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手糊玻璃钢成型工艺过程详解

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-06-26  来源:www.frpapp.com  浏览次数:1471
核心提示:糊制是手糊成型工艺的重要工序,必须精细操作做到快速、准确、树脂含量均匀、无明显气泡、无浸渍不良、不损坏纤维及制品表面平整,确保制品质量。质量的好坏,与操作者的熟练程度和工作态度认真与否关系极大,因此,糊制工作虽然简单,但要把制品糊制好,则不是太容易的事情,应认真对待。

一、胶衣的喷涂和涂刷

为了改善和美化玻璃钢制品的表面状态,提高产品的价值,并保证内层玻璃钢不受侵蚀,延长制品使用寿命,我们一般是将制品的工作表面做成一层加有颜料糊(色浆)的、树脂含量很高的胶层,它可以是纯树脂,亦可用表面毡增强。这层胶层称之为胶衣层(也称为表面层或装饰层)。胶衣层制作质量的好坏,直接影响制品的外在质量以及耐候性、耐水性和耐化学介质侵蚀性等,故在胶衣层喷涂或涂刷时应注意以下几点:

(1)配置胶衣树脂时,要充分混合,特别是使用颜料糊时,若混合不均匀,会使制品表面出现斑点和条纹,这不仅影响外观,而且还会降低它物理性能。为此应尽可能采用机械搅拌进行混合,且最好用不产生漩涡的混合机,以避免混进空气。

(2)胶衣可以用毛刷或专用喷枪来喷涂。喷涂时应补加5~7﹪的苯乙烯以调节树脂的粘度及补充喷涂过程中挥发损失的苯乙烯。

(3)胶衣层的厚度应精确控制在0.3~O.5mm之间,通常以单位面积所用的胶衣质量来控制,即胶衣的用量为350~550g/㎡,这样便能达到上述要求的厚度。

胶衣层的厚度要适宜,不能太薄,但也不能太厚,如果胶衣太薄,可能会固化不完全,并且胶衣背面的玻璃纤维容易显露出来,影响外观质量,起不到美化和保护玻璃钢制品的作用;若胶衣过厚,则容易产生龟裂,不耐冲击力,特别是经受不住从制品反面方向来的冲击。胶衣涂刷不均匀,在脱模过程中也容易引起裂纹,这是因为表面固化速度不一,而使树脂内部产生应力的缘故。

(4)胶衣要涂刷均匀,尽量避免胶衣局部积聚。

(5)胶衣层的固化程度一定要掌握好。

检查胶衣层是否固化适度的最好办法使采用触摸法即用千净的手指触及一下胶衣层表面,如果感到稍微有点发粘但不粘手时,说明胶衣层己经基本固化,这时可进行下一步的糊制操作,以确保胶衣层与背衬层的整体性。


  二、工艺路线的确定

工艺路线关系到产品质量、产品成本、生产周期(生产效率)等各方面的因素。因此,在组织生产前,必须对产品使用时的技术条件(环境、温度、介质、载荷……等),制品结构、生产数量及施工条件等进行全面的了解,经过分析研究,才能确定成型工艺方案,一般来说,应从以下几个方面考虑:

(1)根据产品使用要求,合理选用原、辅材料、配方和铺层方法。

(2)根据产品几何形状、生产数量、确定模具的结构形式和模具材料。

(3)根据气候条件、任务缓急、确定固化方式。


  三、工艺设计的主要内容

(1)根据产品的技术要求来选择适宜的材料(增强材料、结构材料及其它辅助材料等)。在原材料的选择时,主要考虑以下几个方面:

①产品是否接触酸、碱性介质,介质的种类、浓度、使用温度、接触时间等。

②是否有透光、阻燃等性能要求。

③在力学性能方面,是动载荷还是静载荷。

 ④有无防渗漏及其它特殊要求。

 (2)确定模具结构和材质。

(3)脱模剂的选择、

(4)确定树脂固化配合和固化制度。

 (5)按已给定的制品厚度和强度要求,确定增强材料的品种、规格、层数和铺层方式。

(6)编制成型工艺规程。


  四、玻璃钢层的糊制

糊制是手糊成型工艺的重要工序,必须精细操作做到快速、准确、树脂含量均匀、无明显气泡、无浸渍不良、不损坏纤维及制品表面平整,确保制品质量。质量的好坏,与操作者的熟练程度和工作态度认真与否关系极大,因此,糊制工作虽然简单,但要把制品糊制好,则不是太容易的事情,应认真对待。

(一)厚度的控制

玻璃钢制品的厚度控制,是手糊工艺设计及生产过程中都会碰到的技术问题,当我们知道某制品所要求的厚度时,就需进行计算,以确定树脂、填料含量及所用增强材料的规格、层数。然后按照以

下公式进行计算它的大致厚度。

      t=(G1n1,十G2n2+……)×(0. 394+0. 909k1+0.4×k1k2)

    式中:—玻璃钢的计算厚度(mm);

      G1、G2—各种规格的布或毡的单位面积质量(kg/㎡);

      n1、n2   —各种规格的布或毡的层数;

      0.394—纤维基材的厚度常数;

      0.909—聚脂树脂的厚度常数;

      0.400—填料的厚度常数;

      k1—树脂含量对玻璃纤维含量的比数;

      k2—填料含量对树脂含量的比数。

(二)树脂用量的计算

玻璃钢的树脂用量是一个重要的工艺参数,可以用用下列两种方法进行计算。

(1)根据空隙填充原理计算,推算出含胶量的公式,只有知道玻璃布的单位面积质量和相当厚度(一层玻璃布想当于制品的厚度),便可以计算出玻璃钢的含胶量:

(2)用先算出制品的质量,确定玻璃纤维质量的百分含量后计算。

①制品表面积×厚度×纤维增强塑料密度=制品质量:

制品质量×玻璃纤维质量百分含量=玻璃纤维质量;

制品质量-玻璃纤维质量=树脂质量。

②制品表面积×玻璃纤维层数×玻璃纤维单位面积质量=玻璃纤维质量;

玻璃纤维质量÷玻璃纤维百分含量=制品质量;

制品质量-玻璃纤维质量=树脂质量。

糊制时所需的树脂用量可以根据玻璃纤维的质量来估算。如果使用短切毡,其含胶量一般控制在65~75%之间,如用玻璃布作增强材料时,含胶量一般控制在45~55%之间,从而保证制品的质量。

(三)玻璃布糊制

带胶衣层的制品,胶衣中不能混入杂质,糊制前应防止胶衣层与背衬层之间有污染,以免造成层间粘接不良,而影响制品质量。胶衣层可用表面毡来增强。糊制时应注意树脂对玻璃纤维的浸渍情况,首先使树脂浸润纤维束的整个表面,然后使纤维束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会在胶衣层周围留下空气,而这种留下的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。糊制时,先在胶衣层或模具成型面上用毛刷、刮板或浸渍辊子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(如斜条、薄布或表面毡等),随之用成型工具将其刷平、压紧,使之紧密贴合,并注意排除气泡,使玻璃布充分浸渍,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。

若制品的几何尺寸比较复杂,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,可玻璃纤维和树脂填充。若产品某些部位比较大,可在该处适当增厚或加筋,以满足使用要求。

由于织物纤维方向不同,其强度也有不同。所用玻璃纤维织物的铺层方向及铺层方式应该按工艺要求进行。

(四)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。糊制时用毛刷、毛辊、压泡辊等工具浸渍树脂并排尽气泡。

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。

(五)短切毡的糊制

当用短切毡作增强材料时,最好使用不同规格的浸渍辊子进行操作,因为浸渍辊子对排除树脂中的气泡特别有效。若无此种工具而需用刷子进行浸渍时,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。

糊制时,用涂胶辊将胶液涂在模具表面上,然后手工将裁好的毡片铺在模具上并抹平,再用胶辊上胶,来回反复辊压,使树脂胶液浸入毡内,然后用胶泡辊将毡内的胶液挤出表面,并排出气泡,再

糊制第二层。若遇到弯角处,可以手工将毡撕开,以利于包覆,两块毡之间的搭接约为50mm。

许多产品也可以采用短切毡与玻璃布交替的铺层方式,如日本各公司糊制的渔船就是采用交替糊制的方法,据介绍该方法制作的制品性能很好。

(六)厚壁产品的糊制

制品厚度在8毫米以下的产品可一次成型,而当制品厚度大于8毫米以上时,应分多次成型,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。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。一般情况下,建议一次成型厚度不要超过5mm。当然也有为成型厚璧制品而开发的低放热、低收缩树脂,这种树脂一次成型的厚度比较大一些。
 

 
关键词: 手糊玻璃钢 玻璃钢
 
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