前言
　　RTM成型工藝技術(shù)是當(dāng)前世界FRP工業(yè)中發(fā)展最快的成型工藝之一。所有RTM產(chǎn)品都需要一個適合其工藝的模具。RTM模具可以用鋁、鋼、FRP來制作。鋁、鋼模具不易變形但價格高，F(xiàn)RP模具成本較低，制作周期較短。是目前主流的RTM工藝用模具。下面主要對FRP模具做個介紹。

1.1簡介
     模具是產(chǎn)品的鏡子，決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具。由于RTM模具一般采用陰陽模對合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素了。另外模具的緊固、密封、注膠口和排氣口的設(shè)計是否合理也是決定RTM產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

1.2模具設(shè)計步驟

1、模具制作環(huán)境的要求以及原料的選擇
  a．環(huán)境
環(huán)境溫度：理想的范圍為25±3℃。
相對濕度：不能大于60%。
制作車間：應(yīng)保持比產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)更高的清潔度與日常維護(hù)。
   b．材料
由于RTM模具要求具有強(qiáng)度高、變形小、壽命長、模腔尺寸準(zhǔn)確等許多特點(diǎn)，所以對制模材料有特殊的要求。主要材料有：膠衣、模具樹脂、表面氈、無堿短切氈、輕木、強(qiáng)芯氈、保溫芯塊、蠟片。輔助材料：聚酯封孔劑、易打磨底膠、高光膠衣、玻璃微珠、丁酮、丙酮、方格布、固化劑、促進(jìn)劑、各種目數(shù)水砂紙、定位件、緊固件、注射口、排氣口、注射塞。工具：膠衣噴槍、攪拌器、油漆噴槍、毛刷、塑料盆、各種輥筒、固化劑量杯、膩?zhàn)拥丁⒓舻丁⒚拦さ丁撝背叩取?/p>

2、原模的制作
        原模的材料一般可用木材、代木、石膏、聚氨酯泡沫，也可以用產(chǎn)品支撐起來完成。木材要求使用水分相對較低，最好是烘干的松木來制作。石膏牽涉到水分揮發(fā)的問題，需要進(jìn)行封孔。聚氨酯泡沫同樣也牽扯到表面處理，產(chǎn)品精度要求高的首選用代木和木材。原模的加工可以手工也可以通過加工中心加工。如果加工中心平臺沒有那么大，可以分割加工，最后拼裝，對原模需要重復(fù)使用的，建議使用代木。
       原模在制作過程中要考慮到R角的處理。R角與產(chǎn)品厚度的關(guān)系見下表。

另外還要考慮到脫模斜度的問題，有脫模斜度的制品脫模力小，脫模順利且不易損傷模具表面。根據(jù)產(chǎn)品的外形情況和技術(shù)條件許可盡量加大脫模斜度。如果技術(shù)條件不具備的情況下也要確保預(yù)留3‰的脫模斜度。

3、模具設(shè)計
      ⑴制作方案的確定
      在該步驟中我們主要考慮模具的分模面，考慮是否進(jìn)行分模或者需要做活塊。這一步將影響到產(chǎn)品是否能順利的生產(chǎn)出來，還有開合模過程的操作是否順利。
 

     ⑵模具結(jié)構(gòu)層的設(shè)計
     一般情況下FRP模具的FRP結(jié)構(gòu)層為產(chǎn)品厚度的3~5倍。以下為2種參考方案：
    A：2層膠衣+1層30g/ m2表面氈+1層300g/ m2短切氈+2層300g/ m2短切氈+2層0.4方格布+ 輕木+1層300g/ m2短切氈、6層0.8方格布（輕木以后的積層全部用RTM專用模具樹脂） + 2層300g/ m2短切氈（加固鋼架）
    B： 2層膠衣+1層30g/ m2表面氈+1層300g/ m2短切氈+2層300g/ m2短切氈+2層強(qiáng)芯氈+ 輕木+1層300g/ m2短切氈、6層0.8方格布（輕木以后的積層全部用RTM專用模具樹脂） + 2層300g/ m2短切氈（加固鋼架）
                
（注：每個加號的鋪層為一次完成。）

4、裙邊的設(shè)計
     在制作方案以及鋪層設(shè)計都完成以后就開始第一片模具（即陰模）的制作。第一步是裙邊的制作，一般情況下，RTM模具裙邊設(shè)計寬度為8~12cm，對于操作不便的死角要預(yù)留出足夠的空間位置，進(jìn)行平滑過渡處理。以便于密封膠條能很順利的貼合，在裙邊預(yù)留密封膠條的位置，否則在制作的時候會帶來不必要的麻煩。
 

5、原模表面的處理
       a、用120目砂布把原模表面的毛刺處理掉。
       b、把原模表面的木紋或釘孔用原子灰刮平、打磨。
       c、整體噴一層易打磨底膠，打磨找平。
       d、在模具表面打蠟
 

6、密封膠條及模腔的位置處理
        用蠟片貼出密封膠條的位置，然后對邊緣用膩?zhàn)踊蛳鹌つ噙M(jìn)行圓滑過度處理。
 

7、模具膠衣準(zhǔn)備
       膠衣的用量一般控制在850g/m2，此時的厚度在0.6~0.8mm之間，凝膠時間控制在2小時左右，凝膠太快會導(dǎo)致膠衣層中的氣孔率高。膠衣分兩次噴涂，兩次的間隔時間不超過30分鐘。噴涂時噴槍壓力控制在70psi。模具膠衣施工程序：首先檢查噴射設(shè)備是否處于良好狀態(tài)，檢查所有的密封狀態(tài)是否良好，壓力調(diào)節(jié)器操作是否靈活。

8、模具的積層
        制作前要確保纖維制品不受潮，不沾油污。保證纖維含量控制在60%左右。

9、輕木
        可以加入輕木或泡沫來增強(qiáng)。

10、模具的加固
       根據(jù)模具結(jié)構(gòu)情況、增強(qiáng)纖維織物的情況，用方鋼加固模具。模具的加固的好壞直接影響到模具的壽命。

11、排氣口和注射口的設(shè)計
       一般情況下排氣口和注射口設(shè)于上模，對于幾何形狀較規(guī)則的模具注射口設(shè)置在其幾何中心，不規(guī)則的模具一般位于模具注射狀態(tài)下制件的最底端，排氣孔設(shè)計一般安放在產(chǎn)品的最高點(diǎn)以及不利于排氣的位置。如果有需要，可以在合適的位置放置氣脫來幫助產(chǎn)品的脫模。總之，要根據(jù)制品的具體形狀進(jìn)行分析，充分考慮到樹脂的流動方式，全面權(quán)衡，妥善安排注射口和排氣口的位置，以保證制品的注射成功。

12、陽模的制作
       在鋪設(shè)完蠟片開始制作陽模的時候，結(jié)構(gòu)層的糊制和陰模一樣，但有以下注意事項(xiàng)：
       a．噴膠衣時注意操作間的濕度不能超過60%，否則會嚴(yán)重影響其固化，容易引起膠衣皺摺。因此在濕度大的情況下不能噴涂膠衣。
       b．陽模制作過程中，要嚴(yán)格控制樹脂的用量以及積層的速度，否則模具以及模腔的尺寸均得不到保證。

13、緊固件、定位件的焊接
　　我們在陽模的FRP結(jié)構(gòu)層完成以后，同樣也要對模具進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)。操作和陰模一樣，但要注意焊接時要把注射口和排氣口的位置讓出來，同時在注射口的位置方鋼的間距需要小一些以增加該位置的剛性。
　　一般情況下，陰陽兩片模具的定位件僅需要兩件，采用對稱的位置焊接，其它位置均用緊固件，所有這些金屬焊接件的空間距離為40cm左右，如果模具較厚或者裙邊的鋼架不夠平整，需要用厚度為10mm左右的鋼板進(jìn)行銜接。焊接時一定要保證在模具緊固時受力在同一方向。當(dāng)然還要根據(jù)模具的具體情況進(jìn)行靈活處理以達(dá)到最佳的效果。

14、后固化處理
　　到此，我們模具的制作過程就完成了。
　　由于模具在制作過程中樹脂固化不完全，以及緊固件和定位件的焊接等會造成模具中存在著較大的應(yīng)力，如果馬上投入生產(chǎn)，會嚴(yán)重的影響到模具的質(zhì)量和壽命。因此要進(jìn)行模具的后固化處理。
　　方法如下： 在高于模具使用溫度40-50℃的溫度下進(jìn)行熱處理，一般以60-80℃為參考溫度，固化8小時來消除模具的內(nèi)應(yīng)力以及提高樹脂的固化度，使得模具達(dá)到最佳的性能。后固化處理完以后如果時間上充裕可以將模具放置一周以后脫模并處理再投入生產(chǎn)。

15、模具的后處理
      完成模具的后固化就可以脫模進(jìn)行后處理。
　　⑴脫開模具，去除蠟片（蠟片都附著在陽模上）。
　　⑵去除蠟片以后用潔模劑清洗模具。
　　⑶從600目砂紙開始依次遞增到2000目以上，根據(jù)產(chǎn)品要求打磨模具。
　　⑷模具表面打磨后開始拋光處理。

16、試模
    ⑴試模前一定要保證脫膜劑的完整涂覆，并要做脫模實(shí)驗(yàn)。
    ⑵根據(jù)產(chǎn)品的形狀剪裁氈。
    ⑶合上模具，緊固到位，準(zhǔn)備注射。
    ⑷注射時的壓力可以從小往大調(diào)。
    ⑸待產(chǎn)品固化以后脫模，察看整個模具以及產(chǎn)品的情況。需要時及時進(jìn)行調(diào)整直到滿意為止。至此，我們整個模具的制作就完成了。

17、模具的保養(yǎng)、維護(hù)和保管
　　由于RTM注射模具屬于精度比較高的模具，不管是否長期生產(chǎn)，都需要對模具進(jìn)行必要的保養(yǎng)和維護(hù)。
    ⑴總的原則：保養(yǎng)重于修補(bǔ)，修補(bǔ)難以得到好的模具。
    ⑵保養(yǎng)方法：邊使用邊保養(yǎng)，主要是重新打磨、拋光、保持光潔度；使用久的模具，在其表面可能會有脫膜蠟或脫膜劑的積垢，需要用專門的清洗劑來去除這些積垢，讓模具煥然一新。
    ⑶模具在使用告一段落以后，需要繼續(xù)保管時，要注意幾點(diǎn)：a.模具必須合模緊固到位然后存放，合模時必須保證模腔的潔凈。b.不允許放在露天。

小結(jié)：
    RTM作為一種新型的增強(qiáng)塑料加工方法，還有許多的問題需要深入的研究，并且通過我們這個模具制作工藝過程，也知道RTM模具的制作相對敞模的FRP模具的制作要復(fù)雜的多，需要對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制才能得到滿意的效果，因此還需比較長的時間來完善和改進(jìn)這個制作工藝。