[发明专利]真空吸塑快速制备可循环使用GRC模具及其成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种可重复使用GRC模具，尤其涉及一种可重复使用GRC模具的真空吸塑快速成型工艺。

背景技术

玻璃纤维增强水泥(GRC)是以耐碱玻璃纤维为增强材料，水泥为胶凝材料基体形成的一种复合材料，以其轻质高强、装饰效果突出、易于构建异形结构等特性，在建筑幕墙装饰材料中的应用获得了极广泛的关注，满足了现代化建筑外墙的应用需求。GRC的强可塑性给予了建筑设计师更广阔的自由创作空间，为创造性的建筑设计提供了可行性途径，从而可以根据建筑设计需要，塑造各种外形；在建筑设计中能够任意选择凹槽、折线变化或各种曲线造型；既可以用于古典风格建筑的装饰，又可以用于现代风格建筑的围护。此外，GRC还被大量的用于园林景观设计之中，建造出各种具有不同造型的奇异装饰与景观，如喷泉、花盆、休息椅装饰等。

虽然GRC能够实现复杂异形结构的制造，但是在GRC的生产中严重依赖于成型模具的制备，GRC模具在制品的良好成型、优异艺术表现力中起着至关重要的作用。生产中不仅要制备出原始尺寸、形态的模具，而且对模具的表面有较高的要求。模具表面必须确保光滑、平整、无瑕疵，才能使得面层制备均匀，在后期GRC面层处理时形成均匀的纹理饰面。传统模具生产中主要采用包括玻璃钢模具、硅胶模具、石膏模具等，特别对于复杂构件模具，需要耗费大量的人力、物力资源。模具制备工作周期长，严重制约了GRC的快速生产与成本控制。另一方面，对于异形GRC构件，模具的可重复性差，造成模具的报废率极高；采用玻璃钢、硅胶等材质生产的模具很难实现材料的循环再利用，在完成GRC生产后便成为建筑垃圾，不仅如何处理模具成为严重的生产问题，而且消耗了大量的物资资源。如何快速制备能够满足生产需求、并可重复使用的模具，是GRC清洁生产的关键技术。

在模型制造中，型砂、石蜡或黏土是一类可重复使用，并且可以比较容易塑形的材料，能够满足可重复使用的目的。但是，型砂模型表面不易打磨抛光，而石蜡、黏土模型表面抛光需要消耗大量的工时。因此，该类材料不能够快速形成有效的光滑模具表面，以满足GRC的生产。在快速成型工艺中，热塑性片材通过真空吸塑技术可以快速形成特定形状的制品，并且表面光洁度高、平整无缺陷。更重要的，成型后的热塑性片材粉碎后能够再重新混炼挤出得到循环使用的吸塑片材。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处，提供一种真空吸塑快速制备可循环使用GRC模具及其成型工艺，具体来说是以易塑、可循环使用材料制备透气性型模与热塑片材真空吸塑快速表面修饰相结合的成型方法，实现GRC模具成型快、可循环使用。

真空吸塑快速制备可循环使用GRC模具，包括GRC型模和面层修饰层，面层修饰层贴覆在GRC型模表面；

本发明中所述的GRC型模内部具有透气性孔道，与抽气管道配合对型模进行抽真空处理；

本发明中所述面层修饰层由真空吸塑技术将吸塑片材拉伸贴覆、定型在型模表面上。

本发明所述的真空吸塑快速制备可循环使用GRC模具的成型工艺，包括以下步骤：

（1）依据GRC制品形状要求，将能够重复使用的多孔材料或可塑性材料制备出需要大小的素胚；随后采用三轴机或五轴机对素胚进行雕刻；

（2）如步骤（1）中采用可塑性材料，需均匀开出透气性孔，制备出透气性GRC型模；如步骤（1）采用多孔材料，不需要此步骤；

（3）根据GRC型模尺寸，将热塑片材裁剪成相应大小；

（4）将厚度1-5 mm的热塑片材夹紧于密封夹具中，并将热塑片材采用电加热器或红外线加热器加热软化至140-250℃；

（5）将加热软化的吸塑片材下移贴近型模，开启真空设备，在成型真空度P为0.05-0.1MPa条件下，保持0.5-5 min进行真空吸塑处理，通过吸塑片材上下表面形成的气压差作用下，将软化吸塑片材拉伸变形，从而紧密贴覆在型模的表面上；

（6）吸塑结束后，通过冷却装置对吸塑片材降温冷却定型，从而得到复合面层修饰层的光洁、平整GRC模具。

本发明中所述的多孔性材料包括但不限于可塑性型砂；

本发明中所述的可塑性材料包括但不限于石蜡、黏土、油粘土橡皮泥等材料的一种。

本发明中所述的热塑性片材包括但不限于ABS、PVC、PET、APTE、PP、PE、PS或亚克力等中的一种。

本发明中所述的冷却装置包括喷雾冷却装置或鼓风冷却装置的一种。

有益效果：