復(fù)合材料樣條測(cè)試模具 金屬粉末樣條測(cè)試模具 鴻仁模具
在材料性能檢測(cè)領(lǐng)域，復(fù)合材料與金屬粉末的力學(xué)特性、成型穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣條測(cè)試得以精準(zhǔn)評(píng)估，而復(fù)合材料樣條測(cè)試模具與金屬粉末樣條測(cè)試模具正是保障這一評(píng)估過(guò)程的核心裝備。兩類模具需針對(duì)不同材料的特性（復(fù)合材料的纖維分布與固化收縮、金屬粉末的流動(dòng)性與壓制回彈）進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)合理性、制造精度與操作規(guī)范性，直接決定了測(cè)試樣條的質(zhì)量一致性，進(jìn)而影響材料性能檢測(cè)結(jié)果的可靠性。無(wú)論是復(fù)合材料研發(fā)中的拉伸、彎曲性能驗(yàn)證，還是金屬粉末生產(chǎn)中的壓縮強(qiáng)度檢測(cè)，樣條測(cè)試模具都扮演著 “橋梁” 角色，連接著材料制備與性能評(píng)估，為新能源、航空航天等領(lǐng)域高性能材料的研發(fā)與量產(chǎn)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
一、模具設(shè)計(jì)關(guān)鍵特性適配
1. 復(fù)合材料樣條測(cè)試模具設(shè)計(jì)
針對(duì)復(fù)合材料纖維分布不均、固化收縮的問(wèn)題，模具設(shè)計(jì)需重點(diǎn)關(guān)注：型腔需符合 ASTM 系列標(biāo)準(zhǔn)（如拉伸、彎曲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)），表面需打磨至較低粗糙度，避免纖維刮傷；根據(jù)熱固性樹脂（如環(huán)氧樹脂）的固化特性預(yù)留收縮補(bǔ)償量，流道采用扇形或薄膜結(jié)構(gòu)，確保纖維在成型中均勻分布；集成多段加熱模塊，精準(zhǔn)控制溫度，滿足樹脂梯度固化需求，防止局部過(guò)熱導(dǎo)致材料降解。
2. 金屬粉末樣條測(cè)試模具設(shè)計(jì)
為保障金屬粉末成型穩(wěn)定性，模具采用組合式模架，嚴(yán)格控制凸凹模配合間隙，避免粉末泄漏，同時(shí)設(shè)計(jì)可調(diào)壓制行程適配不同密度要求；脫模結(jié)構(gòu)結(jié)合頂管與推桿，設(shè)置合理脫模斜度減少樣條開裂，超細(xì)粉末模具內(nèi)壁需做硬化處理降低黏附；在凹模側(cè)壁開設(shè)排氣槽，排出壓制時(shí)的空氣，減少樣條內(nèi)部氣孔。
二、制造工藝與材質(zhì)適配選擇
1. 制造工藝
復(fù)合材料模具：采用五軸 CNC 銑削加工型腔，關(guān)鍵表面經(jīng)電火花精加工，確保尺寸精度；組裝時(shí)用高精度定位銷定位，完成后通過(guò) PP 基復(fù)合材料試模，調(diào)整澆口確保填充效果。
金屬粉末模具：凸凹模用線切割工藝加工，復(fù)雜型腔采用慢走絲減少變形；成型表面需精細(xì)拋光，再噴涂耐磨涂層，延長(zhǎng)模具使用壽命，滿足長(zhǎng)期壓制需求。
2. 材質(zhì)選擇
復(fù)合材料模具：型腔材質(zhì)根據(jù)工作溫度選擇，常規(guī)場(chǎng)景用預(yù)硬鋼，高溫場(chǎng)景用熱作模具鋼；模架選用碳素結(jié)構(gòu)鋼，平衡強(qiáng)度與成本。
金屬粉末模具：成型部件優(yōu)先用高硬度硬質(zhì)合金，中小批量生產(chǎn)可選用冷作模具鋼；導(dǎo)向部件用軸承鋼，保證導(dǎo)向精度。
三、實(shí)操應(yīng)用與規(guī)范流程
1. 復(fù)合材料模具應(yīng)用
主要用于制備碳纖維 / 環(huán)氧樹脂等復(fù)合材料測(cè)試樣條，需符合國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。操作時(shí)先將模具預(yù)熱并保溫，確保溫度均勻；將預(yù)浸料按型腔尺寸裁剪后平鋪，避免纖維褶皺；通過(guò)液壓機(jī)加壓并保壓，待樹脂完全固化后，降溫至適宜溫度再脫模，防止樣條因溫差開裂。
2. 金屬粉末模具應(yīng)用
用于制備不銹鋼粉等金屬粉末測(cè)試樣條，需符合國(guó)內(nèi)壓縮強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。操作前先將金屬粉末真空干燥，去除水分；用定量加料器將粉末填入型腔，保證每批次重量一致；通過(guò)冷壓成型，控制壓制速度與保壓時(shí)間減少樣條回彈；壓制后的生坯需輕拿輕放，待燒結(jié)完成后再進(jìn)行性能檢測(cè)。
四、質(zhì)量管控與維護(hù)策略
1. 復(fù)合材料模具
定期用專業(yè)設(shè)備檢測(cè)型腔尺寸與表面粗糙度，超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)及時(shí)返工或拋光；試模時(shí)關(guān)注樣條缺陷率，超標(biāo)則調(diào)整工藝參數(shù)。日常使用后用酒精清潔型腔，定期為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)涂抹高溫潤(rùn)滑脂，按使用周期更換加熱管，發(fā)現(xiàn)定位銷松動(dòng)及時(shí)更換。
2. 金屬粉末模具
定期檢測(cè)凸凹模硬度，硬度下降過(guò)多時(shí)重新熱處理；每年進(jìn)行超聲波探傷，排查內(nèi)部裂紋；檢測(cè)配合間隙，超標(biāo)時(shí)研磨修復(fù)。每次使用后用壓縮空氣清理殘留粉末，涂層磨損后重新噴涂；長(zhǎng)期存放時(shí)涂抹防銹油，置于干燥環(huán)境中防止銹蝕。
五、技術(shù)革新與核心價(jià)值
1. 技術(shù)趨勢(shì)
智能化方面，模具集成溫度、壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控成型參數(shù)，結(jié)合 AI 算法優(yōu)化工藝，提升樣條合格率，同時(shí)通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警故障；綠色化方面，推廣再生模具鋼與環(huán)保防銹劑，開發(fā)低溫固化模具降低能耗，采用激光熔覆技術(shù)修復(fù)模具，延長(zhǎng)使用壽命并減少資源浪費(fèi)。
2. 核心價(jià)值
兩類模具是材料性能檢測(cè)的關(guān)鍵裝備，設(shè)計(jì)與制造需精準(zhǔn)匹配材料特性、嚴(yán)控精度。未來(lái)隨著技術(shù)升級(jí)，將更好地支撐新能源、航空航天等領(lǐng)域的發(fā)展，為材料研發(fā)創(chuàng)新與生產(chǎn)質(zhì)量管控提供可靠保障。
