橡膠模具表面防粘涂層制備工藝及應用研究

張秀英

摘 要：在橡膠模具硫化過程中，會經常在模板上發生粘連問題，究其原因導致產品表面出現質量缺陷的主要因素，如發生粘連問題，就要經常清洗模具從而導致降低使用模具效率。因此，橡膠模具表面防粘連土層的涂刷工藝尤為關鍵，做好防粘連措施，減少橡膠制品接觸面的表面積，不僅有助于橡膠制品對模具粘附作用的有效下降，達到了防止模具表面粘貼的目的，有效促進企業生產效率，提升工藝質量。文主要根據國營錦江機器廠的實踐經驗，針對橡膠模具做出的一些防粘涂層制備工藝進行了相應的分析。

關鍵詞：橡膠模具;防粘涂層;制備工藝

通過橡膠模型制備成型之后，橡膠從模具中脫離就是我們所說的脫模。在脫模過程中，橡膠制件與模具之間會由于各種因素，例如物理原理、化學反應等使得橡膠殘留粘連在模具之上，導致橡膠模具在打開之后，制品無法有效的脫出。換言之，如果脫模中粘附力較大，橡膠制品就會加大產品缺陷率，降低模具的使用壽命，同時頻繁的清洗磨具也會降低模具使用效率的降低。制件在成型中，由于高溫高壓因素以及摩擦等原因，使得制件受到配合劑、橡膠等多方面的污染，降低制件加工質量和生產效率。另外，脫模過程中，如果斷裂發生位置在橡膠模具與制品粘附界面上，這樣不僅確保了制品生產的質量，有效防止了產品缺陷與廢品的闡述，降低了脫模過程對模具造成的損壞，而且促進了制件生產效率和質量的全面提升。如果斷裂位置位于界面附近且強度較低的一端，那么就會因為強度較高的一端表面粘附了強度較低的材料，影響橡膠模具使用壽命和產品生產的質量。

1 橡膠模具表面防粘涂層制備工藝及應用

1.1 橡膠模具防粘涂層靜電噴涂工藝

靜電粉末噴涂就是借助高壓靜電電暈放電過程中產生的靜電場完成制件表面的噴涂作業。噴槍頭內部一般設置電極針，通過電極針和負極相連，接通電源之后，電極針就會釋放電暈發電，和接地工作之間就會形成靜電場，然后通過壓縮空氣傳輸粉末涂料，使得粉末涂料可以達到噴槍的槍頭，經過槍頭的粉末通過電極針處理之后就會產生電荷，在這種作用之下就會帶入到靜電場，經過靜電場的吸引力、推動力以及粉末自重力和電荷等多種力量的合作之下，厚薄均勻的噴涂在制件的表面。另外，由于影響靜電粉末噴涂工藝應用效果的外部因素較多，如果噴涂過程中工藝參數發生了變化，不僅會導致制件涂層出現質量缺陷，嚴重的還會對涂層外觀和使用性能產生影響。因此，國營錦江機器廠工作人員在開展靜電噴涂作業時，必須嚴格的按照要求調整優化靜電噴涂的工藝參數，才能保證涂層表面的質量達到設計要求。也就是說，工作人員在實施靜電粉末噴涂前，必須選擇相應的工藝參數開展實驗，然后以現有噴涂工藝條件為基礎，分析影響涂層性能參數的因素，并在最佳噴涂工藝參數確定后，開展靜電粉末噴涂作業。

1.2 橡膠模具表面涂層燒結工藝及應用

涂層加熱固化是其制備的關鍵工藝，因此涂層的制備其對于制件涂層質量、使用壽命以及性能等各方面有著極為重要的影響。比如，涂層形成過程中固化溫度、固化時間等發生變化都會對制件涂層外觀形貌、涂層的物理化學性能、使用壽命以及產品的耐介質等性質會產生不同程度的影響。如果使用靜電噴涂工藝將樹脂粉末涂料噴涂與制件表面后，想要確保涂層的功能性特點的話，必須嚴格的按照要求對制件涂層進行一定時間和溫度的烘烤，才能確保制件順利成模。首先，待粉末涂料溫度升高涂料熔點溫度后，粉末涂料顆粒就會出現融化的現象，經過融化后的粉末連接在一起，就形成了高低不平的連續膜。其次，由于樹脂膜受到溫度和時間的影響，會由之前高低不平的表面漸漸流淌成光滑平整的表面。最后，熔融流平的涂料出現的交聯反應，由于處在一定溫度與時間下的材料分子支鏈之間與分子之間產生反應后形成了網狀的結構固化膜。制件在燒結固化時，一旦溫度偏高或者時間過長的話，都會導致制件表面涂層出現變質或者分解的問題，損壞制件的使用性能。如果溫度過低或者時間過短的話，則會因為粉末涂料無法充分融化和流平，導致制件表面涂層出現性能下降的問題。所以，操作人員必須采取積極有效的措施控制涂層的燒結固化工藝，才能確保制件表面噴涂材料的性能達到設計要求。

2 橡膠模具表面處理技術

脫模劑是一種被應用于制件與模具制件的助劑，其主要發揮著防止模具與制品出現粘附現象的作用。國營錦江機器廠工作人員在生產橡膠制品時，主要就是將脫模劑噴涂在模具表面或者在膠料中直接應用，防止橡膠粘連在模具之上，由此實現橡膠制品高質量的脫模，保證脫模效率提升。在橡膠模具上使用脫模劑，有效降低制品的缺陷率，提高了橡膠制品表面的光潔度與制品尺寸的精確度，所以脫模劑被廣泛的應用于橡膠與塑料制品生產行業中。針對目前狀況而言，經常使用的脫模劑依據使用方法，我們劃分為外涂型脫模劑和內加型脫模劑等幾種。首先，涂型脫模劑。顧名思義，該類型脫模劑在使用時直接噴涂在模具表面即可，這樣可以有效的將模具和材料加以隔離。其次，內加型脫模劑。內加型脫模劑在實際使用時，可以直接作為添加劑摻加于制品材料中，在制品硫化過程中通過轉移至模具與制品的接觸面，從而達到隔離材料與模具的目的。另外，對于模具表面處理一般就是通過一些手段，例如改變模具表面結構，改變模具的成分以及改變模具的形狀等，提升模具表面的表面抗粘附性、耐用性。操作人員在實際操作之中，可以合理的利用相關表面改性、表面涂覆、表面復合等處理技術，對模具的物理形態改變以及組織結構改變等，有效的提升制品表面性能。對于模具表面處理方法多種多樣，因此在實際的工作中，工作人員應當對各種方法加以總結分類，可以將其分為化學表面處理法、物理表面處理法、表面涂層處理法等幾種。

2.1 物理表面處理法

物理表面處理法，就是通過物理方法的形式，對模具表面進行處理，保證模具表面性能達到相關要求，使其可以符合相關標準。當前我們經常見到的物理處理方法有淬火法、噴丸強化等幾種。雖然物理表面處理法在實際使用的過程中具有操作設備簡單且使用成本低等特點。但是由于使用物理表面處理法的生產效率偏低且質量控制難度較大，在面對形狀復雜模具時無法有效處理等特點，所以該處理方法主要適用于生產數量少且質量要求偏低的模具生產。

2.2 化學表面處理法

化學表面處理法一般就是在模具中放入化學溶液，然后加熱溶液使其滲透到模具之中，模具表面就會有一些化學性質的改變，以此保證模具表面能夠滿足模具脫模的標準要求。目前模具加工制造過程中常見的化學表面處理法主要有滲碳、滲鋁、滲硼、碳氮共滲、滲氮等幾種。工作人員使用碳氮共滲處理方式處理鋼表面，經過處理后的鋼表面不僅摩擦系數得到了有效降低，而且工件的耐磨性也進一步提高。

2.3 表面涂層處理

該處理方法就是借助模具表面涂抹各種涂層的形式，將基體表面的性能進行改變，保證基體符合相應的使用要求，滿足相應的使用標準的一種技術。目前常見的表面涂層處理方法主要有表面鍍層、噴涂、氣相沉積等幾種。在這其中電鍍與化學鍍作為模具表面處理中應用的傳統技術之一，該技術因為在實際使用過程中對環境造成的破壞和影響較大，因此受到了極大的限制。激光熔覆技術就是通過在模具鋼表面制備復合涂層的方式，提高模具表面的硬度，改善模具表面的摩擦系數。

3 結束語

總之，國營錦江機器廠在經過長期的生產實踐總結了大量的經驗，在應用模具表面涂層處理技術時，主要是通過降低制品與模具表面粗糙度、改善兩者之間潤濕性的方式，提高制品脫模的效果和產品生產的質量，確保制品表面的光滑度達到設計要求。

參考文獻：

[1]馬成群，袁光明，李帥.輪胎模具DLC涂層應用的可行性分析[J].材料保護，2020，53（04）：72-77+159.