用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高電壓絕緣材料技術領域，涉及一種全新的環氧樹脂試樣制作裝置及工藝。
【背景技術】
[0002]目前環氧樹脂的試樣制作工藝主要為澆筑法，首先向預熱好的鋼模具中澆入一定體積的混合好的環氧樹脂，然后通過調整模具角度或者用玻璃棒引流使液體覆蓋整個模具，最后放入烘箱內的水平臺上分時加熱固化，工藝流程如圖1和2所示。該工藝的主要缺點如下:
[0003]1、受模具加工工藝及液體表面張力作用限制導致該方法對于所澆筑的試樣的厚度可控性比較弱，不能制造任意厚度的試樣(特別是厚度小于500μπι的試樣)。
[0004]2、該工藝制造試樣的厚度均勻性取決于水平臺的水平度與模具的水平情況。澆筑的試樣薄厚不均勻，試樣各個部分厚度相差較大。在測量過程中容易因試樣厚度的原因導致結論錯誤。
[0005]3、該工藝試樣固化過程中，試樣下表面與模具接觸(鋼材)上表面與空氣接觸。傳熱材料以及氧化程度的不同導致所制得的試樣容易出現上下表面顏色不一樣的現象。對測量可能有一定的影響。
[0006]4、因液態環氧樹脂粘度比較大，并且在表面張力作用下澆筑厚度較薄的試樣時，該工藝的澆筑流平過程較困難。
[0007]5、在溫箱中固化成型的過程中，因為模具上方是敞口的，試樣直接裸露在溫箱的環境中。而實際中溫箱內不能保證絕對無塵，這樣在固化過程中可能導致一些雜質落到試樣中并被固化到試樣內部，導致所制得試樣存在缺陷。

【發明內容】

[0008]為了克服現有工藝的上述缺陷，本發明提供了一種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具及方法。本發明制得的試樣質量高，厚度均勻，且可制得任意厚度的試樣，極大地減小了測量過程中的干擾因素。
[0009]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0010]一種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，自下而上依次由底層鏡面板、底層薄膜、中間定厚模具、上層薄膜和上層鏡面板對齊疊放而成，所述中間定厚夾層的中間設置有型腔。
[0011]—種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，包括如下步驟:
[0012]一、將底層薄膜放在底層鏡面板上，再將中間定厚夾層放在底層薄膜上。
[0013]二、用注射器注入環氧樹脂于中間定厚夾層的型腔內。
[0014]三、蓋上上層薄膜，蓋膜過程中從一側逐漸向另一側蓋過去若有氣泡，將氣泡趕到模具邊緣排除。
[0015]四、蓋上上層鏡面板，各層之間對齊疊放在一起組合成三明治結構試樣；
[0016]五、將組合成的三明治結構試樣各層之間對其后無相對位移的放入平板硫化機中加壓升溫固化，待其自然冷卻后脫模取出試樣。
[0017]本發明具有如下優點:
[0018]1、鏡面不銹鋼易加工，模具成本低廉，且可以任意組合，只需更換中間定厚夾層實現一模多用。
[0019]2、在制樣初期只需用注射器將一定體積的環氧樹脂液體注入模具中，不用調整角度使環氧樹脂液體流平，同時也不會因其流動過程進入氣泡，導致試樣內部存在缺陷。
[0020]3、所制得的試樣的厚度完全由中間定厚夾層的厚度決定，厚度可控性強，可實現對試樣厚度精準控制，所制得的試樣各部分厚度均勻，可以滿足相對厚度誤差精度要求。
[0021]4、在固化過程中，環氧樹脂處于密閉狀態，外界雜質不會落入試樣形成內部缺陷，也不會因為試樣直接裸露在空氣中被氧化。
[0022]5、在固化過程中，試樣上下表面直接通過不銹鋼板對試樣傳熱，試樣上下表面不會因接觸物質不同導致試樣顏色及反應程度不同，且試樣直接與加熱板接觸，對試樣的反應溫度控制比較嚴格，有利于更好地固化。
[0023]6、使用的雙面硅油PET透明離型膜為軟膜，有利于排除空氣，并且該種膜透明度高，便于觀察試樣中有無氣泡，并可及時排除。
[0024]7、使用雙面硅油PET透明離型膜可以免脫模劑，從而不會在脫模后在試樣表面留下一層脫模劑，且試樣表面光滑度高，可以達到實驗要求，不用對試樣進行打磨處理。
【附圖說明】
[0025]圖1為澆鑄法的工藝流程示意圖；
[0026]圖2為澆鑄法的工藝流程圖；
[0027]圖3為三明治壓片制樣裝置結構示意圖；
[0028]圖4為圖3的A-A向剖視圖；
[0029]圖5為中間定厚夾層的結構示意圖；
[0030]圖6為三明治壓片制樣法的工藝流程圖；
[0031 ]圖7為三明治壓片制樣法的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。
[0033]【具體實施方式】一:如圖3-5所示，本實施方式提供的環氧樹脂的三明治壓片制樣模具自下而上依次由底層鏡面板1、底層薄膜2、中間定厚夾層3、上層薄膜4和上層鏡面板5對齊疊放而成，所述中間定厚夾層3的中間設置有型腔6。
[0034]本實施方式中，所述底層鏡面板I和上層鏡面板5均為鏡面不銹鋼板。
[0035]本實施方式中，所述底層薄膜2和上層薄膜4均為雙面硅油PET透明離型膜。
[0036]本實施方式中，所述中間定厚夾層3的厚度為0.2?1mm。
[0037]本實施方式中，所述模腔6的橫截面可以根據實際需要加工成任意形狀，例如橢圓形、方形、圓形、啞鈴形等。
[0038]【具體實施方式】二:本實施方式以E51環氧樹脂為例，提供了一種環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，如圖6和7所示，具體步驟如下:
[0039]1、將50g E-51環氧樹脂基體放入真空干燥箱中70°C預熱三十分鐘降低其粘度。
[0040]2、取出預熱好的環氧樹脂基體加入40g甲基六氫苯酐固化劑、0.5g咪唑促進劑。
[0041]3、將混合液置于70°C恒溫油浴鍋中，并用電動攪拌器攪拌30min使固化劑與環氧基體混合均勻。
[0042]4、將混合好的溶液放入真空干燥箱中抽真空攪拌排氣兩個小時，直至無氣泡析出為止。
[0043]5、首先將底層PET薄膜放在底層鏡面不銹鋼板上，再將中間定厚夾層放在底層PET薄膜上(兩模板尺寸相同，對齊疊放在一起)。
[0044]6、用注射器注入相應體積環氧樹脂(稍微過盈)于中間定厚夾層的型腔內。
[0045]7、蓋上上層PET薄膜，蓋膜過程中從一側逐漸向另一側蓋過去(避免產生氣泡)若有氣泡，將氣泡趕到模具邊緣排除。
[0046]8、蓋上上層鏡面不銹鋼板。
[0047]9、將澆筑好的試樣慢慢放到預熱好的平板硫化機上，開始加壓(壓力設定為15Mp)并打開自動補牙開關。并開始計時，保持在80°C2h、再升溫至10tC保持2h、最后升溫至120°C保持4h后關閉加熱開關，待其自然冷卻后脫模取出試樣。
【主權項】
1.一種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，其特征在于所述三明治壓片制樣模具自下而上依次由底層鏡面板、底層薄膜、中間定厚模具、上層薄膜和上層鏡面板對齊疊放而成，所述中間定厚夾層的中間設置有模腔。2.根據權利要求1所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，其特征在于所述底層鏡面板和上層鏡面板均為鏡面不銹鋼板。3.根據權利要求1所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，其特征在于所述底層薄膜和上層薄膜均為雙面硅油PET透明離型膜。4.根據權利要求1所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，其特征在于所述中間定厚夾層的厚度為0.2?1mm。5.根據權利要求1所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具，其特征在于所述模腔的橫截面為任意形狀。6.—種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，其特征在于所述三明治壓片制樣方法步驟如下: 一、將底層薄膜放在底層鏡面板上，再將中間定厚夾層放在底層薄膜上； 二、用注射器注入環氧樹脂于中間定厚夾層的型腔內； 三、蓋上上層薄膜，蓋膜過程中從一側逐漸向另一側蓋過去，若有氣泡，將氣泡趕到模具邊緣排除； 四、蓋上上層鏡面板，各層之間對齊疊放在一起組合成三明治結構試樣； 五、將組合成的三明治結構試樣各層之間無相對位移的放入平板硫化機中加壓升溫固化，待其自然冷卻后脫模取出試樣。7.根據權利要求6所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，其特征在于底層鏡面板和上層鏡面板均為鏡面不銹鋼板。8.根據權利要求6所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，其特征在于所述底層薄膜和上層薄膜均為雙面硅油PET透明離型膜。9.根據權利要求6所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，其特征在于所述中間定厚夾層的厚度為0.2?1mm。10.根據權利要求6所述的用于環氧樹脂的三明治壓片制樣方法，其特征在于所述模腔的橫截面為任意形狀。
【專利摘要】本發明公開了一種用于環氧樹脂的三明治壓片制樣模具及方法，所述制樣模具由底層鏡面板、底層薄膜、中間定厚模具、上層薄膜和上層鏡面板對齊疊放而成，所述中間定厚夾層的中間設置有型腔。所述制樣方法如下：一、將底層薄膜放在底層鏡面板上，再將中間定厚夾層放在底層薄膜上；二、用注射器注入環氧樹脂于中間定厚夾層的模腔內；三、蓋上上層薄膜，蓋膜過程中從一側逐漸向另一側蓋過去，若有氣泡，將氣泡趕到模具邊緣排除；四、蓋上上層鏡面板；五、將澆筑好的試樣慢慢放到預熱好的平板硫化機上進行加壓分時固化，待其自然冷卻后脫模取出試樣。本發明制得的試樣質量高，厚度均勻，且可制得任意厚度的試樣，極大地減小了測量過程中的干擾因素。
【IPC分類】B29C45/14, B29C45/26
【公開號】CN105666801
【申請號】CN201610236089
【發明人】陳慶國, 王新宇, 楊洪達
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月15日