復(fù)合材料模具在材料成型領(lǐng)域中的發(fā)展
1 復(fù)合材料模具的優(yōu)點
1.1 熱膨脹系數(shù)匹配良好
由于復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)小，因此在使用金屬模具的時候，由于金屬的熱膨脹系數(shù)太大而復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)較小，在加熱固化時可能會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而復(fù)合材料模具由于也是用復(fù)合材料制成，使得復(fù)合材料模具與復(fù)合材料構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)相差不大，能夠在固化的時候更加適應(yīng)，減小殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，因為在加熱固化的時候，隨著溫度的升高，模具會受熱產(chǎn)生膨脹，進(jìn)而尺寸會發(fā)生變化，導(dǎo)致尺寸變大。因此制造尺寸也會隨著發(fā)生變化。當(dāng)固化完成后，隨著溫度的降低，模具和固化好的制件會發(fā)生收縮，若成型模具材料和制件材料的熱膨脹系數(shù)差距過大，使制品和模具之間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，則必然會使兩者見尺寸產(chǎn)生偏差，而當(dāng)模具是由復(fù)合材料制成時，由于復(fù)合材料模具和制品的熱膨脹系數(shù)相匹配，使復(fù)合材料模具在熱膨脹和降溫收縮的過程中的尺寸變化對制品影響較小，對于制造構(gòu)件，熱膨脹系數(shù)不僅會對構(gòu)件的尺寸帶來影響，還會使構(gòu)件產(chǎn)生變形，脫模的問題。
2 復(fù)合材料模具存在的問題
2.1 工藝復(fù)雜
相比于金屬材料模具，復(fù)合材料模具在制造中需要母模，而在母模具的制造過程中，模具的選材受到制造成本和時間，幾何形狀、質(zhì)量、升溫速度和模具精度等影響，此外模具制造還需要較高的固化溫度和壓力，因此要求母模具在這樣的高溫高壓下保持穩(wěn)定，因此對復(fù)合材料的選擇提供了一定的困難。而復(fù)合材料在溫度越低時，其內(nèi)應(yīng)力越小。為了減少復(fù)合材料模具的內(nèi)應(yīng)力，科學(xué)工作者研究出了多種低溫固化方法。

2.2表面硬度較低
相比于金屬材料模具，復(fù)合材料模具的表面硬度較低，當(dāng)受到碰撞時容易造成機(jī)械損傷，膠衣或鍍層的脫落，從而降低復(fù)合材料模具的精度，在制作復(fù)合材料構(gòu)件時會影響復(fù)合材料構(gòu)件的精密度。另外在起吊，運輸過程中受到撞擊容易產(chǎn)生分層，掉渣，變形等問題，導(dǎo)致復(fù)合材料模具損壞，影響其正常使用。
2.3 使用壽命短
相比于其他金屬材料模具來說復(fù)合材料模具使用壽命相對較短，復(fù)合材料模具的使用壽命一半只有十幾次，而金屬材料模具的使用壽命一般有上千次，進(jìn)而導(dǎo)致需要大量制造復(fù)合材料模具，導(dǎo)致復(fù)合材料模具成本變相增加，而復(fù)合材料模具由于制造工藝比較復(fù)雜，其復(fù)合材料模具產(chǎn)品質(zhì)量不等，可能導(dǎo)致構(gòu)件精度存在些許差異。
紅沖模具用什么材料好？
紅沖模具底模用H13模具鋼，會遇到很快軟化磨損問題。理想的紅沖模具底模，適合用抗高溫軟化性能好的8433模具鋼。
8433模具鋼的抗高溫軟化性能是H13的2~3倍，高溫強度好，模具不易軟化磨損；且導(dǎo)熱系數(shù)高，模具散熱快，這點對熱鍛模具而言，相當(dāng)重要；8433的韌性好，模具不會開裂；8433的3大特性，用于紅沖模具時，模具壽命是H13的好幾倍。
紅沖模具上?；驔_頭，除了要考慮紅硬性，還得考慮硬度，高硬度的才具備高耐磨性。
紅沖模具上?；驔_頭用H13模具鋼，會很快軟化和敦粗脹型。而用紅硬性強的3CR2W8V模具鋼，又會遇到開裂問題。理想的模具鋼是高硬度的Lg、Gr、8566、W360、等高硬度高耐熱模具鋼。
具體選用哪款模具鋼，要根據(jù)模具工況和紅沖材質(zhì)決定。