常用的金屬模具機械加工分析圖像金相顯微鏡
敞口式模具材料可以是金屬或非金屬,其選擇主要取決于模具 的初始費用和需要制造的制件數量。對于大批量生產過程,首選的 是硬質材料,如鋼、鎳或鎳鐵合金。復合材料模具較輕,可以用母 模鑄造。雖然其不太耐用,但其修理容易。對于固化溫度低于100' E的材料(這些材料可能需要后固化,而這可在脫模后進行),也可 使用木材。 選擇模具材料時需要考慮的其他因素是,尺寸穩定性,熱膨脹 系數,以及比熱。 如果再制造時沒有充分完成交聯,復合材料模具在高溫下可能 是不穩定的。如果沒有完全干燥,木質模具將是不穩定的。由于木 質模具有吸濕的傾向,需要用環氧樹脂或相似的膠層將其密封。 碳纖維復合材料的熱膨脹系數要比鋼和鋁小得多。由于要在高 溫下將制件固化成形。必須規定在該溫度下模具膨脹的容差。然而 ,通?梢院雎詮秃喜牧现萍陔S后的收縮,必須仔細保證不致因 模具冷卻收縮導致制件夾住或開裂。對于閉合模具,特別應注意這 個問題。 為提高加熱速率,希望模具材料有高比熱。這意味著固化過程 需要較少的能量,另外,也可縮短固化周期。 金屬模具 較常用的金屬材料是鋁合金、鋼、電鑄鎳以及殷鋼。 鋁合金因價廉、易于機械加工、低密度和比熱高而被廣泛關注 。但由于硬度低;鋁模具易于劃傷和損壞。高熱膨脹系數(CTE)(鋁 的CTE兩倍于鋼)就需要對模具的尺寸有重大的補償。然而,當把鋁 用于內部芯模時,由于鋁的熱膨脹較大就可把復合材料貼著鋼質模 腔壁進行壓實,這樣就利用了鋁的長處。由于鑄造中的空隙,鑄鋁 模具的真空性不佳,因此通常不使用這種模具。 鋼是一種價廉的材料,然而其機械加工的速率低于鋁材,抵消 了費用低的優點。鋼的比熱和熱膨脹系數是鋁的一半,而其密度則 是鋁的3倍,因而其加熱的速率就慢得多。鋼的主要優點是其硬度 高,因此耐久性也好。當預期有較高產量的情況下一般首選鋼材。
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