聚氨酯泡沫如何以较低的成本产生更精确的工具

在制造中，可以将工具定义为设计和工程工具的过程，该工具必须生产形成最终产品所需的组件或部件。它可以包括切割工具，如磨削和铣床;夹具或夹具等工作的工具;塑料和薄板金属的模具，模具和图案;和焊接和检查夹具。工具开发和许多材料有无限数量的方法，从硬质金属到可用于生产这些工具的复合材料。欧洲杯足球竞彩

图片来源:通用塑料

工装是几乎所有主要市场使用的核心技术——从电子产品到运输再到食品加工——而且经常是设计和生产过程的标准部分。有这么多其他方面要研究，很容易退回到默认的传统工具方法。但对许多公司来说，使用替代工具材料或使用新方法来设计和开发工具，可能有助于以更有效的方式提供防弹设计，节省时间和金钱。

跨行业，大量的制造商正在尝试使用聚氨酯泡沫等材料的复合材料或“软”​​工具技术。欧洲杯足球竞彩虽然这可能不是所有应用程序和工具要求的正确选择，但有几种情况下使用聚氨酯泡沫作为最终工具或帮助制作最终硬刀可以帮助您降低成本，迭代更快，或创建一个更准确的工具。

这篇文章探讨了评估你的模具需求的主要考虑因素，以及如何充分利用使用聚氨酯泡沫的模具策略和方法。

小错误的高成本

工装是制造过程中的重要组成部分。使用质量低劣的工具将主要导致不合格的组件，这些组件容易发生故障，在压力下失败，或无法满足项目规格或要求。这可能会导致大量零件被浪费，甚至需要你从头开始生产。

成品部分的质量，其性能，零件的精度和速度，以及高批量操作中的可重复性依赖于工具的精度和特征。使用正确的流程和正确的材料来开发这些工具对于保证正确运行的部件至关重要。简而言之，为了开发最好的产品，您必须设计最好的工具，设计为最高质量，为任务。

设计合适的工具的热门考虑因素

在为特定的应用程序选择正确的工具时，有许多考虑事项。以下是制造商需要问的一些最关键的问题:

• 如何使用工具以及该使用需要哪些性能要求？
• 什么样的材料最适合这些要求?
• 固化条件是什么？
• 你的生产率是多少？
• 你的容忍度是多少?
• 成品工具的尺寸是多少？
• 这个工具需要执行它的任务多少次?
• 产品具有什么样的轮廓和整合功能?
• 从原型制作到生产时会有什么时间？
• 什么是所需的表面处理？
• 什么是分配的预算？

最后选择合适的技术取决于您计划如何使用该工具并实现热膨胀系数（CTE），生产率和固化条件，公差水平和表面光洁度，以及尺寸的完美（或接近完美）匹配。复杂性等。这些问题的答案将导致一个正确的过程，以发现这一匹配和工程正确的工具，将导致生产优质的质量，适当运行的部件。

工具技术：硬模具与软工具

工具有两种基本类型 - 硬模具和软工程。硬刀主要使用金属材料，如铝，钢或金属合金等incar;欧洲杯足球竞彩虽然软体工具材料通常是复合材料，如高密欧洲杯足球竞彩度泡沫，可加工环氧树脂板，玻璃纤维或木材/石膏模型。

高密度模具泡沫(左)和抛光石墨Hexcell公司HexTool^®（对）。图片来源:通用塑料

传统上，硬模具一直是制造业的可靠标准。它是耐用的，提供良好的表面光洁度，并达到大量的高生产操作（例如高达1,500个用于钢工具的高压釜周期）。此外，金属通常具有低CTE，当显影具有低CTE的组分，要求苛刻的公差，或者需要重复的高温循环时，其工作良好。

CTE在恒定压力下测量每度温度变化的大小的分数变化。

当模具和生产材料的CTE值匹配时，材料在不同的固化温度下会以相同的速度膨胀和收缩，从而产生具有精确尺欧洲杯足球竞彩寸公差的高质量零件。就像硬工装技术在制造低CTE部件时是一个更好的选择一样，软工装选择在生产复合材料部件时是一个更好的选择，以减少CTE不匹配，并在固化时保持尺寸精度。以下是标准工装材料的CTEs欧洲杯足球竞彩

共同工具材料的相对CTE。欧洲杯足球竞彩图片信用：sme.org

与硬水工具相比，软工程更快，更容易机器到复杂的形状，并且可以根据需要或重新加工迅速修改。此外，柔软的工具原料以及加工过程的过程提供了较低价格标签的优势，并且更容易移动其重量较轻。

这些优势就是为什么一些制造商正在转向更轻的软工具，用于原型和其他有时间限制的项目，生产复杂或大型设计的工具，低批量生产，或当需要经济的解决方案时。

聚氨酯泡沫:软工具选择中的通用选择

虽然各种材料可用于软工具，但聚氨酯泡沫工具板（也称欧洲杯足球竞彩为高密度聚氨酯或HDU），例如通用塑料LAST-A-FOAM^®是一个巧妙的选择。LAST-A-FOAM®工具板是大尺寸工具的替代品，在这些工具中，金属的材料、搬运、加工和运输成本是一个问题，或在有限运行的工具中，金属工具的成本是令人望而却步的。这些工具板最适合作为主模型和复合工具的应用，如低温层敷到高温高压釜。

此外，对于周转时间有限的程序，泡沫工具可以显着降低研发循环，并帮助产品更快地击中市场。三种应用，其中最后一个A-FoAM®聚氨酯泡沫是完美的选择，如下所述。

泡沫模具大师

通常很难开发出既能满足严格公差，又能承受高温和重复固化周期的工具。尽管聚氨酯泡沫具有易于控制和成形的潜力，这使得它非常适合创建具有独特形状或紧公差的工具，但它不能承受复合材料或金属工具所能承受的重复固化周期或高温。然而，LAST-A-FOAM®高温模具板已经证明了它们作为主模具的价值，因为它们具有耐高温预浸料和热压罐固化的潜力。由于其高压缩模量、高玻璃化转变温度(Tg)和可预测的CTE，它是一种特殊的基材。

这些工具板是经济的，可以模塑成复杂的形状并加工到紧密的耐受性。如果在主工具上需要更改，则可以在金属工具的成本的一小部分中容易地改变材料并重复使用。下面示出了借助于最后a-foam®开发母模的步骤的示例。

使用LAST-A-FOAM的一个例子^®作为一个主模具来创建一个复合的HexTool^®．图片来源:通用塑料

原型设计

在开发新部件时，公司通常会进行多次迭代，以确保它们按照预期运行。因此，选择成本效益高、易于修改的工装材料是非常重要的，从而能够在满足项目时间和预算的同时进行一系欧洲杯足球竞彩列设计修改。

除了高度稳定和精确的情况下，Last-A-FoAM®是一种成本效益的材料，可在制作产品迭代时切割和重新切割的灵活性。例如，在航空航天工业中，在通常涉及各种设计迭代的新的或实验程序中，使用最后一个泡沫®是非常有利的，因为可以以预算有意识的方式快速迭代原型。它还可以在运输业中应用，几乎所有主要的汽车公司使用最后一个泡沫公司进行原型工作。

犹他大学的学生使用的是LAST-A-FOAM^®为他们的SAE方程式赛车的碳纤维外壳制作模具。图片来源:通用塑料

虽然选择低成本和较少的永久材料是一种选择，但它永远不应该是唯一的考虑因素。最好是最好地避免在较高温度下材料温度稳定性的应用中可能变形或软化的材欧洲杯足球竞彩料。这将导致具有不规则尺寸的零件的宽度和生产差异。

面验证工具

另一个软工具应用是使用聚氨酯泡沫作为表面验证工具。在开始加工硬工具和切割昂贵金属的耗时过程之前，建议使用低成本的表面验证工具，以确保刀具路径是准确的。易于加工和切割的潜力LAST-A-FOAM®使其最适合于表面验证。

叠层模具和芯棒

为了开发叠层模具和心轴，上一泡沫塑料板系列是由于泡沫的电池结构和尺寸稳定性以及容易机其稳定性的优异选择。由于大多数叠层模具和心轴应用具有环境或低温固化，耐受耐受性和少量的拉动，最后-A-FoAM®是这些应用的有利材料。

例如，领先的海洋制造商由于其能够轻松牢固地粘接到玻璃纤维层压树脂系统而使用LEST-A-FOAM®。无谷的坚韧的工具板具有出色的粘接能力，使制造商能够开发用于大船体模具所需的超大块。

此外，由飞机和风力涡轮机制造商使用，最后一个泡沫®辅助制造工具，以开发运行风力涡轮机的机翼长度的污渍或飞机以防止其在应力下屈曲。Last-A-FoAM®是开发这些卫生间的完美选择，因为它使其复杂的空心管形状能够容易地容纳。

为了制造梁，首先，开发聚氨酯泡沫模具，然后，碳纤维放置在工具和固化。随后，泡沫的提取公开了用于开发梁的铺层工具。然后，加入树脂，工具真空袋，然后固化，一般在室温下，然后脱模和提取完成的部分。

案例研究:如何使用LAST-A-FOAM工具^®帮助加速航天研发周期

BLR航空航天公司专门研发涡轮动力飞机和直升机的空气动力性能增强和外部改装。为了快速和有利可图的创新空气动力整流罩的发展，该公司正在寻找一种稳定的、易于加工的模具材料，用于原型复合材料部件，特别是大型、真实尺寸的碳纤维和玻璃纤维部件。早些时候，该公司使用金属工具，生产成本高，耗时长。该公司的设计工程师正在寻找一种负担得起的替代工具，以实现不同的设计迭代，同时也考虑到时间和成本要求。

飞行中的BLR飞机的一个例子。图片来源:通用塑料

BLR尝试了其他模具材料，并选择了通用塑料公司的LAST欧洲杯足球竞彩-A-FOAM®FR-4700高温模具系列，因为它的均匀性、温度稳定性和优异的加工性。

使用这种泡沫塑料的加工工具可以让我们将碳纤维和复合材料部件放置起来，将它们放入烤箱，并使用我们将在生产中使用的实际材料制作出真实的原型。欧洲杯足球竞彩

Russell Bezzo，Lead Project Engineer，Blr航空航天

此外，在开发原型的同时，具有较轻的重量的工具较小，可以在开发原型时处理，并且可以以低成本运送到它们的复合制造设施。

BLR Aerospace还充分利用了通用塑料的数控加工能力和专业知识，开发了其原型工具，使模具加工过程简单，过程快速。总体而言，依靠通用塑料的高温模具泡沫及其数控加工能力，使BLR能够实现更短的研发周期，更紧的公差，提高成本效益和更快的设计迭代。

LAST-A-FOAM的好处^®

工具材料的选择可以对产品的设计和质量，生产成本和按时完成项目的影响。在搜索有限运行工具的成本效益和快速的上市时间选择中，Last-A-FoAM®可能是理想的选择。Last-a-Foam®采用一系列密度，凸显高达400°F的宽范围温度。

它可以很容易地加工成与微小的细节的复杂形状，并且可以通过只接合上多余的泡沫与粘合剂改变，填充空隙，或雕刻任何多余的。通常，随着加工过程更快，材料易于获得。此外，Last-A-FoAM®是重量轻的，更容易处理，专门针对必须在工厂地板上操纵的大型部件。

其低CTE和高TG使其成为真空成型应用的理想选择;然而，其他氨基甲酸酯产品可能变形或软化。它具有出色的粘合潜力，可用于为大型项目开发单片工具和模具，并从片材，非磨料和无颗粒中均匀，以确保细表面与几乎任何涂层系统饰面。

根据其低重量，材料特性和容易容纳复杂形状，LAST-A-FOAM^®可能用作可行的替代品传统的金属工具，节省后续工具项目的时间和成本。

这些信息已经从通用塑料制造公司提供的材料中获得，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问通用塑料制造。