一、玻璃鋼模具手糊成型工藝流程
玻璃鋼模具手糊成型工藝是先在模型上涂一層脫模劑,然后將配好的樹脂混合料用刮刀或刷子涂刷到模型上,再在其上鋪陳裁好的玻璃布或其它增強(qiáng)材料,用刮刀或毛刷迫使樹脂浸入玻璃布,排出氣泡,待樹脂浸透增強(qiáng)材料后,再鋪放第2層增強(qiáng)材料,如此反復(fù)涂刷樹脂和鋪放增強(qiáng)材料,直至達(dá)到所需要的設(shè)計(jì)層數(shù),然后進(jìn)行固化、脫模和修整。
二、玻璃鋼模具原材料的選擇
玻璃鋼手糊成型模具的原材料主要是樹脂、增強(qiáng)材料和輔助材料等。合理地選擇原材料是保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本的重要環(huán)節(jié)。選擇原材料時(shí),必須滿足以下條件:
①滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能要求;
②適應(yīng)手糊成型工藝的特點(diǎn);
③價(jià)格便宜,貨源充分。
目前的原材料主要有:樹脂、增強(qiáng)纖維(玻纖布、短切氈、表面氈)、膠衣、固化劑、促進(jìn)劑、脫模劑、色料、增韌劑、填料(石英粉、金剛石粉、鑄石粉、石棉粉)等。
1、樹脂的選擇:
選擇手糊成型用的樹脂品種十分重要,它直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝。因此,必須根據(jù)產(chǎn)品性能、使用條件及工藝要求確定樹脂的品種。
⑴產(chǎn)品性能考慮,要注意:
①樹脂固化收縮問題:應(yīng)選用低收縮樹脂。
②斷裂延伸率:應(yīng)選用延伸性好的樹脂,提高玻璃鋼格柵 開裂時(shí)的強(qiáng)度。
⑵從工藝角度考慮,樹脂應(yīng)滿足:
①良好的浸潤性。樹脂對纖維的浸潤是保證玻璃鋼格柵質(zhì)量的一個(gè)重要因素,也是手糊工藝的先決條件。如浸潤不好,不僅使玻璃鋼制品成型困難,也會(huì)使樹脂——纖維間出現(xiàn)氣泡;
②適當(dāng)?shù)恼扯取J趾尚蜁r(shí)的樹脂粘度過低,會(huì)出現(xiàn)流膠現(xiàn)象,粘度過大,又會(huì)使成型浸潤困難;
③能在室溫或低溫下凝膠、固化,并要求固化時(shí)無低分子物產(chǎn)生;
④無毒或低毒;
⑤價(jià)格便宜,貨源充足。
目前手糊成型工藝中最常用的樹脂為不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂,而酚醛樹脂很少單獨(dú)使用。
2、增強(qiáng)材料的選擇:
纖維品種一般要根據(jù)使用條件和工藝設(shè)計(jì)來進(jìn)行選擇。
⑴從使用條件考慮,要考慮制品的使用溫度、強(qiáng)度、韌性、比重、絕緣性等因素。
⑵從工藝角度考慮,要求其具有以下特性:
①易浸潤性:容易被樹脂浸透;
②鋪覆變形性:在糊制形狀復(fù)雜的產(chǎn)品時(shí),要求玻璃纖維制品能適應(yīng)模具形狀的變化,有一定的變形性能。
目前常用的玻璃纖維制品,有無捻粗紗、短切纖維氈、表面氈、無捻粗紗布、復(fù)合增強(qiáng)材料等。
3、脫模劑的選擇:
在生產(chǎn)玻璃鋼制品過程中,為了防止制品與模具粘結(jié),手糊成型前先在模具上涂一層起分離作用的物質(zhì)——脫模劑。脫模劑的種類很多,分薄膜型、混合溶液型和油蠟型三種。
選擇脫模劑時(shí)應(yīng)考慮模具材料、樹脂類型、固化溫度、產(chǎn)品外型結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)周期、經(jīng)濟(jì)效益等多方面的因素。
4、膠衣樹脂的選擇:
膠衣樹脂種類很多,一般是根據(jù)使用條件進(jìn)行選擇的。目前使用的膠衣樹脂有聚酯類和乙烯基類等。
三、玻璃鋼制品手糊成型步驟及注意事項(xiàng)
1.纖維增強(qiáng)材料的準(zhǔn)備:
手糊成型用的布或氈,要預(yù)先經(jīng)過表面處理,盡可能選用經(jīng)過前處理的纖維增強(qiáng)材料,不論何種纖維及制品,使用前一定要保持干燥,不沾油污。
增強(qiáng)材料的剪裁設(shè)計(jì)很重要,一般應(yīng)集中剪裁,以便提高效率和節(jié)約用布。剪裁時(shí)應(yīng)注意:
①布的經(jīng)緯向強(qiáng)度不同,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,縱橫交替鋪放,對有方向性強(qiáng)度要求的制品,可使用單向布增強(qiáng)。
②對表面起伏變化較大的產(chǎn)品,應(yīng)局部將纖維布剪開,但盡量少開刀,并要注意把開口部位錯(cuò)開。
③增強(qiáng)材料的搭接長度一般取50毫米,在厚度要求嚴(yán)格時(shí),可采取對接,但要注意錯(cuò)縫。
④剪裁玻璃布的大小,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品尺寸、性能要求和操作難易程度來決定。小塊接頭多,強(qiáng)度低,如果施工方便,盡可能采用大塊布糊制。
2.樹脂膠液的制備:
樹脂膠液的工藝指標(biāo)包括:粘度、凝膠時(shí)間及固化程度三個(gè)指標(biāo)。
①樹脂粘度:
樹脂粘度又稱流動(dòng)性,是手糊成型中的一個(gè)重要指標(biāo),粘度過高會(huì)造成涂膠困難,不易使增強(qiáng)材料浸透;粘度過低又會(huì)出現(xiàn)流膠現(xiàn)象,影響質(zhì)量。
②凝膠時(shí)間:
樹脂膠液配制好后,到開始發(fā)熱、發(fā)粘和失去流動(dòng)性的時(shí)間稱凝膠時(shí)間。一般希望膠液在糊制完成后停一段時(shí)間再凝膠。如果凝膠時(shí)間過短,施工中會(huì)因膠液發(fā)粘浸不透纖維而影響質(zhì)量。反之,長期不凝膠,會(huì)引起樹脂膠液流失和交聯(lián)劑揮發(fā),使固化不完全,強(qiáng)度降低。
膠液的凝膠時(shí)間一般比制品凝膠時(shí)間短。樹脂膠液的凝膠時(shí)間與配方、環(huán)境溫度、濕度、制品厚度等有關(guān)。
聚酯膠液的凝膠時(shí)間的控制一般是通過調(diào)整固化劑和促進(jìn)劑的用量來實(shí)現(xiàn)的。
③固化程度:
完全固化是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要條件。從工藝角度考慮,固化程度分脫模強(qiáng)度和使用強(qiáng)度。前者是保證制品具有脫模強(qiáng)度,使制品從模具上無損壞取下來,后者則要求產(chǎn)品達(dá)到使用強(qiáng)度。
一般采用調(diào)整配方來控制生產(chǎn)過程中的固化度。對于手糊制品,希望能控制在24小時(shí)脫模,時(shí)間再長,會(huì)影響生產(chǎn)效率。在室溫低于15℃時(shí),應(yīng)適當(dāng)采取加熱或保溫措施。
3.膠衣糊準(zhǔn)備:
膠衣糊是用來制作表面膠衣層的,其作用是提高制品的耐侯性、耐水性和耐化學(xué)侵蝕性,延長使用壽命。
因膠衣樹脂有觸變性,使用時(shí)要充分?jǐn)嚢瑁煌繉雍穸葢?yīng)控制在0.25~0.4毫米左右;當(dāng)膠衣層開始凝膠時(shí),立即糊制玻璃鋼,待完全固化后脫模;使用膠衣樹脂層時(shí),應(yīng)防止膠衣層和玻璃鋼之間有污染或滲進(jìn)小氣泡。
4.手糊成型工具的準(zhǔn)備:
手糊成型工具最常用的有剪刀、毛刷、刮刀、刮板、圓磨機(jī)、拋光機(jī)、電鉆等。
5.成型工藝路線制定:
正確的選擇工藝路線,是按質(zhì)完成任務(wù)的保證。在組織生產(chǎn)前,必需對產(chǎn)品性能、構(gòu)造特點(diǎn)及施工條件等進(jìn)行全面了解,并在分析研究的基礎(chǔ)上制訂切實(shí)可行的工藝路線,一般應(yīng)從以下幾方面來考慮:
①根據(jù)產(chǎn)品性能要求,合理地選擇纖維種類、樹脂配方及鋪糊方法。
②根據(jù)產(chǎn)品形狀、尺寸及強(qiáng)度要求,選擇模具材料、成型方法。
③根據(jù)氣候條件,任務(wù)情況,選擇固化方式。15℃以上常溫固化,要經(jīng)過24小時(shí)才能脫模;任務(wù)緊迫時(shí),可采用熱固化工藝。
④根據(jù)含膠量控制的要求,選擇成型方式。
⑤根據(jù)產(chǎn)品表面要求來確定成型方式。
6.鋪糊施工:
鋪糊是手糊成型的重要工序,必須精心操作。糊制前,先要檢查模具是否漏涂。在有膠衣層時(shí),則要檢查膠衣層是否凝膠(要達(dá)到軟而不粘手)等。檢查合格后,再開始鋪糊,要先刷膠,然后鋪布,注意排出氣泡,直到達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。在鋪第一、二層布時(shí),樹脂含量應(yīng)高些,這樣有利于浸透織物和排出氣泡。
涂刮時(shí)要用力從一端(或從中間向兩端)把氣泡趕凈,使玻璃布之間能緊密貼合,含膠量分布均勻。
糊制有嵌件的制品時(shí),金屬嵌件必須經(jīng)過酸洗、去油,才能保證和制品牢固粘結(jié),為了使金屬嵌件的幾何位置準(zhǔn)確,需要先在模具上定位。
7.固化:
手糊制品常采用室溫固化,正常固化過程分為凝膠、固化和熟化三個(gè)階段。制品凝膠、固化到有一定強(qiáng)度時(shí),才可以脫模。如聚酯玻璃鋼制品,一般要成型后固化24小時(shí)才達(dá)到脫模強(qiáng)度。脫模后的制品并不能馬上使用,而要在高于15℃的環(huán)境中繼續(xù)固化一周,才能達(dá)到使用強(qiáng)度。但是聚酯玻璃鋼的強(qiáng)度增長,往往需要一年后才能穩(wěn)定。
判斷玻璃鋼的固化程度,除測強(qiáng)度外,尚可用巴柯爾硬度計(jì)來檢驗(yàn)。一般情況下,當(dāng)固化到巴柯爾硬度15時(shí),便可脫模。
升高環(huán)?