手糊玻璃钢制品模具制作工艺经验谈

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中国的玻璃钢工业发展到今天，备受关注的一个问题，就是如何提高玻璃钢产品质量：要提高玻璃钢产品的质量，首先要有好的模具，好的玻璃钢模具要能满足产品尺寸的精度；还要根据产品性能，满足它们的结构力学性和机械性能。在外观效果方面，要有好的光洁度、平顺度、均厚度。为满足这些要求，涉及原材料厂家、产品结构设计技术人员、玻璃钢模具制作技术人员等各方的工作有以下几个方面：
    材料的选择非常关键
    按生产产品的工艺要求分类，以满足其需要的工艺，选择恰当的材料制作模具，如RTM、亚克力吸塑、浇注、手糊等材料都有不同的要求，特别是长期来不受上层重视、基层忽视的辅较等，这对玻璃钢模具的质量，产品的质量和产品的成本，对企业的存亡起着重要的作用。
    (1)胶衣层——重视模具的耐热，光泽和耐裂性。以乙烯基酯树脂为主流。
    (2)表面层——重视耐热和耐裂性，树脂采用表面毡作为增强材料，减少模具表面出现布纹，树脂通常采用乙烯基酯树脂。
    (3)中间层——重视强度，重视纤维的力学分布，对纤维加预应力的实施，通常使用模具树脂或乙烯基酯树脂或间苯二甲酸型树脂。
    (4)背衬层——重视强度、耐水，耐侯性保护。
    (5)补强层——重视应变和变形。背面压粘耐水胶合板，使之耐冲击和防止变形，但使用时间一长，常出现模具表面找平情况变坏现象，其原因可能是玻璃钢层与胶合板间的剥离加上胶合板的刚性疲劳等。因此，可使用三元中空立体结构的玻璃纤维织物代替胶合板，这种措施解决了原有欠缺；此外，3D钢结构网架也可作为补强加固，可以大大提高模具使用效率。
    采用新填料——纳米碳酸钙，纤维状硅灰石粉等，特别是与木，钢架，相连接的地方，增强模具的整体稳定性。
    就纤维构成而言，主流是玻璃纤维毡与平纹布的组合。芳纶和碳纤维价格比较高，但因在耐裂性及提高刚度方面有非常好的效果，也可因模具的特别需要适当选用。
    设备与工具
    大家都认为做玻璃钢模具属于手工操作的简单工艺，毛扫是分布树脂的主要工具。工人在操作中用得恰当，毛扫产生的小气泡就少一点，用得不好，毛扫就是制造小气泡的工具，所以在操作前就选好毛扫(毛要齐、毛根要直)。
    辊轮是排泡的主要工具，它不但要把气泡排出来，还要负责把纤维压紧密，把满足纤维浸透以外树脂滚压出来，使其模具树脂与纤维比相差越小越好，这也就是提高玻璃钢模具和玻璃钢产品质量一个很重要措施；反之，现在市面上买到的辊轮造型设计是横条状，这就变成了所谓的气泡收割器，不能把气泡排出来，也不能把多余的树脂滚压出来，就更谈不上减少树脂与纤维比，那么玻璃钢模具的强度从哪里来？质量从哪里来保证？
    严格的成型工艺流程
    要做好的玻璃钢模具，要满足产品的尺寸要求，平直度要好，强度高，力学性能好，都要通过合理的工艺流程和操作工艺的实施，玻璃钢模具的主要材料树脂、纤维、辅料之关系很复杂，它们的反应还有很多种外观因素，如温度、相对湿度、完成操作时间等等，所以在操作工艺上要采取一些必要工艺手段。
    在母模上采取必要的脱模处理，算出上胶衣的实际面积，按量配备好辅料，要注意操作规范，搅拌胶衣要慢，否则气泡多，影响胶衣的质量效果。进行喷涂和手涂胶衣，第一层不需涂得太厚，这样胶衣中的气泡就会容易排走，但要涂得均匀，让第一层胶衣刚开始增稠的时候，就可进行第二层的涂扫，这时二层的胶衣厚度总共应是0.55mm~0.6mm左右，也可用胶衣尺量一下是否达到要求的厚度。涂壁面时的动作方向是从下往上拉，尽量不要横刷，这样就可以减少很多的流胶现象。待两层胶衣基本固化后，再补上一层胶衣。这时整个胶衣的涂层才算完成。让其刚刚凝胶便可以进行表面层和增强层的铺设。
    为了要使玻璃钢模具的质量能达到预期的最佳性能效果，在铺层工艺上采用一些必要的办法，控制使整个玻璃钢模具在变形收缩问题上尽量减至最少，力学性能上处于最佳状态，相对来讲，整体综合成本就会降低。
    间歇法
    间歇法是利用时间差使其树脂的变形收缩减至最少，可以先做一层表面毡或短切毡，因为只做一层的玻璃纤维，树脂用量也很少，整体的收缩变形是非常少的，让这一层有足够的固化时间定形后，再做一层纤维。因为第一层固化在前，后一层的定形是以前一层的稳定形状而固化，因此这样的变形和收缩率就会减少很多。(注意事项：每次固化后一定要在玻璃钢表面打毛除蜡，否则会产生铺层之间分层，影响其强度和质量。)以后的中间层量得以增加，每次铺设3至5层，直至把玻璃钢模具铺设到预计需要的强度要求为止。
    RM法
    在铺设中间层的过程中，采用一毡一布即短切毡，方格布重叠的工艺，用两层方格布铺设，层间的剪切力很差：单用短切毡铺切，它的纤维线短，力向性能不集中，而具含胶量大。鉴于它们各有的优点作为各自缺点的互补，采用RM法，促进树脂纤维之间的浸透，提高纤维布层间力矩，从而得到最好的效果。
    铺设法
    玻璃纤维的弯力、顶力、扭力都是很差的，它只有一个较强的拉力。而玻璃纤维布的力向只有经、纬向，也就是说力向只有四面，而再加上45°铺设后，增加了四个方向而得之八面，这是其一。其二，当产品或模具结构有直角时，在直角的纤维刚好一根是90°受弯力，一根是受扭力，都是处于应力最差的状况，因此，在产品或模具结构上直角的地方采用45°铺设法，使其两根在直角位置上的纤维形成120°，这时，在操作工艺上加之轻类预应力，使纤维的力向拉得更紧，产品结构上应力得到更好的发挥。
由于企业效益关系，很多厂家在模具铺设完毕很短固化时间便急于脱模，并即用水磨砂纸研磨，抛光后，马上投入生产。这时玻璃钢模具正处于固化不完全状态，玻璃钢模具还未有最好的强度，树脂还未完全反应，玻璃钢模具的材料在收缩变形所产生的应力还未得到释放，加之在生产产品时所产生的热量对其影响使模具无论在强度及耐用性，表面光洁度，变形等方面问题都会逐渐表露出来，随之胶衣，表面布纹的出现乃至胶衣开裂，铺层发白内伤，模具整体翘曲变形而无法使用，因此，玻璃钢模具的后固化处理是很重要的，要经过80℃3~4小时的恒温后，让玻璃钢模具在结构造型上不同角度收缩变形的应力得以缓冲释放，树脂在80℃恒温中得到完全反应，使其处于最佳状态才能脱模。
   模具的打磨抛光，除了更人性化以外，很关键的因素就是水磨工序的水砂纸质量。好的水磨砂纸，可以达到事半功倍的效果(现在采用的水磨砂纸除MT以外，还有日本的、英格兰、意大利、美国、而大家最普通的是采用南韩的鹰球牌砂纸)。水磨工艺开始应该用600~800#。要是实在太粗糙的模具才先用400#。因为开始用太粗的水磨砂纸，它的砂痕就很粗。最后的水磨砂时间就要长很多。每次都要把上次砂痕去掉，直到1500~2000#的时候，根本不能看到有水砂痕迹，这是一道很讲究耐心细致的工序，待这工序都能满足工艺要求以后，才开始抛光。采用1号抛光水，均涂在要抛光的模具上。用羊毛抛光盘抛光，这里要注意一个抛光盘的转向问题，根据抛光盘的转向，把抛光水带进去使其达到抛光的效果，不能使抛光盘把抛光水甩出去，这样就起不到抛光的效果，费工、费时、费材料。这道工序完成以后，模具基本上出现光亮面。再采用3号抛光水，同样是要注意以上的问题，由于3号抛光水本身已带有封孔剂，所以，下面的工序就简单得多了(注：(1)、(3)号美国美贵雅公司研磨抛光水两个牌号)。
   半永久性高效脱模水PMR，它是一种比较好脱模剂，但是在使用过程中要注意采取一些必要的工艺，也就是在模具抛光以后就要先上PMR，涂层再薄，马上要刷干净，不能让其留下水痕，因为让它干了以后是很难把它刷干净的，上过一至两次以后待半个小时以后开始上蜡，按照上蜡的工艺要求，新的模具要多打几遍。每次要刷得非常干净。这是一个很重要的工艺要求。反之，先上蜡，后涂PMP就没有意义了。最后，已开始试用一种新高效脱模水FREKOTE，从试用看来，除具有脱模效果好外，低分子物质挥发少。对模具光泽无损伤的优点非常明显，但模具必须是充分固化，高光泽镜面。
    为了使玻璃钢模具工艺更好，有必要对其玻璃钢模具实行编号进行跟踪管理。总结出差距，不断加以改进，才能使玻璃钢模具的质量得到保证。

byron

写的不错，很实用，感谢分享