CN115196949A - 一种精密电子器件模具制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密电子器件模具制造方法，包括以下步骤：S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝50‑100份、硅藻土3‑6份、蒙脱土4‑6份、二氧化硅4‑6份、有机树脂40‑60份、固化剂2‑4份、有机分散剂2‑4份、增塑剂3‑5份和表面活性剂3‑5份；S2.原料混合；S3.原料熔炼；S4.制备毛坯；S5.毛坯加工；S6.初级模具烧结；S7.淬火和回火；S8.制备成品模具；S9.成品模具预处理；S10.成品模具喷涂。本发明通过采用氧化铝、硅藻土、蒙脱土、二氧化硅、有机树脂、固化剂、有机分散剂、增塑剂和表面活性剂作为模具的制作材料，使得制得的模具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀的特点，在满足强度和刚度的同时降低了模具的重量，有利于增加模具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于模具制造技术领域，具体涉及一种精密电子器件模具制造方法。
背景技术
目前，许多的精密电子器件、电子产品、汽车等的零件都是通过模具生产出来的，模具作为机械加工领域的重要元素，由于其在生产加工成本方面的优势，已经日益成为产品、零件加工生产的首选。
目前现有的精密电子器件模具制造方法还存在一些问题：由于模具的制作材料问题，降低了生产出的模具的耐高温、耐磨损、耐腐蚀能力，并且制得的模具的强度和刚度较低，从而降低了模具的使用寿命，为此我们提出一种精密电子器件模具制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精密电子器件模具制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精密电子器件模具制造方法，包括以下步骤：
S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝50-100份、硅藻土3-6份、蒙脱土4-6份、二氧化硅4-6份、有机树脂40-60份、固化剂2-4份、有机分散剂2-4份、增塑剂3-5份和表面活性剂3-5份；
S2.原料混合：将S1中原料各组分打磨粉碎，并充分搅拌混合，备用；
S3.原料熔炼：将S2中混合后的原料加入到熔炉中熔炼，熔炼温度为2100-2300℃，熔炼时间为1-3h；
S4.制备毛坯：将S3中制得的熔炼液注入母模具中进行浇筑，浇筑温度为1500-1800℃，定型为有规则形状的毛坯，定型时间为1-3h；
S5.毛坯加工：对S4中的毛坯进行预烧，所述预烧的温度在1200-1500℃，根据需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸比需要制造的模具的尺寸大；
S6.初级模具烧结：将S5的初级模具在1700-1800℃进行高温烧结；
S7.淬火和回火：将S6中处理后的初级模具进行淬火和回火处理，然后置于室温环境中冷却2-4h；
S8.制备成品模具：根据所需要制造的模具的确切尺寸，对S7处理后的初级模具进行打磨，得到成品模具；
S9.成品模具预处理：采用人工除锈的方法清除成品模具表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮；
S10.成品模具喷涂：对S9中处理后的成品模具表面进行喷砂处理。
优选的，所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝80份、硅藻土5份、蒙脱土5份、二氧化硅5份、有机树脂50份、固化剂3份、有机分散剂3份、增塑剂4份和表面活性剂4份。
优选的，所述有机树脂选自聚苯并咪唑、聚醚醚酮或聚酰亚胺种的至少一种。
优选的，所述固化剂为异氰酸酯，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂。
优选的，所述有机分散剂包括以下重量份计原料混合而成：丙烯酸500-700份、丙烯酸镁0.2-0.5份、异戊烯醇聚氧乙烯醚50-100份、丙烯酸羟乙酯2-5份，纯化水40-80份、丙烯酸-1，3-磺酸内酯1-4份、引发剂1-3份、吸附硅粉0.1-1份、铝单体0.5-1份。
优选的，所述引发剂为过硫酸钾与偶氮二异丁腈的混合物，混合质量比为2:1-4:1。
优选的，所述表面活性剂选自乙二胺、二乙烯三胺、十二烷基苯磺酸氨中的一种。
优选的，所述S7中的淬火温度为1000-1200℃，回火温度为450-650℃。
优选的，所述S10中的喷砂材料包括以下重量份数计原料：铝氧粉15-20份、石英砂5-10份和纳米碳纤维4-10份。
优选的，所述纳米碳纤维的制备方法包括以下步骤：
S1001.将金属基板材料的使用面抛光至50#-2000#；
S1002.将处理好的基板材料使用面向下，正对燃烧的乙醇或者甲醇火焰，在550-850℃温度区间中烧30-60分钟；
S1003.取出在空气中冷却，从基板材料使用面刮下燃烧物，即纳米碳纤维。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过采用氧化铝、硅藻土、蒙脱土、二氧化硅、有机树脂、固化剂、有机分散剂、增塑剂和表面活性剂作为模具的制作材料，使得制得的模具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀的特点，在满足强度和刚度的同时降低了模具的重量，有利于增加模具的使用寿命。
(2)本发明通过对成品模具进行喷砂处理，进一步增加了模具表面的耐磨性和耐腐蚀性，从而提高模具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明中纳米碳纤维的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种精密电子器件模具制造方法，包括以下步骤：
S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝50份、硅藻土3份、蒙脱土4份、二氧化硅4份、有机树脂40份、固化剂2份、有机分散剂2份、增塑剂3份和表面活性剂3份；
S2.原料混合：将S1中原料各组分打磨粉碎，并充分搅拌混合，备用；
S3.原料熔炼：将S2中混合后的原料加入到熔炉中熔炼，熔炼温度为2100℃，熔炼时间为1h；
S4.制备毛坯：将S3中制得的熔炼液注入母模具中进行浇筑，浇筑温度为1500℃，定型为有规则形状的毛坯，定型时间为1h；
S5.毛坯加工：对S4中的毛坯进行预烧，所述预烧的温度在1200℃，根据需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸比需要制造的模具的尺寸大；
S6.初级模具烧结：将S5的初级模具在1700℃进行高温烧结；
S7.淬火和回火：将S6中处理后的初级模具进行淬火和回火处理，然后置于室温环境中冷却2h；
S8.制备成品模具：根据所需要制造的模具的确切尺寸，对S7处理后的初级模具进行打磨，得到成品模具；
S9.成品模具预处理：采用人工除锈的方法清除成品模具表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮；
S10.成品模具喷涂：对S9中处理后的成品模具表面进行喷砂处理。
本实施例中，优选的，所述有机树脂选自聚苯并咪唑。
本实施例中，优选的，所述固化剂为异氰酸酯，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂。
本实施例中，优选的，所述有机分散剂包括以下重量份计原料混合而成：丙烯酸500份、丙烯酸镁0.2份、异戊烯醇聚氧乙烯醚50份、丙烯酸羟乙酯2份，纯化水40份、丙烯酸-1，3-磺酸内酯1份、引发剂1份、吸附硅粉0.1份、铝单体0.5份。
本实施例中，优选的，所述引发剂为过硫酸钾与偶氮二异丁腈的混合物，混合质量比为2:1。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂选自乙二胺。
本实施例中，优选的，所述S7中的淬火温度为1000℃，回火温度为450℃。
本实施例中，优选的，所述S10中的喷砂材料包括以下重量份数计原料：铝氧粉15份、石英砂5份和纳米碳纤维4份。
本实施例中，优选的，所述纳米碳纤维的制备方法包括以下步骤：
S1001.将金属基板材料的使用面抛光至50#；
S1002.将处理好的基板材料使用面向下，正对燃烧的乙醇或者甲醇火焰，在550℃温度区间中烧30分钟；
S1003.取出在空气中冷却，从基板材料使用面刮下燃烧物，即纳米碳纤维。
实施例2
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种精密电子器件模具制造方法，包括以下步骤：
S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝100份、硅藻土6份、蒙脱土6份、二氧化硅6份、有机树脂60份、固化剂4份、有机分散剂4份、增塑剂5份和表面活性剂5份；
S2.原料混合：将S1中原料各组分打磨粉碎，并充分搅拌混合，备用；
S3.原料熔炼：将S2中混合后的原料加入到熔炉中熔炼，熔炼温度为2300℃，熔炼时间为3h；
S4.制备毛坯：将S3中制得的熔炼液注入母模具中进行浇筑，浇筑温度为1800℃，定型为有规则形状的毛坯，定型时间为3h；
S5.毛坯加工：对S4中的毛坯进行预烧，所述预烧的温度在1500℃，根据需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸比需要制造的模具的尺寸大；
S6.初级模具烧结：将S5的初级模具在1800℃进行高温烧结；
S7.淬火和回火：将S6中处理后的初级模具进行淬火和回火处理，然后置于室温环境中冷却4h；
S8.制备成品模具：根据所需要制造的模具的确切尺寸，对S7处理后的初级模具进行打磨，得到成品模具；
S9.成品模具预处理：采用人工除锈的方法清除成品模具表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮；
S10.成品模具喷涂：对S9中处理后的成品模具表面进行喷砂处理。
本实施例中，优选的，所述有机树脂选自聚醚醚酮。
本实施例中，优选的，所述固化剂为异氰酸酯，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂。
本实施例中，优选的，所述有机分散剂包括以下重量份计原料混合而成：丙烯酸700份、丙烯酸镁0.5份、异戊烯醇聚氧乙烯醚100份、丙烯酸羟乙酯5份，纯化水80份、丙烯酸-1，3-磺酸内酯4份、引发剂3份、吸附硅粉1份、铝单体1份。
本实施例中，优选的，所述引发剂为过硫酸钾与偶氮二异丁腈的混合物，混合质量比为4:1。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂选自二乙烯三胺。
本实施例中，优选的，所述S7中的淬火温度为1200℃，回火温度为650℃。
本实施例中，优选的，所述S10中的喷砂材料包括以下重量份数计原料：铝氧粉20份、石英砂10份和纳米碳纤维10份。
本实施例中，优选的，所述纳米碳纤维的制备方法包括以下步骤：
S1001.将金属基板材料的使用面抛光至2000#；
S1002.将处理好的基板材料使用面向下，正对燃烧的乙醇或者甲醇火焰，在850℃温度区间中烧60分钟；
S1003.取出在空气中冷却，从基板材料使用面刮下燃烧物，即纳米碳纤维。
实施例3
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种精密电子器件模具制造方法，包括以下步骤：
S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝80份、硅藻土5份、蒙脱土5份、二氧化硅5份、有机树脂50份、固化剂3份、有机分散剂3份、增塑剂4份和表面活性剂4份；
S2.原料混合：将S1中原料各组分打磨粉碎，并充分搅拌混合，备用；
S3.原料熔炼：将S2中混合后的原料加入到熔炉中熔炼，熔炼温度为2200℃，熔炼时间为2h；
S4.制备毛坯：将S3中制得的熔炼液注入母模具中进行浇筑，浇筑温度为1600℃，定型为有规则形状的毛坯，定型时间为2h；
S5.毛坯加工：对S4中的毛坯进行预烧，所述预烧的温度在1300℃，根据需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸比需要制造的模具的尺寸大；
S6.初级模具烧结：将S5的初级模具在1750℃进行高温烧结；
S7.淬火和回火：将S6中处理后的初级模具进行淬火和回火处理，然后置于室温环境中冷却3h；
S8.制备成品模具：根据所需要制造的模具的确切尺寸，对S7处理后的初级模具进行打磨，得到成品模具；
S9.成品模具预处理：采用人工除锈的方法清除成品模具表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮；
S10.成品模具喷涂：对S9中处理后的成品模具表面进行喷砂处理。
本实施例中，优选的，所述有机树脂选自聚酰亚胺。
本实施例中，优选的，所述固化剂为异氰酸酯，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂。
本实施例中，优选的，所述有机分散剂包括以下重量份计原料混合而成：丙烯酸600份、丙烯酸镁0.3份、异戊烯醇聚氧乙烯醚70份、丙烯酸羟乙酯3份，纯化水60份、丙烯酸-1，3-磺酸内酯3份、引发剂2份、吸附硅粉0.5份、铝单体0.6。
本实施例中，优选的，所述引发剂为过硫酸钾与偶氮二异丁腈的混合物，混合质量比为3:1。
本实施例中，优选的，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸氨。
本实施例中，优选的，所述S7中的淬火温度为1100℃，回火温度为550℃。
本实施例中，优选的，所述S10中的喷砂材料包括以下重量份数计原料：铝氧粉18份、石英砂8份和纳米碳纤维6份。
本实施例中，优选的，所述纳米碳纤维的制备方法包括以下步骤：
S1001.将金属基板材料的使用面抛光至1000#；
S1002.将处理好的基板材料使用面向下，正对燃烧的乙醇或者甲醇火焰，在650℃温度区间中烧40分钟；
S1003.取出在空气中冷却，从基板材料使用面刮下燃烧物，即纳米碳纤维。
本发明的原理及优点：本发明通过采用氧化铝、硅藻土、蒙脱土、二氧化硅、有机树脂、固化剂、有机分散剂、增塑剂和表面活性剂作为模具的制作材料，使得制得的模具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀的特点，在满足强度和刚度的同时降低了模具的重量，有利于增加模具的使用寿命；通过对成品模具进行喷砂处理，进一步增加了模具表面的耐磨性和耐腐蚀性，从而提高模具的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.准备模具原料：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝50-100份、硅藻土3-6份、蒙脱土4-6份、二氧化硅4-6份、有机树脂40-60份、固化剂2-4份、有机分散剂2-4份、增塑剂3-5份和表面活性剂3-5份；
S2.原料混合：将S1中原料各组分打磨粉碎，并充分搅拌混合，备用；
S3.原料熔炼：将S2中混合后的原料加入到熔炉中熔炼，熔炼温度为2100-2300℃，熔炼时间为1-3h；
S4.制备毛坯：将S3中制得的熔炼液注入母模具中进行浇筑，浇筑温度为1500-1800℃，定型为有规则形状的毛坯，定型时间为1-3h；
S5.毛坯加工：对S4中的毛坯进行预烧，所述预烧的温度在1200-1500℃，根据需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯，使车坯后的初级模具的尺寸比需要制造的模具的尺寸大；
S6.初级模具烧结：将S5的初级模具在1700-1800℃进行高温烧结；
S7.淬火和回火：将S6中处理后的初级模具进行淬火和回火处理，然后置于室温环境中冷却2-4h；
S8.制备成品模具：根据所需要制造的模具的确切尺寸，对S7处理后的初级模具进行打磨，得到成品模具；
S9.成品模具预处理：采用人工除锈的方法清除成品模具表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮；
S10.成品模具喷涂：对S9中处理后的成品模具表面进行喷砂处理。
2.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述模具原料包括以下重量份计组分组成：氧化铝80份、硅藻土5份、蒙脱土5份、二氧化硅5份、有机树脂50份、固化剂3份、有机分散剂3份、增塑剂4份和表面活性剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述有机树脂选自聚苯并咪唑、聚醚醚酮或聚酰亚胺种的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述固化剂为异氰酸酯，所述增塑剂为脂肪族二元酸脂。
5.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述有机分散剂包括以下重量份计原料混合而成：丙烯酸500-700份、丙烯酸镁0.2-0.5份、异戊烯醇聚氧乙烯醚50-100份、丙烯酸羟乙酯2-5份，纯化水40-80份、丙烯酸-1，3-磺酸内酯1-4份、引发剂1-3份、吸附硅粉0.1-1份、铝单体0.5-1份。
6.根据权利要求5所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾与偶氮二异丁腈的混合物，混合质量比为2:1-4:1。
7.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述表面活性剂选自乙二胺、二乙烯三胺、十二烷基苯磺酸氨中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述S7中的淬火温度为1000-1200℃，回火温度为450-650℃。
9.根据权利要求1所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述S10中的喷砂材料包括以下重量份数计原料：铝氧粉15-20份、石英砂5-10份和纳米碳纤维4-10份。
10.根据权利要求9所述的一种精密电子器件模具制造方法，其特征在于：所述纳米碳纤维的制备方法包括以下步骤：
S1001.将金属基板材料的使用面抛光至50#-2000#；
S1002.将处理好的基板材料使用面向下，正对燃烧的乙醇或者甲醇火焰，在550-850℃温度区间中烧30-60分钟；
S1003.取出在空气中冷却，从基板材料使用面刮下燃烧物，即纳米碳纤维。
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