材料的选择

模具的质量怎样，材料选择是一个关键，根据RTM成型工艺的特点，进行材料的选择。

 (1)胶衣层：RTM成型放热较高，4mm厚的产品放热一般能达到120℃以上。这就要求胶衣树脂具有耐热冲击性能，光泽和耐热性能。本次工艺选用乙烯基模具胶衣，它的热变形温度160℃-172℃，有良好的力学性能。

(2)表面层：主要考虑耐热和耐裂性，采用30g/㎡表面毡和300g/㎡无碱短切毡作增强材料，树脂选用双酚A环氧基乙烯酯树脂。该树脂持续耐高温性好，收缩率低。

(3)增强层：重视强度和收缩性，选用的增强材料为0.4的无碱布和300g/㎡无碱短切毡作为增强材料，采用零收缩树脂树脂为基体材料。

(4)加固层：增加模具的整体刚度，便于开合模操作，采用钢框架加固的方式。

原模的制作

一直以来FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蜡等作为基材，采用手工制作的方法，用这些材料和制作工艺制作的母模表面很难达到A级表面，尺寸精度也无法控制、制作程序复杂、周期长、容易产生缺陷，平整度较差，只适合那些精度要求较低、表面质量要求不高的FRP模具制作。如果采用上面的方法，根本无法达到RTM模型的制作要求。

为满足RTM模型的要求，可以采用块状可加工树脂为原料通过数控加工制作。块状可加工树脂俗称代木。采用环氧树脂、ABS塑料、玻璃微珠、二氧化铝、羧甲基纤维混合后搅拌均匀，二丁脂等按一定比例混合后，加热使混合物溶解成糊浆液，经过真空消泡处理后进入模具进行成型，成型后的固体经过加热形成固化物。代木具有热塑性好、稳定性强、机械加工性能好等优点。

以代木为材料制作模型时，首先应根据产品的设计要求，利用三维绘图软件如Pro/e、UG、CATIA，绘制出产品的三维模型。在产品进行三维数模设计时，为保证产品精度，应根据选用树脂的收缩率留放一定的余量。然后通过数控加工将原模加工出来，原模一般加工为产品实样，产品尺寸和厚度都要达到设计要求。材料选择和原模制作为成功的制作一个RTM模具提供了前提。不过也不能忽略对制作过程的控制。原模通过数控加工，尺寸精度达到了要求，但加工的刀痕还是对模具表面有很大的影响。需要通过精修打磨，经过细微打磨抛光使模型达到A级表面要求。

首先开始第一片模具胶衣层的制作，对于胶衣层为了获得一个好的表面效果，胶衣层需要采用喷涂的方法进行制作。喷涂胶衣时，一般胶衣用量为1000g/㎡，分3次进行喷涂，第一层胶衣用量为200g/㎡，颜色区别于后两次，后两次胶衣用量为400g/㎡。胶衣喷枪气流要均匀，胶液成雾状，均匀喷涂在模型表面。待其最后一次喷涂胶液凝胶后，便进行表面层的铺放。表面层制作是有一层30g/㎡的表面毡和4层300g/㎡短切毡组成。表面毡应铺覆平整不能有搭接和和褶皱，对于棱角处要特别小心，用刷子角进行充分的按压，赶走气泡。待表面层固化后需要进行挑气泡的工作，将气泡扎破然后用砂纸打磨去毛刺并用丙酮擦拭，接着就可以进行下面糊制了。4层300g/㎡短切毡组成分2次糊制完成，每次糊制前都要确认前一次胶液完全固化和挑气泡工作完成。增强层的糊制可以采用布和毡交替，4层固化一次的方式进行糊制。糊制铺覆一定要平整，接缝应互相错开，不要在棱角处搭接，要严格控制每层树脂胶液的用量，要既能充分浸润纤维，又不能过多。糊制到设计厚度就可以进行加固钢框架的糊制了，钢框架与模具不能有间隙，最好能够现场制作，糊制前钢框架需要经过处理消除焊接应力。第一片模具固化24小时后，就可以进行脱模了。脱模时一定要小心不要让原模离模。如果发现离模可以用抽真空的方法让原模与第一片模具重新贴合。经过简单修整，在设计位置安放注胶口和出胶口后就可以开始下片模具的制作了。制作完第二片模具后，将整个模具放入烘箱中从室温逐渐升温到75℃，后保温2小时，停止加热，逐渐冷却至室温。焊接导向后就可以进行脱模处理了。

模具的后处理

脱模后，去除多余的飞边，将模具内的小颗粒用压缩空气吹净。

打磨：用400#的水砂纸经水浸泡后，包在平顺的打磨板上，来回反复打磨。直至第一层胶衣层全部被砂磨掉为止；用清水将模具洗净后；用600#水砂纸，按上述方法打磨，直至磨具表面目视看不出有粗细不均的明显划痕为止；洗净模具，用800#水砂，按上述方法打磨，直至目视模具表面上无明显划痕，手感光滑细腻为止；用清水洗净最后用1200#水砂纸按上述方法反复打磨一次。

抛光：将1000#的抛光膏均匀涂在模具表面上，2～3分钟后用带有布轮的抛光机开始逐段来回反复进行抛光，直至目视模具表面镜面反光和无残留的砂磨表面(一般需要抛光2遍)；清水洗净后，将2000#的抛光膏均匀涂在模具表面，2～3分钟后用带羊毛轮的抛光机逐段抛光，直至目视模具表面高度清晰的镜面反光为止。抛光完毕后，可以用洗衣粉水洗掉抛光膏后用清水洗净晾干。

封孔剂：待模具表面万全干燥后，用干净的布蘸取封孔剂，均匀的涂抹在模具表面，间隔20～30分钟后再涂一遍。

脱模剂：采用高效液体脱模剂，用干净的纯棉纱布浸满脱模剂，但不要滴落。擦拭一层光滑涂层，涂湿、涂遍，等待20～30秒后，用另一块棉布擦掉多余的脱模剂，但不要太用力，以手掌自重压向模具便可。这样重复操作6次每次间隔20～30分钟。

从RTM模具的整个制作过程中可以看出，原模设计与制作为整个模具的制作打下基础，由于新的原型制作技术的采用使原型的制作具有了快速、高精度、工艺简捷、操作简便、省去模腔制作等优点，既缩短了工期，满足了现代企业快速响应市场需求的发展趋势。加上材料选择和模具制作的控制，使RTM成型工艺应用将越来越广。