Спосіб виготовлення матриць прес-форм

1. Способ изготовления матриц пресс-форм, включающий нанесение на модель рабочего слоя, установку модели с нанесенным рабочим слоем в полость пресс-формы, заполнение ее конструкционным материалом, его отвердение и отделение модели от рабочего слоя, отличающийся тем, что в качестве конструкционного материала используют композицию полимеров с металлосо 28352 а его отвердение осуществляют в три стадии: 24 часа при температуре 20°С, 4 часа при 80°С и 4 часа при 180°С, при этом модель удаляют перед третьей стадией отвердения, а также тем, что рабочий слой наносят воздушно-плазменным напылением после нанесения на модель промежуточного слоя из поливинилового спирта. Использование в качестве конструкционного материала композиции полимеров с металлосодержащим наполнителем при следующем соотношении компонентов в % массы: эпоксидно-фурановая смола 10…20 (связующее) полиэтиленполиамин (отвердитель) 3…9 алюминиевая бронза (металлосодержащий наполнитель) остальное, в совокупности с режимом отвердения в три стадии: 24 часа при температуре 20°С, 4 часа при 80°С и 4 часа при 180°С обеспечивает необходимую теплостойкость пресс-формы для изготовления деталей из пластмасс, а также две первые стадии режима отвердевания обеспечивают прочность конструкционного материала, достаточную для проведения третьей стадии отвердевания после удаления моделей из органических материалов с температурой размягчения ниже 100°С. Удаление модели перед третьей стадией отвердения конструкционного материала обеспечивает возможность проведения высокотемпературной стадии отвердения для достижения необходимой теплостойкости пресс-формы без повреждения модели из органических материалов с температурой размягчения ниже 100°С и дальнейшее ее использование без реставрации. Нанесение на модель промежуточного слоя из поливинилового спирта обеспечивает значительное снижение усилия отделения модели от рабочего слоя, нанесенного воздушно-плазменным напылением, за счет эмульгирующих свойств поливинилового спирта. Способ осуществляется следующим образом. На модель из органического материала наносят промежуточный слой из поливинилового спирта. Нанесение рабочего слоя из металлического материала, например, алюминиевой бронзы БрА-10, на модель осуществляют путем воздушно-плазменного напыления. После остывания металлического слоя его, не отделяя от модели, закрепляют в стальной обойме (в полости прессформы), затем подготавливают конструкционный материал для заполнения пустот пресс-формы. Конструкционный материал подготавливают следующим образом. Порошок алюминиевой бронзы 70...80% зернистостью 100...240 мкм смешивают с 10...20% эпоксидно-фуранового связующего ФАЭД-8 при тщательном перемешивании компонентов до образования однородной смеси творожистого вида. Затем, при интенсивном перемешивании, добавляют 5...15% отвердителя - полиэтиленполиамина. Время перемешивания при внесении отвердителя не более 15...20 мин. Приготовленной композицией заполняют полость пресс-формы с зафиксированной в ней моделью с формообразующим элементом. Пресс-форму выдерживают 24 часа при температуре 20°С, затем ее нагревают до температуры 80°С и осуществляют вторую выдержку в течение 4 часов при этой температуре, после этого отделяют модель от рабочего слоя, нагревают до 180°С и осуществляют третью выдержку в течение 4 часов. Примеры составов, режимов отвердения и значения теплостойкости предлагаемых композиций приведены в таблице. Из таблицы видно, что для получения максимальной теплостойкости (пример 5) необходима дополнительная третья выдержка при температуре превышающей установленный предел 90°С. Прочностные показатели композиции после первых двух выдержек обеспечивают безопасное для сформированных матриц удаление модели и проведение высокотемпературной стадии без нее. В примере 6 отсутствие выдержки при температуре 80°С привело к снижению теплостойкости пресс-формы, остаточной деформации конструкционного материла после полного отвердения и разрушению модели из органических материалов. Основные механические показатели термостабилизированной при 180°С композиции (пример 5) при температуре эксплуатации 150°С составляют: механическая прочность на сжатие 72,0 МПа; механическая прочность на изгиб 17,0 МПа; адгезионная прочность сцепления с гладкой обезжиренной металлической поверхностью 22...30 МПа; термоизносостойкость при не более нагреве от 20 до 190°С 40000 циклов; коэффициент теплопроводности 8...19 вт/мград. Предлагаемый способ обеспечивает конструкционному слою матрицы пресс-формы с плазмонапыленными формообразующими элементами, комплекс эксплуатационных показателей, достаточных для промышленной эксплуатации при температуре £190°С. Промышленное применение предлагаемого способа изготовления матриц пресс-форм обеспечивает их массовое производство на технологичных моделях из органических материалов с температурой размягчения ниже 100°С и многократное использование таких моделей без реставрации. 2 28352 Таблица Зависимость термостойкости композиции на основе ФАЭД-8 от состава и режима отвердения № примера 1 2 3 4 5 6 Состав композиции вес. ч., (наполнительостальное) Связующее (ФАЭД-8) Отвердитель 16 15 14 15 15 15 4 5 6 5 5 5 Режим отвердения І стадия ТемпеВремя ратура, час °С 20 24 20 24 20 24 20 24 20 24 20 24 ІІ стадия ТемпеВремя, ратучас ра, °С 80 4 80 4 80 4 80 4 80 4 80 4 ІІІ стадия ТемпеВремя, ратучас ра, °С 120 4 180 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3 Теплостойкость, °С 140 150 140 170 190 180