成形化合物以在型腔內(nèi)獲得更大的“背壓”;

h）提前開模排氣;

i）采用半彈性壓模。

專利獲得者在′239專利中報(bào)道，上述各方法中至少無一在消除氣孔方面獲得圓滿的成功。

另一種用來避免氣體逸入的方法是采用一塊很厚的坯料來覆蓋成型表面上一塊很小的面積，其想法是緩慢地合模以盡量將氣體“擠出”坯料。予熱坯料在過去看來似乎是不利于生產(chǎn)的，因?yàn)橥ǔＲ档捅患訜岬哪＞邷囟龋駝t坯料在塑變和填充模腔前就會(huì)膠化，由此看來予熱SMC坯料的效益似乎并不顯著。

近年來，常采用一種被稱為“型內(nèi)涂層”的工藝來經(jīng)濟(jì)合理地生產(chǎn)光滑平整的玻璃鋼制件。這種“型內(nèi)涂層”工藝已公開發(fā)表，如范·埃斯森（Van????Essen）等人申請(qǐng)的美國專利第4，081578號(hào)。簡單地說，這種工藝增加一道工序，即膠化的工件保留在模型內(nèi)被一種彌漫和滲透表面的涂料所涂敷，以填補(bǔ)工件表面的孔洞。遺憾的是這種工藝有幾點(diǎn)不足。例如，所增加的涂掛工序要耗費(fèi)寶貴的設(shè)備臺(tái)時(shí)，同時(shí)也減少了單一模具能夠獲得的產(chǎn)量。為了控制工件表面涂層的操作過程，還要采用極為復(fù)雜、昂貴的機(jī)械裝置。另外要求精心操作以確保涂層能適當(dāng)?shù)貟炖卧诠ぜ砻嫔稀?/p>

在壓力成型過程中采用真空工藝已有文獻(xiàn)記載，如前面提到的法齊克斯（Fazekas）的239專利和高薩奇（Gorsuch）等人的題為“受真空和其它成形因素影響的SMC成型光滑度及表面氣孔”的論文，該文在塑料工業(yè)協(xié)會(huì)強(qiáng)化塑料及復(fù)合材料研究所1978年第33屆技術(shù)年會(huì)上發(fā)表（見9-F節(jié)，第1-7頁）。最近本發(fā)明的受讓者已運(yùn)用真空法成功地制造了合格的產(chǎn)品而無需“型內(nèi)涂層”的工藝，請(qǐng)見美國專利第4，488，862號(hào)和第4，551，085號(hào)以及題為“用真空法模壓坯料”的美國專利申請(qǐng)第640，470號(hào)，申請(qǐng)人艾塞爾（lseler）等人。

依照本發(fā)明所闡述的方法，對(duì)含有可硬化樹脂的坯料進(jìn)行模壓，制得具有光滑表面的工件，該方法包括的各工序?yàn)椋髁戏湃胄湍Ｇ斑M(jìn)行予熱，然后將上型模移至半閉合狀態(tài)，此時(shí)模腔被抽成真空而上模與坯料保持間隔。隨后，模具迅速閉合，在坯料的粘性和膠化發(fā)生明顯增長前使坯料延展并填充模腔。待樹脂硬化后開模將制件取出。

本發(fā)明諸優(yōu)點(diǎn)之一是可大大減少用于成型工件的加工時(shí)間，因而具有重要的工業(yè)價(jià)值，即同樣的機(jī)器可生產(chǎn)更多的制件從而降低了成本。在獲得眾多優(yōu)益之處時(shí)制件的質(zhì)量不受任何影響。

通過閱讀下面的詳細(xì)說明并參考示意圖，精通本技術(shù)的人員會(huì)顯而易見地了解本發(fā)明的各優(yōu)益之處。在各示意圖中：

圖1是一坯料在完成本發(fā)明工藝過程的最佳工序流程示意圖;

圖2（A-C）是成型過程中每工序狀態(tài)下模具的剖面示意圖;

圖3是沿圖2（A）中3-3線的俯視圖，示明坯料覆蓋在下模的成型面上。