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以快速原型技术(Rapid Prototyping,简称RP)为技术支撑的快速模具制造技术(Rapid Tooling简称RT)得到了迅速发展,其中介绍了分层物体(LOM)、立体光固化(SLA)、熔融沉积(FDM)、选择性烧结(SLS)和等离子沉积等多种工艺,并对其在铸造、塑性成形和医学等领域的应用作了概述。复合材料在模具中得到越来越多的应用,本文主要研究一种适合于快速模具的树脂基复合材料。树脂基复合材料模具与其它材料制造的快速模具相比具有极高的形状稳定性、刚性、冲击韧性、硬度和加工性能,以及良好的耐热性、表面特性和耐腐蚀性等,相对质量较轻又便于改型或修理,且速度更快、成本更低,不但能缩短模具的制作时间、降低模具的制作成本、提高模具加工精度等,因而树脂基快速模具的出现有力地推动了模具工业的快速发展。选用了环氧树脂(EP)为基体,玻璃纤维(GF)为增强剂,并配以其它加工助剂,制备了EP基复合材料,用以制造快速模具,应用效果良好。本文根据快速模具材料的特殊性要求,讨论了快速模具用环氧树脂(EP)基复合材料在不同配比下弯曲强度、冲击强度、硬度、熔体流动性和机械加工性等的对比关系,从而优化出综合性能最佳的快速模具用环氧树脂基复合材料。首先选择模具基体材料、增强材料以及添加剂,然后确定试样和各种材料不同的配比,最后对四种复合材料制得的试样进行抗弯强度、冲击韧性、硬度和机械加工性能等一系列的实验研究,最终确定出最优配比和综合性能优良且适合于快速模具的环氧树脂基复合材料。采用此种复合材料制造快速模具具有质量轻、周期短、成本低等优点。试验结果表明,环氧树脂、玻璃纤维、固化剂、稀释剂和消泡剂是影响环氧树脂基复合材料弯曲强度、冲击韧性、浇注能力、硬度和机械加工性能等性能的最重要因素。在四种试验方案中,第三种材料配比,即由质量分数约为33.55%的EP、3.40%的固化剂、33.55%的稀释剂、10.00%的SGF、6.7%的阻燃增韧剂、2.70%的陶瓷粉末、5.00%的石墨、1.70%的消泡剂及3.40%的铝粉构成。用此配方制得的试样,弯曲强度为70.1Mpa、冲击强度为6.70J·m2、硬度为35.7HR、密度为1.71g·cm-3、流线长度达到225.3mm,综合比较,其流动性和机械加工性能优良,密度适中,适于快速模具的制造。最后对本课题进行了展望,先进快速模具制造技术不断涌现,新的树脂基复合材料在快速制造模具中将会得到更加广泛的应用,而快速原型与反求工程相结合更好地促进了产品的设计与加工。