模具制造及脱模处理――脱模处理

5 脱模处理

  为了帮助固化后的聚酯树脂制品从模具上完整地脱出,必须使用脱模剂对模具进行被覆处理。这种处理应该达到以下要求。
  ①对模具表面的孔隙进行密封。特别是木模、石膏模、混凝土模等表面孔隙率大,必须用密封材料加以被覆。
  ②将模具表面(包括已密封好的表面)清洗干净,不能有污染。
  ③对模具表面上蜡,并用软皮革擦亮,达到大可能的光亮度。对外形不规则的表面各处都要达到同等光亮度要求。
  ④对模具表面上脱模剂。脱模剂不与模具材料、密封剂等发生化学反应,但能湿透并黏着于表面上。以后不产生炭质沉积。
  ⑤脱模剂与树脂混合料不相容,即使在加热与加压条件下也不相容。如系内脱模剂,则能与液态树脂相容而与固化的树脂不相容。脱模剂转移到制品表面要尽可能少。
  ⑥树脂混合料固化收缩时,脱模剂在模具表面起润滑作用,从而减少制品表面异形条纹,达到与模具表面同等粗糙度的要求。
  脱模剂可分为蜡型、聚乙烯醇型及薄膜型等,以下分别介绍。

  5.1 蜡型脱模剂

  蜡型脱模剂使用较广泛。国外一般采用高级加洛巴蜡,即巴西棕榈蜡。有硬质、软质等不同等级,不含有机硅烷类添加剂。加洛巴蜡经加工制成蜡擦亮剂使用,一般在模具表面上被覆2~5层。每层被覆后都要用软皮革擦亮,达到大光亮度。待彻底干燥后再做下一层。达到足够的蜡层厚度,有时要上到6层。不能用增大被覆量、减少被覆次数的办法达到厚度。这种上蜡过程需要6h以上.以致几个工作日才能完成。这样处理的高度光洁的表面层一般可作3~10次脱模,然后要修整。使用次数取决于树脂放热温度、模具尺寸、模具结构、通风状况等。经过一定期间的重复使用与修整后,蜡层需要大修,即将旧蜡层清除,重新上蜡。

  5.2 聚乙烯醇脱模剂

  聚乙烯醇使用其水溶液或其甲醇-水溶液作脱模剂。后者能更快使溶剂挥发。聚乙烯醇溶液用在经过上蜡擦亮的模具表面上。可加入一种着色剂,以便观察其在模具表面上的均匀性及完好情况。聚乙烯醇的优点是可溶于水,可用清水把模具或制品表面上的聚乙烯醇残留物清洗掉。如系大型制件,不易脱模,可将水注射到模具和制品表面之间,使聚乙烯醇溶解,以帮助脱模。聚乙烯醇不宜用刷子涂覆(用刷子会留下刷痕并重现在胶衣上),可用海绵涂覆或喷射到模具表面。
  在脱模时有些蜡及聚乙烯醇会留在模具上,有些会黏附在制品表面上。但脱模剂并不穿透到制品表面深处,而是部分留在浅表面上,不易清除,如制品需要上漆时,蜡又会迁移到表面,造成水泡。图13-17为模具表面脱模后的情况示意。因此,接触成型制品宜于在树脂中加入颜料并用胶衣保护,尽量不用涂漆。

  5.3 薄膜脱模剂

  薄膜是良好的聚酯树脂脱模剂,包括再生纤维素(赛璐玢,俗称玻璃纸)、醋酸纤维素、聚酯、尼龙和聚乙烯等的薄膜。特别常用于平板,波纹板等板材成型工艺,也用于袋压工艺。还有有凸纹的薄膜可制得表面有凸纹的制品。

  5.4 表面孔隙密封剂

  对于多孔的模具,在表面涂蜡之前先用密封剂处理。可用一层或两层醋酸纤维素被覆,也可用硝化纤维素以及虫胶等进行密封。

  5.5 有机硅烷脱模剂

  有机硅烷脱模剂主要用于热压成型,其他工艺不适用。有机硅转移到成品表面,比蜡穿透得更深,更难洗掉。在下一段工序中即造成小穴、水泡,不适应上漆工艺。而且有机硅易挥发,可以散发到车间各角落,漂落到其他模具表面上使之沾染有机硅烷。

  5.6 内脱模剂

  当树脂混合料用热压成型、移模成型、注射成型,特别是SMC模塑料,BMC模塑料成型时,采用外脱模剂必然增加操作工序,影响生产效率。采用内脱模剂可以避免这一缺点,并建立起自动化生产线。对于一个新模具,经外脱模剂涂覆、使用过几次后,模具表面已渗透有足够的外脱模剂,即不再需要上外脱模剂了。可将内脱模剂加于树脂混合料中,在树脂固化过程中,内脱模剂变得和树脂不相容而析出表面,帮助制品脱模。
  典型的内脱模剂是SMC模塑料和BMC模塑料中所用的硬脂酸的金属皂类,例如硬脂酸锌和硬脂酸铝等,其用量为树脂量的2%~6%。但有时硬脂酸金属皂会影响固化过程,延长固化时间,产品在贮存或户外使用时会变色。其他如油酸或有机磷酸盐也可用作内脱模剂,但在贮存时有油脂渗出。