一种采用热喷涂工艺快速制作滚塑成型模具的方法

摘要

本发明公开一种采用热喷涂工艺快速制作滚塑成型模具的方法。该方法是在获得快速原型的基础上，通过在其表面实施锡合金涂层，电镀镍层，然后喷涂自结合涂层，喷涂足够厚度的锌铝合金层，最后去除型腔内填充物，获得要求的滚塑加工成型模具。该发明还可用于制作注塑成型、吹塑成型以及其它多种塑料成型加工模具。

主权项

一种采用热喷涂工艺快速制作滚塑成型模具的方法，其特征在于：该方法通过以下步骤实施：(1)三维快速原型制作：首先利用计算机设计出滚塑产品的电子文档，然后将设计文档传送到快速原型成型机，使用光敏树脂，激光扫描固化树脂；扫描结束后，去除未固化的树脂，获得壳型三维快速原型母模；母模壳体的壁厚取决于原型的体积，体积大取较大的壁厚；体积小取薄的壁厚；(2)母模壳体内部填充加固：内部填充物为石英砂与石蜡的混合物或加硫酸镁的水溶性石膏，其中石英砂与石蜡的相对质量比例为：石英砂75-92％，石蜡25-8％；如果使用加硫酸镁的水溶性石膏，需要在石膏干燥后在与外界开放的部位浸蜡封闭；在填充物中预埋铜制螺栓的半部，铜制螺栓的另一半留在外面，用以在电镀时的导电以及电镀时母模的悬挂用途；(3)电弧喷涂锡合金层：采用电弧喷涂，在母模壳体外面均匀地喷涂一层纯锡或锡合金涂层，喷涂前母模表面应用80-100#砂纸打磨或用40-60目刚玉砂喷砂处理；喷涂时应有规律地且快速地移动喷涂枪，获得致密、厚度均匀的涂层，涂层厚度0.1-0.2mm，涂层应与预埋铜制螺栓相连，保证导电性；(4)母模表面抛光修整：采用柔性的电动磨光机或手工砂布磨光修整母模表面，磨光时应循序渐进，对凸出部位应予以轻磨，如有偶尔磨露涂层的部位，应重新进行喷涂，加以修补，磨光时使用砂布的粒度由粗到细，抛光到似镜面的光洁度；(5)电镀镍层：对抛光后的母模用丙酮除油、去离子水清洗，连接电源后，入槽电镀镍层；(6)电弧喷涂自结合过渡层：对镀镍后的母模需进行电弧喷涂自结合过渡层，自结合过渡层的涂层材料选用镍铝合金、钼、铝青铜合金或者铁铬铝合金中的一种；喷涂时应该快速移动喷枪，均匀喷涂，涂层厚度50-100μm；(7)电弧喷涂锌铝合金层：选用含铝15％，直径3mm的锌铝合金丝，喷涂时应有规律地且快速地移动喷涂枪，获得致密、厚度均匀的涂层，应防止局部过热，产生较大应力，视模具的形状、尺寸不同，选择合适的厚度；(8)去除母模内填充物：电弧喷涂锌铝合金层完毕后就可以去除母模内的填充物，如果填充物是石英砂与石蜡的混合物，用烘箱加热到90℃温度，使石蜡熔化后去除；如果填充物是加硫酸镁的水溶性石膏，需先破坏石膏表面的封闭蜡层，然后用水浸泡使石膏溶解去除；(9)去除快速原型；(10)去除残留的锡合金涂层；(11)调试应用。