本發明涉及一種搪塑模具的制備方法。
背景技術：
儀表板是汽車上重要的功能件與裝飾部件。儀表板的質量與檔次是人們評價汽車好壞的重要指標之一。選擇儀表板時，應考慮性能、功用、制造成本和裝飾風格等。高檔轎車的儀表板傾向于使用粉末搪塑表皮。
搪塑(Slush-molding)成型工藝是將糊塑料(塑性溶膠)傾倒入預先加熱至一定溫度的搪塑模具(凹?；蜿幠?中，接近模腔內壁的糊塑料即會因受熱而膠凝，然后將沒有膠凝的糊塑料倒出，并將附在模腔內壁上的糊塑料進行熱處理(烘熔)，再經冷卻即可從模具中取得空心制品。搪塑成型屬無應力加工，因此搪塑表皮不易開裂，尺寸穩定，厚度均勻，表皮紋理清晰，手感好，更接近天然皮革。在耐老化方面，搪塑表皮顯示了明顯的優勢，在耐熱、起霧、光穩定性、抗滲出、抗刮傷等方面均優于深度拉伸表皮。粉料搪塑表皮與真空吸塑表皮相比，粉料搪塑的原料易于保存和使用，適合于連續化生產，粉料可以反復使用，浪費少。以上眾多優點，使粉末搪塑表皮理所當然成為高級轎車的理想選擇。
通常，在制備搪塑模具時，制作部門先根據客戶提供的數模數控加工出木模(木模的尺寸須考慮收縮率以及皮紋層的厚度)。然后貼上皮革(皮革表面含皮紋)。由于貼皮革過程中，皮革拼接時的結合部存在縫隙，在此基礎上制備的模具上會形成拼縫線。上述拼縫線的存在將極大影響產品的外觀，需去除。常規的去除上述拼縫線的方法為手工剔除。
上述制備搪塑模具的工藝繁瑣，效率低。同時，在木模上貼皮革時，皮革被拉伸將導致皮革紋路扭曲變形，影響產品的外觀。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中制備搪塑模具的工藝繁瑣、 效率低的問題，提供一種搪塑模具的制備方法。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：
提供一種搪塑模具的制備方法，包括如下步驟：
S1、獲取金屬初模；
S2、在所述金屬初模上形成紋路，得到金屬模；
S3、以所述金屬模為基礎翻制出表面具有紋路的硅膠模；
S4、以所述硅膠模為基礎翻制出表面具有紋路的硬質樹脂模；所述硬質樹脂為環氧樹脂；
S5、將所述硬質樹脂模具有紋路的表面金屬化后電鍍，得到所述搪塑模具。
本發明中，采用金屬材質的金屬初模為基礎制備搪塑模具，直接在金屬初模表面制備紋路，然后依次制備出硅膠模和硬質樹脂模，對硬質樹脂模表面進行金屬化后即可通過電鍍得到所需的搪塑模具，大大簡化了工藝，提高了效率。
同時，采用金屬材質的金屬初模，大大擴展了制備紋路的方法的選擇范圍，尤其是可采用既可保證紋路效果，同時無拼縫的紋路加工方法，由此可省去去除拼縫線及相關附帶步驟，進一步簡化了工藝，提高了效率。并且本發明提供的方法制備得到的搪塑模具利于制備出外觀更優異的產品。
附圖說明
圖1是本發明優選實施方式提供的搪塑模具制備方法的流程圖。
說明書附圖中的附圖標記如下：
1、金屬初模；2、金屬模；3、硅膠模；4、環氧樹脂模；5、鎳模。
具體實施方式
為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明提供的搪塑模具的制備方法包括如下步驟：
S1、獲取金屬初模；
S2、在所述金屬初模上形成紋路，得到金屬模；
S3、以所述金屬模為基礎翻制出表面具有紋路的硅膠模；
S4、以所述硅膠模為基礎翻制出表面具有紋路的硬質樹脂模；所述硬質樹 脂為環氧樹脂；
S5、將所述硬質樹脂模具有紋路的表面金屬化后電鍍，得到所述搪塑模具。
根據本發明，以所需得到的搪塑模具的數模為基礎，通過常規的數控機床加工等方式對金屬進行加工，制備與最終所需得到的搪塑模具結構相同的金屬初模。上述搪塑模具的數模具體可根據客戶所需要求進行前期設計。以數模為基礎，采用數控機床進行加工的具體方法和步驟是機械加工領域所公知的，本發明中不再贅述。
本發明中，金屬初模的材質可采用常規的各種金屬，例如可采用鐵。
此時，金屬初模表面并無紋路。
本發明中，需直接在上述金屬初模上形成紋路，得到具有紋路的金屬模。
由于本發明制備得到的搪塑模具主要用于制備汽車儀表板等部件。而上述部件的三維結構復雜，為了在復雜三維結構上得到完整的皮紋等紋路，常規方法是先制作木模，并根據木模的具體結構將具有完整皮紋的皮革裁剪，然后在木模上進行拼接。此時將產生大量的拼縫線。
同時，由于汽車儀表板等部件具有大量高低落差的結構，同時需與其他產品進行配合，導致產品上大量的拐角。對應的，搪塑模具上同樣存在大量的拐角。上述大量拐角的存在對皮紋皮革貼和提出了更高的要求，例如，R角為1毫米的圓角無法采用貼皮解決，在高低落差大的地方或曲面結構，為讓皮革和木模進行貼和，需對皮革進行拉伸，這樣導致皮革上的紋理發生改變，降低的美感。
而本發明中，金屬初模為金屬材質，而現有技術中存在大量對金屬材質進行精細加工的物理或化學方法。
例如，可在所述金屬初模所需形成紋路的部位貼附皮紋紙，使皮紋紙上的油墨附著于金屬初模上，再剝離皮紋紙；然后對附著有油墨的金屬初模進行腐蝕，形成所述紋路，再除去所述油墨。
通常，皮紋紙上具有特定圖案的油墨，當皮紋紙貼附于金屬初模上時，油墨附著于金屬初模上，當剝離皮紋紙后，上述油墨即保留于金屬初模表面。由于皮紋紙厚度均較薄，其厚度通常為0.1mm以下，在金屬初模表面貼附皮紋紙時，可更好的保證拼接的準確性，避免產生明顯的拼縫，同時由于皮紋紙厚度較薄，在拐角及高低落差大的地方或曲面結構進行貼附時，不受拐角尺寸的影響，并且無需拉伸，可有效保證紋路的原始形狀，利于保證外觀性能。
在前述基礎上，于金屬初模表面形成特定圖案的油墨后，對金屬初模進行腐蝕處理。作為現有技術中所公知的，在對表面具有特定圖案的油墨的金屬進行腐蝕時，需選擇對圖案無影響的腐蝕液，以免對金屬產生腐蝕的同時將油墨除掉而無法得到所需的圖案。
由于油墨的阻擋作用，油墨存在的區域未被腐蝕，而附著油墨的區域被腐蝕，從而在金屬初模表面產生特定的圖案。根據所采用的皮紋紙上的圖案類型，當皮紋紙上油墨的圖案即為所需的圖案時，在金屬初模表面產生的紋路為凸紋；當皮紋紙上除油墨以外的空白區域為所需圖案時，在金屬初模表面產生的紋路為凹紋。
上述腐蝕處理可采用對金屬初模具有腐蝕作用的液體，例如，當金屬初模材質為鐵時，可采用酸液。
通過上述腐蝕處理在金屬初模表面產生紋路后，需將上述附著的油墨去除。根據皮紋紙上的油墨的具體種類，可相應選擇對油墨具有溶解性但對金屬初模無腐蝕性的液體，例如，對于有機油墨而言，通?？刹捎脡A液或有機溶劑進行清洗。
隨著技術的發展，圖紋加工技術也迅猛發展。根據本發明，為在金屬初模上制備紋路，還可采用激光雕刻技術，具體的，采用激光在所述金屬初模上雕刻出所述紋路。此時，可更有效的消除拼縫，同時，不受金屬初模三維結構的影響，同時效率也非常高。
在上述金屬初模上形成紋路后，即可得到金屬模。然而，上述金屬模并不能直接作為所需的搪塑模具進行使用。
由于在搪塑模具的生產過程中，需對模具急劇加熱到250℃以上熔膠，取件時，急劇冷卻到60℃以下進行取件。并且，若以常規金屬材料直接制備搪塑模具，在通過搪塑模具生產搪塑表皮的過程中會對該常規金屬材質的搪塑模具產生腐蝕，因此，為保證搪塑模具的尺寸穩定性，同時減少生產過程中腐蝕所帶來的負面影響通常搪塑模具的材質為鎳。由于金屬鎳價格比較昂貴，而在制備金屬模過程中會浪費較多材料，若采用金屬鎳作為金屬初模，將導致成本過高。因此，本發明中，優選情況下，金屬初模通常采用價格相對低廉的鐵等材料。而如前所述，鐵等金屬材料無法作為最終的搪塑模具的材料。因此，在獲得上述金屬模后，需以此為基礎翻印出所需的搪塑模具。
同時，不同于常規的模具，根據具有復雜三維結構制備得到的金屬模同樣 具有復雜的三維結構，以該金屬模為基礎翻印出的模具與金屬模在三維空間相配合，難以實現有效的脫模。為克服上述問題，本發明中采用硅膠材料，以上述金屬模為基礎翻制出軟質的硅膠模。在脫模時，只需將軟質的硅膠模彎曲取下即可。
上述翻制硅膠模的方法可以采用現有的，例如，以金屬模為模具，注入熔融硅膠并冷卻即可。
由于硅膠的柔性特征，不利于保持模具優異的結構穩定性。為保證制備得到的搪塑模具的結構，本發明中，在獲得上述硅膠模后，如步驟S4，需以硅膠模為基礎，翻制出硬質樹脂模。翻制硬質樹脂模的方法同樣可以采用現有的，例如，將硅膠模固定，然后以硅膠模為基礎，采用硬質樹脂注塑，固化后即可得到硬質樹脂模。上述方法中，硬質樹脂可采用常規的各種材料，例如可采用環氧樹脂。
為得到金屬材質(例如鎳)的搪塑模具，如步驟S5，需對非金屬材質的硬質樹脂模表面進行金屬化處理，然后進行電鍍。
為進行電鍍而對非金屬材料表面進行的金屬化處理的具體方法為現有技術中所知曉的。例如，可對硬質樹脂模表面噴銀。
然后將表面金屬化后的硬質樹脂模置于電鍍槽內進行電鍍，得到搪塑模具。此時，搪塑模具仍與硬質樹脂模相結合。由于復雜的三維結構，難以正常脫模。本發明中，可直接將硬質樹脂模破碎，然后與搪塑模具分離即可。
圖1示出了本發明提供的搪塑模具的一種優選實施例。
具體的，根據搪塑模具數模，通過數控機床加工得到鐵質的金屬初模1。
如過程A，在金屬初模1表面貼附皮紋紙(圖中未示出)。
待皮紋紙上的油墨在金屬初模1表面附著后，將皮紋紙剝離。然后將表面附著有油墨的金屬初模置于酸液中進行腐蝕，在金屬初模表面形成所需的紋路。然后采用溶劑將油墨去除，得到金屬模2。
如過程B，將上述金屬模2置于注塑機內，注入液態硅膠，并固化，得到硅膠模3。
如過程C，將金屬模2與柔性的硅膠模3分離。
如過程D，將硅膠模3置于注塑機內，將環氧樹脂熔融并注塑，固化冷卻后得到環氧樹脂模4。
如過程E，將硬質的環氧樹脂模4與柔性的硅膠模3分離。
如過程F，在硬質的環氧樹脂模4表面噴銀后，將環氧樹脂模4置于電鍍槽內進行電鍍，在環氧樹脂模4表面形成鎳模5。
如過程G，電鍍完成后，將相互結合的鎳模5和環氧樹脂模4取出，將硬質的環氧樹脂模4破碎并從去除，得到鎳模5，即為所需的搪塑模具。
上述方法制備的搪塑模具的外觀性能優異，表面的皮紋清晰、飽滿，無拼縫，在細小的R角處也可形成皮紋。同時該方法工藝簡單，效率高。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。