如何选择代木板材

01 四类常用代木板材的特点

常用代木板材有环氧、聚氨酯和不饱和聚酯三类树脂体系。轻质代木虽然也属于聚氨酯，但采用发泡结构，密度、硬度和用途与常规模型板差别较大，因此在选型时单独列为一类。

轻质代木能否做出细致的型面，取决于泡孔的细度和均匀性。粗孔泡沫通常用作内部支撑或基材；用于模型表面的板材，则需要细密、均匀的结构，以减少加工后的填补和打磨。

02 需要加热制模时 先考虑环氧代木

需要耐高温的母模和成型模具，优先选择环氧代木。常温模型通常无需承担这部分材料成本，可以按用途选择聚氨酯、不饱和聚酯或轻质代木。但使用环氧模具预浸料时，即使初始固化温度较低，也要考虑板材与预浸料的固化相容性。

约60°C固化的预浸料为什么仍要选环氧代木

低温固化模具预浸料的一种常见制模路线，是在母模上以约60°C完成初始固化，脱模后再进行高温后固化。母模只经历初始固化温度，某些聚氨酯板的耐温可以满足这一要求；选材时还需解决接触面树脂能否正常固化的问题。

某些聚氨酯板材及其他异氰酸酯固化体系，与加热固化的环氧预浸料接触时，可能抑制接触面树脂的固化。制模中常将这种现象称为“阻聚”。是否发生，要看板材配方、固化状态和预浸料树脂体系。耐温与固化相容性是两项独立要求。

对于这类环氧模具预浸料，强烈建议使用环氧代木制作母模，并配套封孔剂和脱模体系。若采用聚氨酯等其他板材，应先用板材、涂层和预浸料的实际组合验证固化效果。

母模上只进行约60°C初始固化时，一般可从Tg约110–130°C的环氧代木中选型，兼顾温度余量和成本。若复合材料模具留在母模上完成高温后固化，则要按整个周期的最高温度重新选择母模材料。

03 环氧代木的加工质量与尺寸稳定性

母模的精度取决于加工后的稳定性，也取决于升温时的尺寸变化。环氧代木还应有足够的韧性，能够加工出细密、光顺的型面，减少修补和后处理。

1. 加工后不易变形。粗加工和精加工后，板材应保持型面和尺寸稳定。拼接毛坯还要控制胶层固化和支撑方式，避免翘曲。
2. 热膨胀较低。比较实际使用温区内的线膨胀系数，估算初始固化时的尺寸变化。模具越大、温升越高，这项指标越重要。
3. 有一定韧性。薄边、小圆角和孔位在加工时不易崩裂，加热、冷却及脱模时不易开裂。
4. 型面细密光顺。较低的表面粗糙度和细小孔隙，可以减少填补、打磨和封孔工作。
5. 加工性好。切削顺畅，粉尘较少，边缘完整，局部修补后也容易加工出一致的型面。

试切样件最好包含项目中的薄边、深槽、孔位和曲面，以便同时观察切削、边缘和型面质量。

04 环氧代木直接成型的尺寸和支撑要求

对于小尺寸、小批量制品，环氧代木可直接加工成模具，省去翻制复合材料模具的工序。120°C、150°C和180°C成型工艺都有相应的耐热牌号可供选型。最终能否采用这一方案，还需检查成型温度下的刚度、尺寸变化、密封性和使用次数。

HDT是规定载荷和试验条件下的热变形温度，Tg是玻璃化转变温度，两者含义不同。表中的耐热指标用于初步选型，确定成型周期时还需核对高温刚度、保温时间和压力。

耐热不等于低膨胀

这类环氧代木的线膨胀系数常在40 × 10⁻⁶ K⁻¹左右，具体牌号有所不同，通常高于铝和钢。升温会改变模具型面和孔位，尺寸越大，变化量越大。

因此，环氧代木直接成型通常用于主要尺寸在500 mm以内的小尺寸制品。500 mm是选型经验，具体可用尺寸要根据温升和制品公差判断。大尺寸或公差严格的制品，通常更适合先加工代木母模，再翻制低膨胀的复合材料模具。

板材与钢板之间 不宜直接大面积刚性粘结

钢板可以支撑模具，但它与环氧代木的热膨胀不同。若通过刚性胶层将两者大面积固定，升温和冷却时的相对伸缩受到限制，可能使板材翘曲、胶层脱粘或局部开裂。

板材与钢支撑之间可采用耐温硅胶柔性粘结，让胶层吸收相对伸缩；粘结面积、胶层厚度和定位方式仍需满足承载要求。板材拼接则使用配套结构胶，因为拼接毛坯需要保持整体刚度和加工精度。

05 常温用途 要分清模型板与模具板

常温应用可先分为模型和工作工装。模型用于造型、装配或色彩评审，工作工装则需要在反复使用中保持精度。两类用途对耐磨、受力和基准稳定性的要求不同。

聚氨酯模型板

聚氨酯模型板用于雕刻原型、汽车验证模型和色彩模型。雕刻原型重视花纹与小圆角的完整性；验证模型用于检查零部件装配、间隙和面差；色彩模型则在涂装后评审外形和色彩效果。

PUBOARD 72适用于轮胎模具制造中的雕刻原型。细密、均匀的结构便于加工花纹、曲面和小圆角，也便于局部修补和修改。雕刻原型随后用于翻制生产模具，板材本身不直接承担高温硫化。

PUBOARD 65适用于汽车验证模型和色彩模型。密度为0.65 g/cm³，硬度约为邵氏D63，耐热值为75°C，适合整体造型、零部件试装以及涂装后的色彩评审。

PUBOARD 0780适用于高质量验证模型。密度为0.75±0.02 g/cm³，高于PUBOARD 65。它适合精细型面、边缘和孔位加工，也适合需要反复装配、测量和使用的模型。

表中为典型性能。耐热指标用于选材，实际使用温度还取决于载荷和持续时间。

验证模型要经受零部件试装、测量和搬运。反复拆装的螺纹与定位部位可使用金属嵌件，薄边和装夹位置宜局部加强。色彩模型更重视涂装效果，选板材时应把封孔、底漆和打磨工时也计入成本。

聚氨酯模具板的三类主要用途

聚氨酯模具板承担工作型面或定位基准，选型主要看工装如何使用：检具夹具需要稳定的基准，铸造工装需要耐磨，镍壳电铸母模则需控制温度变化下的尺寸。

检具与夹具可选PUBOARD 1650。高密度板材适合加工随形支撑面和定位面。检具要求基准稳定，夹具还要承受夹紧力并保证重复定位。金属嵌件、定位销和底板支撑与板材配合，才能保持工装精度。

铸造模样、型板和芯盒可选耐磨型PUBOARD 1350或1250。砂料反复摩擦会磨损型面和棱边，影响后续砂型精度。选材时要考虑砂料、造型或制芯方式、清理方法和使用次数；加热制芯还需单独核对耐温。

镍壳电铸母模可选PUBOARD 1850。它的密度高、型面致密，高填料降低了热膨胀系数，有助于控制电铸时的尺寸变化。母模加工后，还需完成导电处理，并验证电铸液接触和脱模效果。

PUBOARD 1850的热变形温度（HDT）为95±5°C，在20–50°C范围内的线膨胀系数约为41×10⁻⁶ K⁻¹。这一膨胀系数对应特定测试温区；电铸温度高于该范围时，需按实际温区评估尺寸变化。

HDT为热变形温度。表中的耐热值和HDT采用不同评价方法，不能直接等同于连续使用温度。

聚氨酯代木在铸造工装中的优势

铸造模样和芯盒既要加工得准，也要在反复造型、清理和脱模后保持型面。聚氨酯模具板能够兼顾精细加工、尺寸稳定和耐磨性，选材时可按以下几个方面比较。

结构均匀，细节容易加工。代木板没有天然木材的木纹和节疤，切削表现较一致，适合加工曲面、小圆角和花纹。型面粗糙度、棱边完整性和修补区的加工质量，都会影响后续复制。

精度要贯穿加工与使用。加工后的翘曲会传递到模样和砂型，使用时的温差、载荷及支撑也会改变型面。精密工装应在规定温度下加工和检测，大尺寸工装尤其需要控制温差。

耐磨性影响反复造型后的精度。硬度表征抵抗压入变形的能力，耐磨性反映材料在摩擦中的损失，两者不是同一指标。砂料长期摩擦会磨损型面和棱边，因此要在相同方法下比较耐磨数据，再结合实际砂料、表面处理和清理方式判断使用寿命。

受力变形和开裂要分别考察。弹性模量影响工作载荷下的变形，抗压和抗弯强度关系到承载能力，韧性则影响薄边和脱模部位的抗开裂能力。反复压紧的工装，还要检查卸载后是否留下压痕。

脱模和表面处理影响长期使用。脱模剂、砂芯粘结剂及清理方法都可能影响板材或胶层。试用时要观察重复脱模后的型面和棱边，检查清理过程是否加速磨损。

最终铸件的精度由多个工序共同决定。模样尺寸、铸造收缩、脱模变形及加工余量，需要按铸件公差分配。预留收缩补偿的同时，也要控制板材本身的尺寸变化。

代木板用于铸造原模和相关工装，不直接接触高温金属液。熔模铸造还涉及制蜡模具和陶瓷型壳，应按板材实际参与的工序选择材料。

不饱和聚酯树脂代木

不饱和聚酯树脂代木适合鞋模原模、鞋型及相关模型。它有一定硬度，便于切削、修补和打磨，可用于加工鞋型曲面、边缘和花纹，材料成本也较低。

鞋模原模加工完成后，用于翻制金属或其他材料的生产模具。若板材直接承担鞋材成型，则需另行核对温度、压力和使用寿命。

在常温、小批量的复合材料项目中，不饱和树脂代木可作为经济型原模；工艺合适时，也可直接加工为成型模具。直接成型需要检查树脂接触、固化放热、真空密封和重复脱模效果，并完成封孔处理。加热固化的高温模具应选择相应的耐热环氧牌号。

不饱和树脂代木也可用于色彩模型和外观模型。加工气味较明显是它的主要不足。若车间具备相应通风条件、项目能够接受加工气味，它通常是材料成本较低的方案。

轻质代木板材

轻质代木板材由细密、均匀的聚氨酯泡沫制成，容易数控加工和手工修整，适合造型模型、色彩模型、家电模型，以及汽车座椅、地板等内饰模型。板材较轻，大型毛坯拼接后也方便搬运和修改。

0.15 g/cm³适合初始设计模型。把设计数据快速加工为实体，便于评审体积、比例和曲面走势，再通过切削、打磨和修补修改。它可以替代油泥完成部分早期方案验证，但修改方式以减材加工为主，无法像油泥那样通过加热和堆敷反复重塑。

0.20–0.35 g/cm³适合家电和汽车内饰模型。家电模型多用于外观与涂装评审；座椅、地板模型还可用于检查空间和安装关系。选择密度时要看薄边、细节和搬运要求，载人部位或较大的连接载荷则由专门的支撑结构承担。

0.45 g/cm³适合要求较高的外饰模型。较高密度有利于保持细节和边缘，适合较细致的型面加工及涂装前处理。若还需长期反复装配零部件或检测精确基准，可进一步比较PUBOARD模型板。

轻质代木可用于色彩模型，细密泡孔能减少封孔和底漆工作。不过，它的硬度和抗压痕能力通常低于常规不饱和树脂代木。薄边、搬运接触面和紧固位置需要保护，局部连接可加高密度材料或金属嵌件。

06 配套胶黏剂应与板材一起选择

大型模型通常需要粘结成毛坯。拼接后，胶缝也会成为加工型面的一部分，胶的颜色、硬度、收缩和切削表现应尽量与板材匹配。

• 环氧代木：艾普科有配套的耐高温环氧胶黏剂。胶层的耐温和后固化条件需与板材、制模周期一致。
• 聚氨酯代木：按板材密度选择颜色、硬度和加工表现相近的配套胶，可减少接缝处的刀痕和打磨差异。
• 轻质代木及泡沫：可选单组份或双组份泡沫胶。单组份湿气固化胶在厚胶层和封闭接缝中，需要保证固化条件；双组份胶需控制配比和混合。发泡胶粘结时要固定毛坯，防止膨胀将接缝顶开。

拼接毛坯应在胶层充分固化后加工，并检查精加工后接缝的孔隙和密封性。用于预浸料制模时，胶、封孔剂和脱模体系也会接触树脂，需作为整体检查固化相容性。