低熔點(diǎn)合金模具的種類很多，如鉛鋅模、秘錫模、鋅基合金模等，其特點(diǎn)是熔點(diǎn)低、易于制模，其難點(diǎn)在于控制其凝固收縮率。美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制符合生產(chǎn)復(fù)合材料制品的鋅基合金模具。鋅基合金用于復(fù)合材料制件成型模具有突出優(yōu)點(diǎn)，如制模簡(jiǎn)便、制造周期短、生產(chǎn)成本低，并具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、光潔度、氣密性，使用壽命長(zhǎng)，導(dǎo)熱率高等。美國(guó)在20世紀(jì)80年代研制的Kirksite鋅基合金模具，成功地制成了波音737尾部整流罩等復(fù)合材料大型結(jié)構(gòu)件[9]。

模具和工裝制造方法

采用殷鋼包絡(luò)板框架式焊接結(jié)構(gòu)，型面一般采用10 mm厚的殷鋼板焊接。由于型板只有10 mm厚，需要解決漏氣問(wèn)題，減少焊接變形和內(nèi)應(yīng)力，保證模具密封性。

非金屬模具一般采用多工步完成，用復(fù)合材料制造模具的常規(guī)順序?yàn)椋翰捎檬嘀谱骰鶞?zhǔn)模型，而后進(jìn)行數(shù)控加工；在基準(zhǔn)模型上增加塑膠層；采用濕法鋪貼或預(yù)浸料鋪貼，將石墨/環(huán)氧鋪層或玻璃編織布或碳纖維編織布鋪貼在塑膠面石膏模上，并采用真空烘箱和熱壓罐壓實(shí)技術(shù)制造生產(chǎn)用模具。

電沉積鎳模具是通過(guò)電沉積方法，在芯模或塑料模具上形成一層可鍍金屬層，然后將芯模等去掉。

氣相沉積鎳模具是通過(guò)氣相沉積的方法，在聚酰亞胺上沉積一層金屬鎳，如圖8所示。

金屬噴涂模具含有一層熱噴涂金屬殼，采用一些低成本材料結(jié)構(gòu)作支撐，如木材、石膏或模具蠟。這些模具在簡(jiǎn)單的液壓或氣壓下可以整體加熱，因此能夠提高生產(chǎn)效率，降低能耗成本。

對(duì)于RTM模具，主要采用數(shù)控加工，其型腔表面的光潔度越高，做出產(chǎn)品的表面質(zhì)量也就越好，產(chǎn)品脫模時(shí)也就更加容易，不過(guò)相應(yīng)的加工費(fèi)用也會(huì)提高。

 

結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，先進(jìn)復(fù)合材料構(gòu)件成型模具和工裝技術(shù)發(fā)展迅速。國(guó)外在自容式模具系統(tǒng)、易變形模具、易溶模芯、以及連續(xù)擠壓成型等模具結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)大量應(yīng)用，并且在殷鋼、碳泡沫、形狀記憶高分子材料等新材料方面和電沉積鎳、氣相沉積鎳等模具制造技術(shù)方面已成熟應(yīng)用，雖然有些技術(shù)我國(guó)已開(kāi)始起步，但應(yīng)用的范圍和成熟度還滿足不了生產(chǎn)需求，急需在這方面加大研發(fā)力度，提升復(fù)合材料模具和工裝技術(shù)水平，為加快型號(hào)研制提供制造基礎(chǔ)技術(shù)保障。