玻璃鋼模具是使用最廣的模具，因在玻璃鋼廠內(nèi)材料易得，制作熟練，適應(yīng)性廣，因而成為不飽和聚酯產(chǎn)品加工所用的主要模具材料。玻璃鋼模具一般常用聚酯玻璃鋼制作，使用次數(shù)可達(dá)數(shù)百次，如超過千次以上的可做環(huán)氧玻璃鋼模具。下面分別介紹兩種玻璃鋼模具。

1　聚酯玻璃鋼模具
       聚酯玻璃鋼模具需先用木料、石膏等制作一個實際產(chǎn)品的模型；然后在模型上用手糊成型或噴射法成型制造玻璃鋼模具。如上節(jié)所述，在制作產(chǎn)品的木模型、石膏模型或其他材料模型時，必須注意表面處理，使氣孔得到密封，打磨模具表面至高度光亮，所用蠟中不含有機(jī)硅烷。表面用硬質(zhì)蠟逐層磨光，有時要上到6層。然后在模型上被覆脫模劑。脫模劑可為聚乙烯醇，用布、海綿等涂覆，或用噴槍噴覆。要確保聚乙烯醇在模具表面上被覆完全、均勻，并且在被覆層中無缺陷以及塵粒等雜物。當(dāng)脫模劑完全干燥后，即可上樹脂和玻璃纖維增強(qiáng)材料。
　　在模具設(shè)計時要考慮到樹脂固化收縮率，確定好模具尺寸，并處理好模具的邊緣，使之可作制品邊緣的修整導(dǎo)軌。
　　玻璃鋼模具有單件模具、組合模具、對合模具等不同類型，分別介紹如下。
　　(1)單件玻璃鋼模具   單件玻璃鋼模具制作程序如下。
　?、僭谝呀?jīng)制備好、符合要求的制品模型上被覆膠衣樹脂，可用刷子、輥子涂覆或用噴槍噴覆。膠衣可分3層，若有不同顏色，應(yīng)與制品顏色對照鮮明(如黑色、綠色、黑色)，依次被覆到模型上，總厚度達(dá)0.6mm左右，約為制品膠衣厚度的兩倍。膠衣在使用中逐漸磨耗，其顏色變化即顯示磨耗程度。如制品并不要求表面光亮度時，模具表面也可采用自脫模膠衣。
　?、谀z衣被覆完后，待其凝膠達(dá)到表面尚粘手的狀態(tài)時，即覆上一層樹脂，并鋪上一層表面氈，再加一層300g／m2的短切纖維氈。用層合輥壓實，排出全部氣泡。
　　③用手糊或噴射法被覆各層樹脂與玻璃纖維，在每兩層鋪層后，應(yīng)使樹脂凝膠，再鋪下兩層。這樣可防止樹脂固化放熱在玻璃鋼內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，從而避免模具發(fā)生翹曲變形。整個模具壁層合厚度應(yīng)為制品厚度的兩倍左右。為延長模具使用壽命，可采用間苯型樹脂或耐熱樹脂。
　　④樹脂與纖維層鋪完后，在室溫下放置兩周，再在65～75℃下固化幾小時(固化完全)，使模具達(dá)到強(qiáng)度與剛度要求。
　　⑤如需加筋增強(qiáng)時，可用塑料管、金屬管、硬質(zhì)泡沫塑料、木作加強(qiáng)筋，其他如紙繩等也可用來作加強(qiáng)筋，但加強(qiáng)筋必須切合模具輪廓外形。然后再被覆2～3層浸好樹脂的玻璃氈或玻璃布，等充分固化后，才能將模具從模型上取下。
　?、迣⒚摮龅哪＞甙惭b在支架上，使之有良好的剛性支撐，防止使用時發(fā)生翹曲。
　　(2)組合玻璃鋼模具   當(dāng)制品模具的深度、長度較大，或有咬邊、內(nèi)卷邊等情況時，就不能在一個單件模具上制作。此時，可用組合模具，即在兩片或多片模具之間用法蘭邊連接。其連接方法與制作步驟見圖13-2。
     
        由網(wǎng)13-2可見，第一步可先做一半模具，先用角鋼和擋板代替連接面，做出半個模具的法蘭邊；第二步，與已有半個模具的法蘭邊相貼合，做另一半模具。為了使連接邊在與模型接觸線上能緊密接觸，可在膠衣被覆完并凝膠后，在彎角內(nèi)側(cè)填以拉緊的、浸過樹脂的連續(xù)無捻粗紗，然后做出另一半模的法蘭邊；第三步，將兩個半模合攏后鉆孔，以金屬板和螺栓固定合模。螺栓間隔為150mm左右。
　　兩個半模全部加工完畢后，才能從模型上取下。在取下模具時盡量不要敲擊模型或模具，可用壓縮空氣吹進(jìn)界面中幫助脫模，也可用水注入界面，使聚乙烯醇溶解，或使模型軟化，幫助脫模。如需敲擊模具時，必須十分小心，勿使膠衣受到任何損傷。
　　脫下模具后，如發(fā)現(xiàn)表面缺陷，可用細(xì)磨材料(如600號金剛砂紙)濕磨，再用精磨糊或金屬磨去痕跡。
　　(3)玻璃鋼對模　在樹脂注射成型、冷壓成型或有泡沫塑料夾層成型等工藝中，需用玻璃鋼對模，使陽模與陰模相配合，形成完整的模腔。在對模的連接面的適當(dāng)位置，布置注入管及出氣管。其他如有鑲嵌件時，可以準(zhǔn)確地預(yù)留嵌入位置。
　　過種對模的制造程序是：先做一個制品的外側(cè)面模型，在此模型上做半個玻璃鋼模具；待該半模具充分固化后，在其上做一個制品全模型。這種全模型可用蠟板制造，在蠟?zāi)Ｐ瓦_(dá)到要求尺寸后，再在其上做另一半玻璃鋼模具。在制造蠟?zāi)Ｐ蜁r需考慮樹脂收縮可能引起的尺寸變化，使尺寸準(zhǔn)確。
　　對于冷壓成型，模具背面應(yīng)充填承力材料，以經(jīng)受連續(xù)壓載。常用的承力材料是混凝土，其他樹脂混合物也可。充填方法是，在最后一個樹脂與玻璃纖維鋪層之后，再鋪一層樹脂，用量約400g／m2。在該層樹脂上撒一層碎石屑，待其樹脂充分固化后，即可充填混凝土或其他樹脂混合物，與石屑粘接起來。
　　在冷壓成型中，模具既要夾緊，還要使空氣能夠排出，樹脂不被擠出，因此模具上有一個夾緊帶。如成型部件厚度5mm，則夾緊帶可壓緊兩層0.4～0.5mm的短切氈于夾縫中。如部件厚度超過5mm．夾緊帶就要容納3層或4層的短切氈。此外，還應(yīng)有一個排出槽，使多余的樹脂能以排出。圖13-3為上述設(shè)計處理的一例。
       
      模具不用時，要放在平臺上，防止變形及受潮。模具在使用前應(yīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)有缺陷時要及時修整。

3.2　環(huán)氧玻璃鋼模具
       環(huán)氧玻璃鋼模具比聚酯玻璃鋼模具的使用壽命長，脫模次數(shù)可達(dá)幾千以致幾萬次。其相對密度一般為1.8左右，比鋼模具輕得多。環(huán)氧玻璃鋼強(qiáng)度高，耐腐蝕，易于修理．其收縮率可以忽略不計，固化后尺寸穩(wěn)定，放熱溫度低因而可以制得厚斷面模具。在制作環(huán)氧玻璃鋼模具時，選擇固化劑對樹脂固化后的性能影響大，要加以重視。
　　制造環(huán)氧玻璃鋼模具有層合法和澆鑄法兩種基本方法。
　　層合法與聚酯玻璃鋼的層合法相同，要注意的主要是控制固化劑的比例恒定，誤差在±10％之內(nèi)。如要縮短固化時間，可提高固化溫度，但不可改變固化劑用量。如果任意將固化劑用量減少一半或加倍，結(jié)果不是產(chǎn)生固化交聯(lián)的樹脂系統(tǒng)，而是產(chǎn)生一種可溶性的化合物。
　　澆鑄法成型可分為一步法澆鑄和兩步法澆鑄兩類。在澆鑄之前要準(zhǔn)備好制品的模型和模箱。模型置于模箱中，還要留有足夠的空間，以澆鑄模具。澆鑄模具的空聞大小要適當(dāng)，空間太小模具不夠牢固，空間太大則浪費樹脂。
　　制品模型可用木材、石膏、金屬、塑料等制成。如表面孔隙率大，須用適當(dāng)?shù)拿芊鈩?如硝基纖維索、聚乙烯醇等)密封。然后用蠟在模型與模箱表面反復(fù)涂覆并磨至光亮，即可進(jìn)行制模加工。
　　制模時先在制品模型上被覆一層均勻的聚乙烯醇薄膜，或有機(jī)硅烷脫模劑。如需對模具進(jìn)一步作表面處理時，則不宜上有機(jī)硅脫模劑。脫模劑干燥后，即可進(jìn)行澆鑄。下面分別就一步澆鑄和兩步澆鑄兩種方法加以說明。
　　(1)一步法澆鑄　首先將已涂好脫模劑的模型加熱到50℃左右，短時間后表面溫度升高，即可放入模箱中，見圖13-4。
     
       澆鑄用環(huán)氧樹脂中一般加入礦物粉填料，以降低模具成本，并改善模具的耐磨性。整個樹脂固化系統(tǒng)應(yīng)有較長的凝膠時間和較低的放熱溫度，以防止固化時產(chǎn)生應(yīng)力。
　　可用的填料有板巖、硅石、大理石、白云石、石灰石粉料、砂子以及鋁粉等。有的填料(如板巖粉和硅石粉)可使模具堅硬耐磨，但難以再加工；有的填料質(zhì)軟，模具不耐磨，但易于再加工；鋁粉作填料可增加模具的導(dǎo)熱性。填料加入樹脂之前要充分干燥。填料的加入量依據(jù)樹脂系統(tǒng)的工藝性能要求而定。表13-2為一種低黏度環(huán)氧樹脂澆鑄系統(tǒng)所用填料量。
      

       填料加入樹脂系統(tǒng)中以后，經(jīng)高剪切型攪拌機(jī)攪拌均勻，然后由離心真空除泡機(jī)除去混入的氣泡。如無真空除泡設(shè)備，可慢慢攪拌，攪拌器槳葉要遠(yuǎn)低于液面。攪拌后再經(jīng)小到中等的振動，除去氣泡?；?qū)嚢韬蟮幕旌衔餅V過一個細(xì)網(wǎng)篩，幫助去除氣泡。不采取上述措施，僅靠長時間靜置是難以排除樹脂系統(tǒng)中氣泡的。
　　另一種混合配料程序是將環(huán)氧樹脂與填料加熱到50～80℃，再混合均勻，然后冷卻到30℃左右，加入固化劑。在冷卻過程中需繼續(xù)作一些攪拌，以防止填料固結(jié)成塊。
　　澆鑄用樹脂混合物經(jīng)排除氣泡后即可注入模箱。澆鑄時要以穩(wěn)定流股狀態(tài)，先注入箱角，小心勿混入空氣。此時，由于模型已加熱過，故樹脂混合物與模型接觸時受熱，黏度降低，可以充分浸潤模型表面，不致夾雜氣泡。有螺栓或其他鑲嵌件時，應(yīng)在樹脂凝膠前預(yù)埋好，并支撐固定。
　　環(huán)氧樹脂的收縮可忽略不計，但還是有小量收縮，可設(shè)澆鑄口以補(bǔ)充其收縮量。澆鑄完畢后，模箱應(yīng)放置過夜，再放進(jìn)固化爐中進(jìn)行溫和的后固化。后固化的溫度與時間接不同樹脂系統(tǒng)的要求而定。后固化后，模箱冷卻到室溫，即可將模具由模型和箱體中脫出，進(jìn)行修整。
　　(2)兩步法澆鑄　對于厚模具，一方面要使模具表面達(dá)到低的粗糙度和精確的尺寸要求；另一方面叉可以用廉價的模芯加以充填，以降低模具成本，即可采用兩步法澆鑄。兩步法澆鑄又有兩種方法。
　　一種是按一步法同樣的方法，準(zhǔn)備好模型與模箱，被覆好脫模劑。然后用觸變型環(huán)氧樹脂膠衣涂覆模型與模箱，厚度達(dá)到2～3mm，使之凝膠。必要時可用表面氈或短切氈增強(qiáng)膠衣層。待樹脂凝膠后，用砂子充填的環(huán)氧樹脂混合物傾入并仔細(xì)搗實。在樹脂固化前放好定位螺栓。整個系統(tǒng)放置過夜，然后進(jìn)行溫和的后固化。冷卻后，澆鑄的模具即可脫出。
　　另一種做法是先將模型牢固地安放在模箱中，在模型上覆蓋一層制模用黏土(型砂)，厚度到3mm左右。再蓋上一層玻璃紙或聚乙烯薄膜。在薄膜頂部垂直放一根10mm直徑的管子，管子上端伸出模外。然后將充填了砂子的環(huán)氧樹脂混合物傾入模箱并搗實抹平，制成模芯。在樹脂凝膠前安好定位螺栓，同時準(zhǔn)備好將模芯取出并重新準(zhǔn)確地放回原位的定位措施。整個模箱放置過夜，樹脂固化后將模芯脫出，見圖13-5。模芯從模型及模箱中取出后，將表面上型砂清除干凈，并涂好脫模劑，重新放回模箱中，要確保放回原位置。模型的表面也應(yīng)清理磨光，中心管要清洗干凈。然后將配制好的面層樹脂混合物通過中心管注入模芯與模型的間隙中。要小心使間隙中的空氣排除干凈，以使樹脂混合物能充滿間隙。然后再次放置過夜和進(jìn)行溫和后固化，使面層樹脂固化完全。冷卻到室溫后即可脫模，將模具修整備用。
　　需要做對模時，可先按上述方法制作一半，再以該半模為基礎(chǔ)做第二個半模?？蓪⒅破纺Ｐ头旁谇鞍肽Ｉ?，然后做后半模。