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玻璃钢 手糊制造工艺流程

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发表时间:2019-07-14 09:44

(1)手糊成型工艺流程


该工艺过程:先在模 具上涂一层脱模剂,然后将 加有固化剂的树脂混合料刷涂在模具上,再在胶 层上铺放按制品尺寸裁剪的增强材料,用刮刀、毛刷或 压辊迫使树脂胶液均匀地浸入织物,并排除气泡。待增强 材料被树脂胶液完全浸透之后,再铺下一层。反复上 述过程直到所需层数,然后进行固化。待制品固化后脱模,并打磨毛刺飞边,补涂表面缺胶部位,对制品 外形进行最后检验。


模具是 手糊成型的必要工艺装备,它对于 保证制品质量和降低成本关系极大。模具要 有足够的强度和刚度,在搬运 和使用过程中不易变形,以保证 制品的型面精度。对加压 固化制品的模具更需有足够高的强度和刚度。对加热 固化制品的模具要保证在固化温度下不发生变形式翘曲。


手糊成 型工艺采用最多的是玻璃钢模具。将处理好的模具,安放在生产现场,必要时用压缩空气、软布、毛刷等 工具对模具表面进行清理杂物的工作,并在糊 制前先检查模具表面质量状况是否合格,如果有损坏,需进行修补,修补方法如下: 1)先将破损处清除,刮除受损伤表面,露出新的表面;


2)用丙酮清洗缺损处,并干燥之;


3)如果缺损处比较大,可以用 树脂腻子加少量短切纤维填补,使表面 低于原表面并固化;


4)用胶衣 树脂加入与模具相同的颜料糊进行二次修补,并固化;


5)用水砂纸打磨表面,并抛光,如果不 满意可进行二次,三次修补。


(2)手糊工艺使用原料


手糊玻 璃钢制品的主要原材料是合成树脂与玻璃纤维,但是由 于工艺条件的局限,手糊玻 璃钢用的树脂必须是粘度比较小的并且是可以在室温或者低温下固化的。


树脂:不饱和聚酯树脂、乙烯基 树脂以及环氧树脂和少数酚醛树脂。


胶衣:胶衣是 在不饱和聚酯树脂中加入颜料和触变剂等分散而成的。主要作 用是对玻璃钢制品表面的装饰和对结构层的保护。


阻燃剂(填料):阻燃剂 是通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、抑制链反应、不燃气 体的窒息作用等。多数阻 燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。阻燃剂 分为添加型和反应型。添加型 阻燃剂主要是通过在树脂中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。反应型 阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提 高材料的抗燃性。在阻燃剂类型中,添加型 阻燃剂占主导地位,使用的范围比较广。常用阻 燃剂类型有氢氧化铝、玻璃微珠等。


促进剂:可以提 高树脂反应速率的一种用量较少的物质。


固化剂:树脂的 固化是经过缩合、闭环等 化学反应使热固性树脂发生不可逆的变化过程。固化剂能使树脂(胶衣)发聚合 或交联作用而转变成硬化材料。


玻璃纤维:玻璃纤 维是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以 玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤 维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,每束纤 维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作 为复合材料中的增强材料,电绝缘 材料和绝热保温材料,电路基板等。


玻璃纤 维制品的品种与用途


无捻纱:是由平 行原丝或平行单丝集束而成的。主要用于缠绕、模具各边角的填充。


表面毡:这类毡 由于采用中碱玻璃(C)制成,故赋予 玻璃钢耐化学性特别是耐酸性,同时因为毡薄、玻纤直径较细之故,还可吸 收较多树脂形成富树脂层,遮住了 玻璃纤维增强材料(如方格布)的纹路,起到表面修饰作用。


短切毡:将玻璃原丝切割成50mm长,将其随 机但均匀地铺陈在网带上,随后施 以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切毡。对短切 毡的质量要求如下:①沿宽度 方向面积质量均匀;②短切原 丝在毡面中分布均匀,无大孔眼形成,粘结剂分布均匀;③具有适中的强度;④优良的树脂浸透性。


连续毡:将拉丝 过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺 敷在连续移动网带上,经粉末 粘结剂粘合而成。连续毡 中纤维是连续的,故其对 复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋 法及玻璃毡增强热塑料(GMT)等工艺中。


方格布:是无捻粗纱平纹织物,是手糊 玻璃钢重要基材。方格布 的强度主要在织物的经纬方向上,对于要 求经向或纬向强度高的场合,也可以 织成单向方格布。对方格 布的质量要求如下:①织物均匀,布边平直,布面平整呈席状,无污渍、起毛、折痕、皱纹等;②经、纬密,面积重量,布幅及 卷长均符合标准;③卷绕在牢固的纸芯上,卷绕整齐;④迅速、良好的树脂透性;⑤织物制 成的复合材料的干、湿态机 械强度均应达到要求。用方格 布铺敷成型的复合材料其缺点是层间剪切强度低,耐压和疲劳强度差。


(3)玻璃钢 手糊工艺糊制过程


先在胶 衣层或模具成型面上用毛刷或刮板等手糊工具均匀地涂刷一层配制好的树脂,然后铺 上一层裁剪好的增强材料(表面毡或短切毡),随之用辊子将其压紧,使之紧密贴合,并注意排除气泡,使毡充分浸渍,不得将 两层或两层以上的增强材料同时铺放。如此重复上述操作,直达到 设计所需的厚度为止。制品厚度在4毫米以 下的产品可一次成型,而当制品厚度大于4毫米时,应分多次固化成型,否则会 因固化散热不良导致制品发焦、变色,影响制品的性能。首层毡(表面毡)必须进行固化。分次固化时要求在30℃~60℃的温度下加热至少1-2小时。多次成型的制品,第二次糊制时,应将第 一次糊制固化后形成的毛刺、气泡铲 掉后方可继续糊制下一铺层。


糊制时,应注意 树脂对玻璃纤维的浸渍情况,首先涂 刷树脂时必须使树脂浸润纤维的整个表面,然后通 过滚压使纤维内部的空气完全被树脂所取代。保证第 一层增强材料完全浸透树脂并紧密贴合,这一点非常重要,特别对 某些要在较高温度条件下使用的制品尤为重要。因为浸 渍不良及贴合不好,空气在 制品固化处理和使用过程种会应热膨胀而产生气泡。糊制短切毡时,若某些 沟角部位没有充分浸渍树脂,要用点刷法涂刷树脂,否则会把纤维弄乱,使纤维移位,以致分布不均匀,造成厚薄不一。铺在内 部深角出的增强材料,如果用 刷子或浸渍辊子难使其紧密贴合时,则可以用手抹平压紧。若平面 某些部位或纤维布没有充分浸渍树脂,可用辊 子沾胶进行滚压。


搭缝处理:同一铺 层纤维尽可能连续,忌随意切断或拼接,但由于产品尺寸、复杂程 度等原因的限制难以达到时,糊制时 可采取对接式铺层,各层搭 缝须错开直至糊到产品所要求的厚度。如果强度要求较高时,为了保证产品的强度,两块布 之间应采用搭接,搭接宽度约为50mm。同时,每层的 搭接位置应尽可能的错开。若制品 的造型比较复杂,某些地 方增强材料铺放不平整,气泡不易排除时,可用剪刀将该处剪开,并使之贴平,应当注 意每层剪开的部位应错开,以免造成强度损失。对有一定角度的部位,可用无 捻纱和树脂填充。若产品 某些部位比较大,可在该 处适当增厚或增加补强筋,以满足使用要求。


(4)产品固化


制品固 化分硬化和熟化两个阶段:从凝胶 到三角化一般要24h,此时固化度达50%~70%(巴柯尔硬性度为15),可以脱模,脱后在 自然环境条件下固化1~2周才能 使制品具有力学强度,称熟化,其固化度达85%以上。加热可促进熟化过程,对聚酯玻璃钢,80℃加热3h,对环氧玻璃钢,后固化温度可控制在150℃以内。加热固化方法很多,中小型 制品可在固化炉内加热固化,大型制 品可采用模内加热或红外线加热


(4)脱模和修整


脱模要 保证制品不受损伤。


脱模方法有如下几种:


1)顶出脱模:在模具 上预埋顶出装置,脱模时转动螺杆,将制品顶出。


2) 压力脱模:模具上 留有压缩空气或水入口,脱模时 将压缩空气或水(0.2MPa)压入模具和制品之间,同时用 木锤和橡胶锤敲打,使制品和模具分离。


3) 大型制品(如船)脱模:可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具。


4)复杂制 品可采用手工脱模方法:先在模 具上糊制二三层玻璃钢,待其固 化后从模具上剥离,然后再 放在模具上继续糊制到设计厚度,固化后 很容易从模具上脱下来。


5)修整:


修整分两种:一种是尺寸修整,另一种缺陷修补。


1:尺寸修整 成型后的制品,按设计 尺寸切去超出多余部分;


2:缺陷修补 包括穿孔修补,气泡、裂缝修补,破孔补强等。


(4)后续处理


玻璃钢 产品切割打磨及表面处理。


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