橡胶模具表面防粘涂层制备工艺及应用研究

张秀英

摘 要：在橡胶模具硫化过程中，会经常在模板上发生粘连问题，究其原因导致产品表面出现质量缺陷的主要因素，如发生粘连问题，就要经常清洗模具从而导致降低使用模具效率。因此，橡胶模具表面防粘连土层的涂刷工艺尤为关键，做好防粘连措施，减少橡胶制品接触面的表面积，不仅有助于橡胶制品对模具粘附作用的有效下降，达到了防止模具表面粘贴的目的，有效促进企业生产效率，提升工艺质量。文主要根据国营锦江机器厂的实践经验，针对橡胶模具做出的一些防粘涂层制备工艺进行了相应的分析。

关键词：橡胶模具;防粘涂层;制备工艺

通过橡胶模型制备成型之后，橡胶从模具中脱离就是我们所说的脱模。在脱模过程中，橡胶制件与模具之间会由于各种因素，例如物理原理、化学反应等使得橡胶残留粘连在模具之上，导致橡胶模具在打开之后，制品无法有效的脱出。换言之，如果脱模中粘附力较大，橡胶制品就会加大产品缺陷率，降低模具的使用寿命，同时频繁的清洗磨具也会降低模具使用效率的降低。制件在成型中，由于高温高压因素以及摩擦等原因，使得制件受到配合剂、橡胶等多方面的污染，降低制件加工质量和生产效率。另外，脱模过程中，如果断裂发生位置在橡胶模具与制品粘附界面上，这样不仅确保了制品生产的质量，有效防止了产品缺陷与废品的阐述，降低了脱模过程对模具造成的损坏，而且促进了制件生产效率和质量的全面提升。如果断裂位置位于界面附近且强度较低的一端，那么就会因为强度较高的一端表面粘附了强度较低的材料，影响橡胶模具使用寿命和产品生产的质量。

1 橡胶模具表面防粘涂层制备工艺及应用

1.1 橡胶模具防粘涂层静电喷涂工艺

静电粉末喷涂就是借助高压静电电晕放电过程中产生的静电场完成制件表面的喷涂作业。喷枪头内部一般设置电极针，通过电极针和负极相连，接通电源之后，电极针就会释放电晕发电，和接地工作之间就会形成静电场，然后通过压缩空气传输粉末涂料，使得粉末涂料可以达到喷枪的枪头，经过枪头的粉末通过电极针处理之后就会产生电荷，在这种作用之下就会带入到静电场，经过静电场的吸引力、推动力以及粉末自重力和电荷等多种力量的合作之下，厚薄均匀的喷涂在制件的表面。另外，由于影响静电粉末喷涂工艺应用效果的外部因素较多，如果喷涂过程中工艺参数发生了变化，不仅会导致制件涂层出现质量缺陷，严重的还会对涂层外观和使用性能产生影响。因此，国营锦江机器厂工作人员在开展静电喷涂作业时，必须严格的按照要求调整优化静电喷涂的工艺参数，才能保证涂层表面的质量达到设计要求。也就是说，工作人员在实施静电粉末喷涂前，必须选择相应的工艺参数开展实验，然后以现有喷涂工艺条件为基础，分析影响涂层性能参数的因素，并在最佳喷涂工艺参数确定后，开展静电粉末喷涂作业。

1.2 橡胶模具表面涂层烧结工艺及应用

涂层加热固化是其制备的关键工艺，因此涂层的制备其对于制件涂层质量、使用寿命以及性能等各方面有着极为重要的影响。比如，涂层形成过程中固化温度、固化时间等发生变化都会对制件涂层外观形貌、涂层的物理化学性能、使用寿命以及产品的耐介质等性质会产生不同程度的影响。如果使用静电喷涂工艺将树脂粉末涂料喷涂与制件表面后，想要确保涂层的功能性特点的话，必须严格的按照要求对制件涂层进行一定时间和温度的烘烤，才能确保制件顺利成模。首先，待粉末涂料温度升高涂料熔点温度后，粉末涂料颗粒就会出现融化的现象，经过融化后的粉末连接在一起，就形成了高低不平的连续膜。其次，由于树脂膜受到温度和时间的影响，会由之前高低不平的表面渐渐流淌成光滑平整的表面。最后，熔融流平的涂料出现的交联反应，由于处在一定温度与时间下的材料分子支链之间与分子之间产生反应后形成了网状的结构固化膜。制件在烧结固化时，一旦温度偏高或者时间过长的话，都会导致制件表面涂层出现变质或者分解的问题，损坏制件的使用性能。如果温度过低或者时间过短的话，则会因为粉末涂料无法充分融化和流平，导致制件表面涂层出现性能下降的问题。所以，操作人员必须采取积极有效的措施控制涂层的烧结固化工艺，才能确保制件表面喷涂材料的性能达到设计要求。

2 橡胶模具表面处理技术

脱模剂是一种被应用于制件与模具制件的助剂，其主要发挥着防止模具与制品出现粘附现象的作用。国营锦江机器厂工作人员在生产橡胶制品时，主要就是将脱模剂喷涂在模具表面或者在胶料中直接应用，防止橡胶粘连在模具之上，由此实现橡胶制品高质量的脱模，保证脱模效率提升。在橡胶模具上使用脱模剂，有效降低制品的缺陷率，提高了橡胶制品表面的光洁度与制品尺寸的精确度，所以脱模剂被广泛的应用于橡胶与塑料制品生产行业中。针对目前状况而言，经常使用的脱模剂依据使用方法，我们划分为外涂型脱模剂和内加型脱模剂等几种。首先，涂型脱模剂。顾名思义，该类型脱模剂在使用时直接喷涂在模具表面即可，这样可以有效的将模具和材料加以隔离。其次，内加型脱模剂。内加型脱模剂在实际使用时，可以直接作为添加剂掺加于制品材料中，在制品硫化过程中通过转移至模具与制品的接触面，从而达到隔离材料与模具的目的。另外，对于模具表面处理一般就是通过一些手段，例如改变模具表面结构，改变模具的成分以及改变模具的形状等，提升模具表面的表面抗粘附性、耐用性。操作人员在实际操作之中，可以合理的利用相关表面改性、表面涂覆、表面复合等处理技术，对模具的物理形态改变以及组织结构改变等，有效的提升制品表面性能。对于模具表面处理方法多种多样，因此在实际的工作中，工作人员应当对各种方法加以总结分类，可以将其分为化学表面处理法、物理表面处理法、表面涂层处理法等几种。

2.1 物理表面处理法

物理表面处理法，就是通过物理方法的形式，对模具表面进行处理，保证模具表面性能达到相关要求，使其可以符合相关标准。当前我们经常见到的物理处理方法有淬火法、喷丸强化等几种。虽然物理表面处理法在实际使用的过程中具有操作设备简单且使用成本低等特点。但是由于使用物理表面处理法的生产效率偏低且质量控制难度较大，在面对形状复杂模具时无法有效处理等特点，所以该处理方法主要适用于生产数量少且质量要求偏低的模具生产。

2.2 化学表面处理法

化学表面处理法一般就是在模具中放入化學溶液，然后加热溶液使其渗透到模具之中，模具表面就会有一些化学性质的改变，以此保证模具表面能够满足模具脱模的标准要求。目前模具加工制造过程中常见的化学表面处理法主要有渗碳、渗铝、渗硼、碳氮共渗、渗氮等几种。工作人员使用碳氮共渗处理方式处理钢表面，经过处理后的钢表面不仅摩擦系数得到了有效降低，而且工件的耐磨性也进一步提高。

2.3 表面涂层处理

该处理方法就是借助模具表面涂抹各种涂层的形式，将基体表面的性能进行改变，保证基体符合相应的使用要求，满足相应的使用标准的一种技术。目前常见的表面涂层处理方法主要有表面镀层、喷涂、气相沉积等几种。在这其中电镀与化学镀作为模具表面处理中应用的传统技术之一，该技术因为在实际使用过程中对环境造成的破坏和影响较大，因此受到了极大的限制。激光熔覆技术就是通过在模具钢表面制备复合涂层的方式，提高模具表面的硬度，改善模具表面的摩擦系数。

3 结束语

总之，国营锦江机器厂在经过长期的生产实践总结了大量的经验，在应用模具表面涂层处理技术时，主要是通过降低制品与模具表面粗糙度、改善两者之间润湿性的方式，提高制品脱模的效果和产品生产的质量，确保制品表面的光滑度达到设计要求。

参考文献：

[1]马成群，袁光明，李帅.轮胎模具DLC涂层应用的可行性分析[J].材料保护，2020，53（04）：72-77+159.