全封閉導流罩模具快速手工成型試作

05-31

全封閉導流罩模具快速手工造型試作全程完成小批量製造流線型躺車導流罩最大的障礙在於等比模具的製造。因為DIYer的加工條件簡陋，難以快速精確加工尺度達到2米多乘1米乘1米這樣的模具。而快速成型技術（RP）則提供了這個可能。

RP快速成型的工藝方法是基於計算機三維實體造型，在對三維模型進行處理後，形成截面輪廓信息，隨後將各種材料按三維模型的截面輪廓信息進行掃描，使材料粘結、固化、燒結，逐層堆積成為實體原型。

本次試作基本是就是一次RP製造的標準過程

步驟1：3D造型設計，輸出各截面數據

步驟2：使用塑料泡沫製造各截面粗胚並組合起來

步驟3：使用雕塑泥覆蓋泡沫粗胚，進一步精細造型，彌補泡沫塑料造型的不足。

步驟4：在雕塑泥模上覆蓋一層薄玻璃鋼，完成定型

至此1：1全封閉導流罩的玻璃鋼母模基本完成，在此基礎上對母模（陽模）進行打磨拋光後就可以繼續用玻璃鋼倒出陰模，完成產品模具。

步驟1

3D設計，工具為solidworks

因為是試作，沒有設計太過複雜的造型（其實是不會。。。。在此之前本人SOLIDWORKS的經驗為零。。。。;P ），輸出截面輪廓

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2008-11-29 23:50 上傳

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步驟2

購入了2方中密度的塑料泡沫，切割成50X20X10cm的小塊，便於粘合成各種造型

為了省事，我是取20CM一個截面分段製造，2.5米長的車體一共用了17個截面（部分曲面變化劇烈的採用10CM間隔的截面）。泡沫塑料用砂紙一點點削下去直到複合截面造型。

最後把各截面粘合，進一步修正外形流線

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2008-11-29 23:58 上傳

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2008-11-29 23:58 上傳

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步驟3

用雕塑泥外敷在塑料泡沫粗胚上，進一步精細加工。修補粗胚的缺陷，進一步平滑造型。

雕塑泥用的是台灣產的目結土，非常細膩達到800目，而且完全不粘手容易加工，還能回收重複使用。

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2008-11-30 00:03 上傳

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2008-11-30 00:03 上傳

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步驟4

雕塑泥胚已經達到比較準確的尺度與造型（因為是泥，很好調整），不過因為表面軟並不能作為模具

所以需要在此基礎上覆蓋1、2層玻璃纖維，以實現定型。玻璃鋼的覆蓋可以直接在泥胚上做（注意不要在泡沫胚上做，因為樹脂會腐蝕泡沫的，必須隔開）。

我這裡採用的是一層300g的無鹼短切氈加一層提高表面光滑度的表面氈，樹脂用的日本的DIC8200船用樹脂，質量好純凈，透明度很好，下面這個圖可以看得到，覆蓋2層氈後依舊可以看到雕塑泥胚的底色。

等到玻璃鋼表面硬化後整個造型就定型了，這個時候可以進一步對其進行打磨拋光以提高表面精度和光潔度。為倒模做準備。

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2008-11-30 00:12 上傳

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總而言之，通過這次試作，證明快速造型技術RP是可行的，尤其對於缺乏加工設備的DIYer來說更是個福音。整個加工過程都是手工，並不需要很大的場地和大型的工具，我就是在家裡陽台和客廳干這活的

玻璃鋼的製造算是一個專門的領域了，做法說起來真是一匹布那麼長，我簡單描述下吧

所謂玻璃鋼，主要是兩種材料的合成，一是玻璃纖維，二是樹脂。玻璃纖維起到骨架作用提供強度，而樹脂主要的作用就是把玻璃纖維粘合起來最終形成玻璃鋼產品。質量好的玻璃鋼產品強度與鋼相當（某些高強度產品甚至達到鋼的2倍，用在火箭或者導彈箭體上），所以俗稱玻璃鋼，其成品密度一般2左右，比鋼輕很多。

手工常用的玻璃纖維材料有三種：短切氈、纖維布、表面氈。短切氈是有50mm長的纖維絲隨機粘合起來的，各向方向強度均勻，是玻璃鋼產品的主要構成；纖維布則是長的纖維絲呈一定角度（如90度）編織而成，主要特點是兩個方向上強度尤其出色，與短切氈特性互補，往往是粘合多層短切氈時候加一層這樣的纖維布作為補強；表面氈是一層非常薄非常均勻的玻纖，主要是用在玻璃鋼表面最外一層的覆蓋，其作用主要是覆蓋短切氈和纖維布的紋理，使得產品表面順滑。

而樹脂，種類就太多了，性質差異也巨大。一般來說，手工製作玻璃鋼的樹脂選擇粘度較低，凝固時間適中（加固化劑後凝固需要30分鐘到1個小時左右比較合適）。建議使用那些通過船級社認證的樹脂，主要是用於船殼製造的，耐候性極佳耐水耐光，也適合車殼。樹脂還有兩種主要輔助材料：促進劑和固化劑，因為樹脂正常條件下是不容易凝固的，需要加入合適比例的促進劑和固化劑，來實現指定時間內的凝固。

手工玻璃鋼加工過程並不複雜，就是在指定模具上覆蓋好短切氈等纖維材料，然後用刷子塗抹上已加了促進劑和固化劑的樹脂，直到纖維完全浸透。要求一定厚度的產品，就重複前面的工作，覆蓋多層玻璃纖維。車殼，就個人經驗3-4層就可以了。一些大厚度但是強度要求不高的還可以在中間加些輕質填料。樹脂凝固需要1小時左右，就成型了，然後把產品拿出去晾乾，一般72小時後可以到達最高強度。

玻璃鋼產品的後期處理，如打磨拋光上漆都和普通金屬材料沒多大差別。

玻璃纖維加工時主要注意戴手套，纖維很細，很粘身，會感覺非常癢。有些樹脂生產過程有刺激性微毒性氣味，需要合適的防毒口罩（普通防塵口罩不行）。

[ 本帖最後由 avatar 於 2008-11-30 15:21 編輯 ]