一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法技术

本发明专利技术涉及一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法，制作与待加工的橡胶制品形状尺寸相应的石蜡芯棒，对石蜡外表涂抹隔热涂料或固化材料，使其适用于各类橡胶成型所需的不同温度，对石蜡外表利用石蜡芯棒和相应的模具对橡胶制品分次分层成型，脱模时通过沸水加热、揉搓等方式，将石蜡及其外部的隔热材料去除，得到成型质量高的带腔体产品，成型过程中能通过对制品内部增加丝网以提高其强度，加工方法简单，操作方便，适合用于带有空腔且难以脱模的橡胶制品如硅橡胶人工肌肉等的加工，解决了橡胶制品因为结构复杂且带有空腔而无法利用金属芯棒脱模的问题。

A Processing Method of Rubber Products Based on Wax Core Demoulding

The present invention relates to a processing method for rubber products based on wax core demoulding. The paraffin core rod corresponding to the shape and size of the rubber products to be processed is made. The paraffin core rod is coated with heat insulation coating or curing material on the surface of the paraffin wax to make it suitable for different temperatures required for various rubber moulding. Through boiling water heating and kneading, paraffin wax and its external heat insulation material are removed, and a product with high forming quality with cavity is obtained. During the forming process, the strength of the product can be improved by adding wire mesh inside the product. The processing method is simple and the operation is convenient. It is suitable for the processing of rubber products with cavity and difficult to demould, such as silicone rubber artificial muscle, and so on. The reason of rubber products is solved. It is difficult to demould metal mandrel because of its complex structure and cavity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法
本专利技术涉及橡胶制品加工
，尤其是一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法。
技术介绍
橡胶制品加工中，金属芯棒(金属芯、金属内芯)应用广泛，但也有其使用缺陷。使用金属芯棒生产一些带有空腔的橡胶制品时，如人工肌肉等，会因为形状复杂、尺寸特殊，以及橡胶弹性变形量小或橡胶壁内含有加强编织丝网等原因，产生橡胶制品无法从金属芯棒中脱模的问题。目前，3D打印橡胶制品不仅成本高、效率低，不适合大批量生产，更是因为热熔液态橡胶流动的原因，无法实现薄壁结构、或与重力方向角度较小斜壁结构的橡胶制品的3D打印。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法，从而解决使用金属芯棒生产一些带有空腔的橡胶制品时，如人工肌肉、软体机器人等，会因为形状复杂、尺寸特殊，以及橡胶弹性变形量小或橡胶壁内含有加强编织丝网等原因，产生橡胶制品无法从金属芯棒中脱模的技术问题。本专利技术所采用的技术方案如下：如图1所示，一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法，具体包括以下步骤：第一步：加工石蜡模芯盒：采用圆柱形或长方形材料，将其沿轴向或纵向剖开分别形成左半模和右半模，在左半模和右半模中分别制作凹槽，所述凹槽在相向合起后的左半模和右半模之间形成模腔，所述模腔的结构为所要加工的橡胶制品形状，所述模腔沿轴向或纵向的开口，形成浇口；第二步：制作石蜡芯棒：将左半模和右半模合型后形成石蜡模芯盒，将熔点在60℃到90℃之间的改性石蜡原料加热融化后从所述浇口中浇入石蜡模芯盒，石蜡在模腔中凝固形成橡胶制品形状的石蜡芯棒；第三步：基于蜡模芯棒的涂层蜡模芯和硬化壳加工：将第二步中制好的石蜡芯棒脱模后，①可在低于60℃的常温下直接使用；②或者在石蜡芯棒外表面涂一层隔热涂层，并干燥固化成涂层蜡模芯，可在60-150℃的较高温度下使用；③或者在石蜡芯棒外表面涂一层固化、硬化材料、结壳，并在热水中浸泡，石蜡融化后将其去除，再强化后得到一个硬化壳，可在高于150℃的高温下使用；第四步：一次注胶，加工橡胶制品内层：采用同所述石蜡模芯盒结构相同的一次注胶金属外模具，且一次注胶金属外模具中模腔尺寸大于石蜡模芯盒的模腔尺寸，将第三步中的石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳置于一次注胶金属外模具的模腔中，并与一次注胶金属外模具模腔壁之间形成间隙，所述间隙的结构与待加工的弹性波纹管气动肌肉的结构相同；将液态硅胶注入一次注胶金属外模具模腔中，在石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳的外表固结形成一层橡胶制品的内层结构；第五步：橡胶制品内层外表整体编织丝网或局部放置织网：将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱去一次注胶金属外模具后，在橡胶制品的内层结构外部整体编织一层丝网或局部放置织网，从而形成内层骨架；或者将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱模后，在橡胶制品的内层结构外部局部放置织网，织网沿橡胶制品的内层结构外壁平面上平铺粘接，从而形成内层骨架；第六步：二次注胶，加工橡胶制品外层或局部外层：采用与一次注胶金属外模具结构相同的二次注胶金属外模具，且二次注胶金属外模具的模腔尺寸大于一次注胶金属外模具的模腔尺寸，将第五步中制好的内层骨架置于二次注胶金属外模具模腔中，并与二次注胶金属外模具的模腔壁之间形成间隙，所述间隙的结构与待加工的橡胶制品的结构相同；将液态硅胶注入二次注胶金属外模具模腔中，在内层骨架外表固结形成一层橡胶制品的外层结构；或者采用与一次注胶金属外模具结构相同的二次注胶金属外模具，且二次注胶金属外模具相应的模腔局部尺寸大于一次模具相应的模腔局部尺寸，将第五步中制好的内层骨架置于二次注胶金属外模具的模腔中，并与二次注胶金属外模具的模腔壁之间形成局部间隙，局部间隙的结构与橡胶制品的结构相同；将液态硅胶注入二次注胶金属外模具模腔中，在内层骨架外表固结形成一层橡胶制品的外层结构；第七步：橡胶制品脱去外模与去除芯模：将第六步中的内层骨架及固结在其外表的橡胶制品的外层结构整体脱去二次注胶金属外模具后，①放入沸水中浸泡，石蜡芯棒融化，去除橡胶制品中的石蜡，即得到内部有编织丝网的橡胶制品；②或者放入沸水中浸泡，石蜡芯棒融化，去除橡胶制品中的石蜡，再揉搓橡胶制品，使隔热涂层被撕开或破碎、并去除，将橡胶制品清理干净，即得到内部有编织丝网的橡胶制品；③或者对含有硬化壳的橡胶制品进行压揉，将硬化壳破碎后清理干净，即得到内部有编织丝网的橡胶制品。对于没有整体编织丝网或局部放置织网的橡胶制品，仅为一次注胶方式，采用所述第一、第二、第三、第四步工艺后，没有所述第五步、第六步工艺，直接是第七步的橡胶制品脱去外模与去除芯模工艺。所述的隔热涂层采用：复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、添加绿森霖超细微孔材料、中空玻璃或陶瓷微珠的隔热涂料。所述固化材料采用：挥发性有机粘接剂和砂粒混合的自固化材料或水溶性胶水和砂粒混合的干燥硬化材料。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的橡胶加工方法步骤简单，操作方便，适合用于带有空腔且难以脱模的橡胶制品如硅橡胶人工肌肉等的加工，解决了橡胶制品因为结构复杂且带有空腔而无法利用金属芯棒脱模的问题，同时本专利技术还具有如下优点：(1)本专利技术石蜡芯棒充分运用石蜡的性能，利用沸水加热或其他加热方法融化后，可迅速方便且干净地将其去除，从而得到橡胶产品，避免了常规脱模时对橡胶产品腔体造成破坏，有效提高了腔体的成型品质。(2)专利技术分两次分别形成弹性波纹管气动肌肉的内层和外层，且在内层结构成型后，由于石蜡芯棒的支撑强度大、刚性好，便于编织或放置丝网的加工，再进行二次注胶，步骤工艺完善，提高了橡胶制品的强度。(3)本专利技术在加工石蜡芯棒时，在其外表涂覆隔热材料，保证了在较高温度条件下加工橡胶材料时，橡胶在硫化温度内完成硫化而石蜡不变形熔化。(4)本专利技术在加工石蜡芯棒时，在其外表涂覆固化材料，并在热水中浸泡，石蜡融化后将其去除，得到一个硬化壳，保证了在高温度加工条件下，橡胶在硫化温度内完成硫化。(5)本专利技术所用的隔热涂层为硅酸盐系涂料或者添加绿森霖超细微孔材料、中空玻璃或陶瓷微珠的隔热涂料；所用的固化材料是挥发性有机粘接剂和砂粒混合的自固化材料或水溶性胶水和砂粒混合的干燥硬化材料，因此成本低廉，且方法简单生产效率高。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。图2为本专利技术加工成型的弹性波纹管气动肌肉的主剖视图。图3为图2中A处放大图。图4为本专利技术石蜡模芯盒的主剖视图(模腔中有石蜡芯棒)。图5为图4中沿B-B截面剖视图；图6为本专利技术一次注胶金属外模具的主视图；图7为图6中沿C-C截面剖视图；图8为本专利技术二次注胶金属外模具的主视图；图9为图8中沿D-D截面剖视图；图10为本专利技术实施例二加工成型的橡胶软体弯曲手指的主剖视图；图11为图10中沿E-E截面剖视图；图12为本专利技术实施例二的石蜡模芯盒图的主剖视图；图13为图12中沿B-B截面剖视图。其中：1、弹性波纹管气动肌肉；2、石蜡芯棒；3、右半模；4、左半模；5、一次注胶金属外模具；6、二次注胶金属外模具；7、橡胶软体弯曲手指；8、石蜡棒体；9、上模盒；10、下模盒；1a、丝网；7a、织网。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：第一步：加工石蜡模芯盒：采用圆柱形或长方形材料，将其沿轴向或纵向剖开分别形成左半模和右半模，在左半模和右半模中分别制作凹槽，所述凹槽在相向合起后的左半模和右半模之间形成模腔，所述模腔的结构为所要加工的橡胶制品形状，所述模腔沿轴向或纵向的开口，形成浇口；第二步：制作石蜡芯棒：将左半模和右半模合型后形成石蜡模芯盒，将熔点在60℃到90℃之间的改性石蜡原料加热融化后从所述浇口中浇入石蜡模芯盒，石蜡在模腔中凝固形成橡胶制品形状的石蜡芯棒；第三步：基于蜡模芯棒的涂层蜡模芯和硬化壳加工：将第二步中制好的石蜡芯棒脱模后，①可在低于60℃的常温下直接使用；②或者在石蜡芯棒外表面涂一层隔热涂层，并干燥固化成涂层蜡模芯，可在60‑150℃的较高温度下使用；③或者在石蜡芯棒外表面涂一层固化、硬化材料、结壳，并在热水中浸泡，石蜡融化后将其去除，再强化后得到一个硬化壳，可在高于150℃的高温下使用；第四步：一次注胶，加工橡胶制品内层：采用同所述石蜡模芯盒结构相同的一次注胶金属外模具，且一次注胶金属外模具中模腔尺寸大于石蜡模芯盒的模腔尺寸，将第三步中的石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳置于一次注胶金属外模具的模腔中，并与一次注胶金属外模具模腔壁之间形成间隙，所述间隙的结构与待加工的弹性波纹管气动肌肉的结构相同；将液态硅胶注入一次注胶金属外模具模腔中，在石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳的外表固结形成一层橡胶制品的内层结构；第五步：橡胶制品内层外表整体编织丝网或局部放置织网：将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱去一次注胶金属外模具后，在橡胶制品的内层结构外部整体编织一层丝网或局部放置织网，从而形成内层骨架；或者将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱模后，在橡胶制品的内层结构外部局部放置织网，织网沿橡胶制品的内层结构外壁平面上平铺粘接，从而形成内层骨架；第六步：二次注胶，加工橡胶制品外层或局部外层：采用与一次注胶金属外模具结构相同的二次注胶金属外模具，且二次注胶金属外模具的模腔尺寸大于一次注胶金属外模具的模腔尺寸，将第五步中制好的内层骨架置于二次注胶金属外模具模腔中，并与二次注胶金属外模具的模腔壁之间形成间隙，所述间隙的结构与待加工的橡胶制品的结构相同；将液态硅胶注入二次注胶金属外模具模腔中，在内层骨架外表固结形成一层橡胶制品的外层结构；或者采用与一次注胶金属外模具结构相同的二次注胶金属外模具，且二次注胶金属外模具相应的模腔局部尺寸大于一次模具相应的模腔局部尺寸，将第五步中制好的内层骨架置于二次注胶金属外模具的模腔中，并与二次注胶金属外模具的模腔壁之间形成局部间隙，局部间隙的结构与橡胶制品的结构相同；将液态硅胶注入二次注胶金属外模具模腔中，在内层骨架外表固结形成一层橡胶制品的外层结构；第七步：橡胶制品脱去外模与去除芯模：将第六步中的内层骨架及固结在其外表的橡胶制品的外层结构整体脱去二次注胶金属外模具后，①放入沸水中浸泡，石蜡芯棒融化，去除橡胶制品中的石蜡，即得到内部有编织丝网的橡胶制品；②或者放入沸水中浸泡，石蜡芯棒融化，去除橡胶制品中的石蜡，再揉搓橡胶制品，使隔热涂层被撕开或破碎、并去除，将橡胶制品清理干净；③或者对含有硬化壳的橡胶制品进行压揉，将硬化壳破碎后清理干净。...

【技术特征摘要】
1.一种基于蜡模芯脱模的橡胶制品加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：第一步：加工石蜡模芯盒：采用圆柱形或长方形材料，将其沿轴向或纵向剖开分别形成左半模和右半模，在左半模和右半模中分别制作凹槽，所述凹槽在相向合起后的左半模和右半模之间形成模腔，所述模腔的结构为所要加工的橡胶制品形状，所述模腔沿轴向或纵向的开口，形成浇口；第二步：制作石蜡芯棒：将左半模和右半模合型后形成石蜡模芯盒，将熔点在60℃到90℃之间的改性石蜡原料加热融化后从所述浇口中浇入石蜡模芯盒，石蜡在模腔中凝固形成橡胶制品形状的石蜡芯棒；第三步：基于蜡模芯棒的涂层蜡模芯和硬化壳加工：将第二步中制好的石蜡芯棒脱模后，①可在低于60℃的常温下直接使用；②或者在石蜡芯棒外表面涂一层隔热涂层，并干燥固化成涂层蜡模芯，可在60-150℃的较高温度下使用；③或者在石蜡芯棒外表面涂一层固化、硬化材料、结壳，并在热水中浸泡，石蜡融化后将其去除，再强化后得到一个硬化壳，可在高于150℃的高温下使用；第四步：一次注胶，加工橡胶制品内层：采用同所述石蜡模芯盒结构相同的一次注胶金属外模具，且一次注胶金属外模具中模腔尺寸大于石蜡模芯盒的模腔尺寸，将第三步中的石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳置于一次注胶金属外模具的模腔中，并与一次注胶金属外模具模腔壁之间形成间隙，所述间隙的结构与待加工的弹性波纹管气动肌肉的结构相同；将液态硅胶注入一次注胶金属外模具模腔中，在石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳的外表固结形成一层橡胶制品的内层结构；第五步：橡胶制品内层外表整体编织丝网或局部放置织网：将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱去一次注胶金属外模具后，在橡胶制品的内层结构外部整体编织一层丝网或局部放置织网，从而形成内层骨架；或者将第四步中石蜡芯棒、或涂层蜡模芯、或硬化壳及其外部固结的橡胶制品的内层结构整体脱模后，在橡胶制品的内层结构外部局部放置织网，织网沿橡胶制品的内层结构外壁平面上平铺粘接，从而形成内层骨架；第六步：二次注胶，加工橡胶制品外层或局部外层：采用与一次注胶金属外模具结构相同的二次注胶金属外模具，且二次注胶金属外模具的模腔尺寸大于一次注...

【专利技术属性】
技术研发人员：章军，徐丁峰，史晓斐，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32