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1、搪胶生产搪胶生产工艺工艺简介简介 一、一、 搪胶模的制造过程：搪胶模的制造过程： 搪胶模制造之程序如下： 1、 把已备好的原型复制腊样。 通常客方会提供一个硬的原型作制模之用。 当收到硬样后， 首先要考虑从何处开模、 分形。 然后，再检查外形上各处是否有过于尖凸或过于凹陷之处。最后检查是否有过薄或细长凸出 部分。如出现以上情况，要先加以改善，避免在生产时发生问题。 改良原型后，便可复矽胶模制成阴样。然后，利用此阴样复制出腊样。如有需要，再加上 镶件于腊样之上。把腊样的表面加以抛光后，依预先设定之出模位置上加上衬套。这样腊样 的工作便完成。 2、 由腊样电铸模种模： 在完成好的腊样上加上金粉作遵
2、电体,风干后，便可把腊样放于电镀缸内，电铸模种模。经 过几天电镀后 （视成品之大小而定） ， 模身的厚度能提供足够的硬度便可把它从电镀缸中取出。 把封于内部的腊样加热融化，便可得到中空的模子，在电镀期间，可同时制备好模盖。当模 子电镀完毕，便可试装，看看配合有没有问题。电镀好之模具要先做好回火处理；把多余的 铜磨去。由于模身与衬套之间的接触点很弱，所以没有足够的强度。避免把模种件从模中取 出时所施之力会把接口破坏，所以会加焊于接点以加强机械强度。当完成了补强及配模盖手 续后，便可以替模具加上支架，以便于固定在搪炉内。 3、 由模种模制造成生产模： 由于在生产时不能只用一个模来生产，而重复制造多
3、个腊样要花费很多时间和金钱，而且 所造成之模具外形不一致性高，所以通常都以腊样所电铸成之模作为一个种，利用此种再造 出所需的生产用之模。这样每个产品之一致性较高，成本及时间之花费也较少。 用模种模搪出的胶件便可用来电铸生产模。一般搪模种用的胶料用 75A 之搪胶制造。 由于胶件于模中取出时，要通过较窄小的模口，因此胶件会受到拉伸变形，内部残留应力。 所以在电铸前必须要把胶件用局炉加温退去胶件的残留应力及恢复原本在模中时的形状，这 过程称为回形。 回形后再把胶件表面打磨光滑便可以像电铸模种模时的相同步骤制造生产模。 电铸生产模时，可视乎需要来决定电镀何种模。一般不太要求的话可选用纯铜的模。如要求
4、 模子比较耐用或抗腐蚀，便要选用镍铜模。铜模的制造是只电铜质料,电至模子所需的厚度。 完成了后工序后，再加沉一层薄的镍于模的表面上，以加强表面的硬度及耐磨性。当模具使 用了一段时间后，此层镍会慢慢地被磨损掉，此时便要再重复沉一层镍。镍铜模的制造是先 电一层 2-3mm 厚之镍，然后再加电铜于外层直至模具所需厚度。此种模有较厚之镍，所以抗 腐蚀能力较强，耐磨性强。 二、二、 搪胶制品的缩水率：搪胶制品的缩水率： 由于在制造搪胶模时，要经过复制腊样及制造模种模，所以产品与原型之间的尺寸收缩便 不是单一个收缩数，而是如下的收缩过程。 原 型 收缩率 0% 矽胶样 2% 腊 样 0% 约共 8% 模种
5、模 （搪件硬度为 75A） 2-3% 模种皮 0% 生产模 2-3% 生产皮 由于由模种皮至生产皮之间牵涉到搪胶浆，所以缩水率果不是一个很精确的数字，只可 为一约数。不同硬度的搪胶浆有不同的缩水率，所以必须注意模种皮和生产皮的硬度为多少。 另外在复制腊样时，腊的温度高低、腊样为中空或实心形也会影响缩水率。因此在造模时应 与模厂沟通各阶段之做法。尤其是搪件如果需要与别的配件配合时，配合尺寸会因缩水程度 胶浆 Q C Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 胶浆 胶浆粘附层 Q 旋转方向 Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 胶浆 C 与预计不同而发生问题。 三、三、 搪胶制
6、品的限制：搪胶制品的限制： 搪胶生产的工作原理是利用旋转模具来使到在模内的搪胶浆能够不断流动，涂于模具表面 上的每个角落，同时有炉火在模具外不断加热，使胶浆一边涂于模上，一边吸收热量产生化 学变化，慢慢地一层一层粘附在模的内壁，直至胶浆的化学变化完全为止，使模塑成一个中 空的搪胶制品。情况如下图所示： 开始时：模的外边受到来自四面八方之热量作用，模温上升，贴着模表面上之胶浆粘在模的 表面上。 转开始时：胶浆因模具旋转而被带动着，新的胶浆模具接触面又粘上了胶浆。注意由于在转 动时， 胶浆是由 A 点向 B 点至 C 点方向移动， 所以附着层的厚度是由 A 至 B 渐渐增厚， 但 B 黑点至 C
7、点的厚度不及 B 点厚。因为接触及受热时间由 A 至 B 渐增，B 至 C 只是刚接触。 完成一圈后：旋转一圈后，整个模表面便涂了第一层的胶浆如此一圈一圈的涂下去最后液态 的胶浆便完全涂成模形的成品样子。 明白了搪胶的工作原理后，便明白了搪胶生产上的种种限制。这些限制大部份都与胶浆 在模内的流动情况，在模内的受热情况有关。当我们在设计搪胶制品时，应先利用想象力设 想一下，当手上的原型变成搪胶模后，胶浆如何在模内流动和如何从外界吸收热量而渐渐变 化。从而在制造腊样时先行加以改善，避免发生生产困难的问题。 以下是一些通常遇到的情况： 1、 外形上要避免尖锐的角隅： A、 向外凸出的尖角。把前例的外
8、形加上一个向外凸出的尖角，然后再加以分析，看看有什 么问题发生。起初如前述搪胶开始运作后，搪胶浆慢慢地在模的表面上流动，一层层地形 成成品。请看看以下过程。 搪胶开始时，胶浆均匀地粘在模表面。 胶浆在球形面上的流动一如前述。但当胶浆流到向外凸出的形态时，可能因胶浆的粘性，而 使到胶浆把在尖锐的部份的空气来不及走出，而被包封。成品便出现小气泡或走料不齐的现 象。 当胶浆流向尖凸处时，由于外形突变，被 加速流向尖端，使空气来不及排出而形成 气泡。 第二个可能是不形成气泡，但由于 Q 胶浆 Q 汽泡 Q Q Q Q 胶浆停滞 胶浆流到尖锐部份时，受热面积突然增多，加快吸热过程，在此部份粘度突升形成不
9、太流动 的胶浆。这样料厚变得特厚，不易完成塑化过程形成生胶。 胶浆屯积在尖部份形成厚层后， 热 量相对传入较少，形成生胶。 所以在外形上， 搪胶制品的设计应 避免有太尖小凸出部份。 应把凸出 部份的锥度尽量加大和缩短凸出 距离如左图虚线。 B、向内入的尖角。把前例的砂角 反方向转向内，然后看看情况如何。 胶浆在外形均称的部份如正常一般的流动。当流动至向内凹入的部份时，胶浆会被阻当 着，停滞在凹入的外形一边慢慢堆积起。当再转动至流过最凹入端时，由于外形突变，胶浆 突然加速流动，使得停留在凹入端的时间变得比其它各处的时间都短。粘附效果很差或粘附 不到。 R3.0mm r2.0mm 胶浆在此处加速流
10、动使接触时间短，吸热少。 同时，在凹入的部分因吸热的面积与其它部份相约，但要把热量向模内扩大面积的地方 传入，所以在模内壁凹入面的平均单位面积所得热量要比其它部份少。故此部份在搪胶刚开 始时不能粘附胶浆，直至此部份所以吸收的热量达到足够水平时，才可以粘住部份胶浆。例 如模外部份的一单位面积上有向内凹入部份模内表面积四单位面积。这样在其它部份在一分 钟内所粘附的胶浆厚度，在凹入部份便可能需时四分钟左右才可以达到相同的厚度。所以应 尽量避免外形上有向内凹入的尖锐形态。要尽量把尖锐部份钝化。如下图所示： 如可能的话搪胶件的内外角倒角 R 应不小于图所示： 但有时情况是因外形要求而不能改 致以上要求之
11、情况时， 便只好在模上加点工 夫加以改善。 如在向外凸出的部份加上阻热 Q Q Q 胶浆在此处加 速流动使接触 时间短，吸热少 去除尖锐角 成大圆弧角 层以减慢热量的传入，以达致减少胶浆过热滞留。如下图： 在向内凸出的部份加以打磨使模在该处变薄加速传热。 在其它部份加上阻热层减 慢热传。 在电模时也可特意把此部份加电厚点，使热传减慢。另在向内凸入的部分所可做的事 情有限，大多只有少许的改善作用。在向内凸出部分的模外皮磨掉部份料厚，同时在其它部 份加阻热层以求希望把 q 减至约 q1 等，使受热量相约而得较平均之成品料厚。但对于流动模 式的改善没有改善作用。 2、 避免两相对平行面之间距离少于
12、3.0 至 2.5 倍料厚,两平行面之长度大于料厚之 4.5 至 5 倍或以上。如可以的话应避免有相对的平行面。 由于在搪塑时，胶浆流进有两相对平行面的部份时，在大转动角度范围内均停滞在此部份， 形成吸热此胶浆流动于其它面上的多,塑化较快，因此部份浆流动性下降。当此部份转至上方 时，部分胶浆倒流不出，而部分倒流出来，可能形成部份气泡在两相对平行面结构部分内。 Q Q Q Q Q Q Q Q Q 部份被阻不能 进入之热量 向外凸出部份 加上阻热层减少 热量进入 阻热层 Qq Qq Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 磨去部分摸厚 q q q q qQ q qq0.5 浆会随温度上升而
13、发生凝胶化，所以当温度上升至凝胶化温度时，粘度会上升。另外，搪胶 浆的粘度会随流动速度的上升而下降。不同流速时的粘度比较可以表达出流体的流动能力的 比较。此种比较称为流变指数，通常是以低剪切速率时的粘度比高剪切速率时的粘度。 低剪切速率粘度 经验数据指出流变指数以低于 1.2 为佳。 （流变指数 R= 1.21.2 高剪切速率粘度 低于 1.2,搪胶浆的流平性比较好,不易发生”聚浆”问题或”泪痕”问题. A)影响搪胶浆粘度的主要因素如下：不计一般粘度变化的物理及化学因素。 ） 1增塑剂的含量： 增塑剂单独的粘度通常都比搪胶浆低，所以搪胶浆内含培塑剂的量越高，一般它的粘度 便越低。情况如同在蜜糖
14、中加入水。因水的粘度低稀，蜜糖的粘度高（浓） ，所以两相混合后， 所得的糖水粘度比水高，但比蜜糖低。利用这种以不同粘度的溶液混合而得到不同的新粘度 混合液之原理，便可调校搪胶浆的粘度。 2不同的增塑剂的使用： 增塑剂接触 PVC 粉后，会被 PVC 粉吸收。PVC 粉便会膨胀，如充气的球。此称为溶剂化 过程。不同的增塑剂有它们各自的溶剂化特性。溶剂化能力强的增塑剂很快使 PVC 粉完全溶 剂化，所以搪胶浆使用此种增塑剂配制，可使粘度比较稳定。溶剂化能力弱的增塑剂配成的 搪胶浆因溶剂化过程完成慢，粘度会随时间的增长而增加，粘度稳定性较低。 3、PVC 粉的种类 不同的 PVC 粉有不同的聚合度形
15、状。这样就产生了不同的溶剂化效果。一般 PVC 粉呈棉 花球状或实心球形。棉花球形树脂内有很多小空隙，是由很多小的初级粒子堆积而成。大约 直径在 20-70mm 之间。实心球形之 PVC 粉因对增塑剂之吸附能力差有利于控制搪胶浆粘度 的控制。 4、PVC 粉的含量 同样，PVC 粉的含量也会影响搪胶搪的粘度。PVC 粉含量越高，粘度也越高。因为增塑 剂大部份都被 PVC 粉所吸收。 5、稀释剂的加入 一般在制造硬质搪胶成品时，搪胶浆的调配需要加入多量的 PVC 粉，所以形成胶浆的粘 度很高，不易流动影响搪塑成形。此时可加入些稀释剂以降低胶浆的粘度。稀释剂的粘度 很低又不被 PVC 粉所吸附，所以可在膨胀了的 PVC 之间起润滑作用。它又可减少增塑剂 与 PVC 之间接触的机会，使粘度减低。同时粘度也比较稳定。 6、不同粒径的 PVC 粉的使用 利用两种大小不同的
