1. 玻璃鋼模具製作流程
檢舉 一、製造模具的條件
1、環境條件
溫度:在製造陽模和陰模的全過程應始終保持同一環境溫度,即21~28℃。
濕度:濕度對膠衣和樹脂的固化影響很大,理想的濕度范圍為40~60,若製造模具時相對濕度超過65,應等待至合適的生產條件再施工,尤其南方及沿海地區,濕度比較大,更應該慎重。
2、潔凈的車間
在一個骯臟環境中是不能製造出高質量的模具,陰、陽模的製造區應高度清潔,必須比製品生產區有更高的維護管理標准,所以,在模具製造伊始,就應提前作好模具製造區的除塵與清潔工作。
3、潔凈的壓縮空氣
純凈、乾燥的氣源供給是製造高品質模具的另一要素。若風管中空氣帶有少量的水或油,則模具膠衣表面就會出現大量針孔和麻點,為此要付出大量的勞動力進行修補,這樣,模具的質量將受到很大的影響。空壓機需要安置在良好的環境中,並為其配備有效的空氣乾燥器和油水分離器。
4、原輔材料的選用
選用優質的原輔材料,是製造高品質模具的重要條件。用於製造模具的原輔材料成本對於總成本來說只佔很小的百分比,不能試圖節約而使用產品樹脂或已過貯存期的材料和劣質材料。
5、制定合理的制模時間表
安排適宜的制模時間表是製造好模具的因素之一。不管是採用傳統的鋪層方法,還是選用新的低收縮系統,所需求的時間均由這些原輔材料的化學特性決定的,企圖走捷徑或加速工藝,都將對模具的質量產生不良的影響。
二、模具膠衣的噴塗
模具膠衣的操作過程是模具製造中至關重要的一步,甚至可以想像模具膠衣就是整個模具,所有的後鋪層及結構骨架都是為模具表面膠衣層服務的。
模具膠衣比一般產品膠衣需要更高的使用和固化條件。高質量的模具表面要求十分精密的模具膠衣操作及混合過程。
1、設備
採用噴射設備塗敷模具膠衣是模具製造工藝中一個重要環節。適宜的噴射壓力對避免多孔和膠衣流掛、膠衣分色等現象有重要影響。
我們目前使用的871噴槍,在噴槍壺里,固化劑通過手動混合,保證了准確的比例,但噴槍噴出的扇形混合物的分布產生一非常細的霧化效果,噴塗的速度比泵送系統慢,其工作時間受到原料凝膠時間的限制。
2、模具膠衣的檢驗
模具膠衣的貯存期是要求非常嚴格的指標,依照膠衣供應商的建議是十分重要的,大多數情況下,生產者能夠保證膠衣從包裝到一特定時間的使用質量。因此,生產者與檢查者應經常檢驗每桶膠衣的生產日期或日期編號,以便確認膠衣是否在有效的使用期內。
⑴ 混合
在使用前用一氣動攪拌器徹底攪拌每一桶模具膠衣,並確保桶里所有的材料都得到完全的混合,然後,允許膠衣停留幾分鍾以恢復到它自身的黏度,再進行使用。
⑵ 溫度
核實膠衣的溫度在21~28℃范圍內,該溫度是制模工藝要求的適宜溫度。
⑶ 凝膠時間
每桶模具膠衣的凝膠時間、供應商都有明確規定。模具膠衣進廠後,質檢部門必須核實凝膠時間,即
A、樣品應達到標準的測試溫度25℃;
B、加入指定數量的固化劑並混和均勻;
C、記錄下從固化到加入到凝膠的時間。
⑷ 粘度
需要用BROOKFIELD粘度計測試膠衣粘度。膠衣樣品的溫度為25℃。
a、選擇合適的轉子置於樣品中;
b、粘度計以低速和高速旋轉;
c、記錄讀數並轉化為粘度指標。
在工廠內進行模具材料的質檢是非常重要的,往往生產者都把這一重要步驟忽略了。
3、脫模臘、脫模劑處理
對模具進行脫模蠟或脫模劑處理。
⑴ 把水磨、拋光處理好的玻璃鋼模具清理干凈,用毛巾擦乾,待干透後,用3~4層干凈的紗布包上適量的脫模蠟(美國船牌 R333號),採用迴旋法均勻的塗在模具表面上,稍待3~5分鍾,用干凈的白毛巾用力揩擦,直至鏡面效果,放置約2小時。重復上述操作共4次。第5次操作放置6小時以上。
防滑面、形狀復雜的地方上完脫模蠟之後,建議塗一遍多次脫模劑。
⑵ A、新模具或舊模具皆應以適當之溶劑(例如丙酮)清洗,務必將表面之雜質、蠟垢等清洗干凈,並至乾燥。
B、將CHEMLEAS PMR 以干凈之紗布浸濕後,塗覆於模具上。
C、塗覆後,在CHEMLEASE PMR 尚未乾固前,用干布均勻塗覆至表面各處。
D、首次使用本品,須重復4—5次,每間隔約10—20分鍾,如模具面積較大,則每塗覆一次後可連續塗覆,最後一層塗覆後須用干布將模具擦拭光亮,並靜置一小時以上使用。
E、一次使用時,膠衣可能難以塗覆,這是脫模效果太好的緣故,可塗少量脫模蠟,以後不必使用。
F、若脫模較困難時,再以CHEMLEAS PMR 塗覆1—2次,如此即可達到節省成本和確保品質的目的。
4、膠衣的噴塗
模具上塗完脫模臘(劑)後,就進行膠衣噴塗。建議模具膠衣厚度為1mm,膠衣分兩層,噴塗過程分兩次完成,每層0.5 mm厚,且每層噴三遍,一遍0.15 mm~0.17 mm。模具膠衣的厚度需要嚴格控制的,這就要求每噴完一遍膠衣後,都要用膠衣尺在模具表面很多地方精確計量膠衣層的厚度。
正確的膠衣噴塗方法如下:
⑴ 噴第一遍厚度為0.15 mm~0.17 mm的模具膠衣。
⑵ 與第一遍成垂直方向噴第二遍膠衣,厚度為0.15 mm~0.17 mm。
⑶ 再按第一遍的方向噴最後一遍膠衣,這樣第一層的膠衣厚度就是0.5 mm。
⑷為避免龜裂或起皺,應在第一層膠衣固化後,才能噴另一層膠衣。在正常溫度下,固化時間為90分鍾。
2. 有哪位老兄知道玻璃鋼的製作工藝和製作流程,請指點一二,謝謝!
纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝
一、前言
相比傳統材料,復合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以來發展很快。盡管產量小(據法國Vetrotex公司統計,2003年全球復合材料達700萬噸),但復合材料的水平已是衡量一個國家或地區科技、經濟水平的標志之一。美、日、西歐水平較高。北美、歐洲的產量分別佔全球產量的33%與32%,以中國(含台灣省)、日本為主的亞洲佔30%。中國大陸2003年玻班纖維增強塑料(玻璃纖維與樹脂復合的復合材料、俗稱「玻璃鋼」)逾90萬噸,已居世界第二位(美國2003年為169萬噸,日本不足70萬噸)。
復合材料主要由增強材料與基體材料兩大部分組成:
增強材料:在復合材料中不構成連續相賦於復合材料的主要力學性能,如玻璃鋼中的玻璃纖維,CFRP(碳纖維增強塑料)中的碳纖維素就是增強材料。
基體:構成復合材料連續相的單一材料如玻璃鋼(GRP)中的樹脂(本文談到的環氧樹脂)就是基體。 y
按基體材料不同,復合材料可分為三大類:
樹脂復合材料
金屬基復合材料
無機非金屬基復合材料,如陶瓷基復合材料。
本文討論環氧樹脂基復合材料。
1、為什麼採用環氧樹脂做基體?
固化收縮率代低,僅1%-3%,而不飽和聚酯樹脂卻高達7%-8%;
粘結力強;
有B階段,有利於生產工藝;
可低壓固化,揮發份甚低;
固化後力學性能、耐化學性佳,電絕緣性能良好。
值得指出的是環氧樹脂耐有機溶劑、耐鹼性能較常用的酚醛與不飽和聚酯權勢脂為佳,然耐酸性差;固化後一般較脆,韌性較差。
2、環氧玻璃鋼性能(按ASTM)
以FW(纖維纏繞)法製造的玻纖增強環氧樹脂的產品為例,將其與鋼比較。
表1 GF/EPR與鋼的性能比較
玻璃含量 GF/EPR(玻纖含量80wt%) AISI1008 冷軋鋼
相對密度 2.08 7.86 V
拉伸強度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸長率 1.6% 37.0%
彎曲強度 689.5MPa
彎曲模量 34.48GPa
壓縮強度 310.3MPa 331.0MPa
懸臂沖擊強度 2385J/m
燃燒性(UL-94) V-O
比熱容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨脹系數 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
熱變形溫度 204ºC(1.82MPa)
熱導率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介電強度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 幾種常用材料與復合材料的比強度和比模量
材料名稱 密度g/cm3 拉伸強度×104MPa 彈性模量×106MPa 比強度×106cm 比模量×109cm
鋼 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
鋁 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
鈦 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃鋼 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纖維/環氧樹脂 1.45 14.71 13.73
碳纖維/環氧樹脂 1.6 1049 23.54
芳綸纖維/環氧樹脂 1.4 13.73 7.85
硼纖維/環氧樹脂 2.1 13.53 20.59
硼纖維/鋁 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝簡介
1、手糊成型 (hand lay up)
(1)概要 依次在模具表面上施加
脫模劑
膠衣
一層粘度為0.3-0.4PaS的中等活性液體熱固性樹脂(須待膠衣凝結後)
一層纖維增強材料(玻纖、芳綸、碳纖維......),纖維增強材料有表面氈、無捻粗紗布(方格布)等幾種。以手持輥子或刷子使樹脂浸漬纖維增強材料,並驅除氣泡,壓實基層。鋪層操作反復多次,直到達到製品的設計厚度。
樹脂因聚合反應,常溫固化。可加熱加速固化。
(2)原材料 F gb NG ^
樹脂 不飽和聚酯樹脂、已烯基酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等。
纖維 玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難於手工將樹脂浸透,亦可用。
芯材 任意。
(3)優點
1)適合少量生產;
2)可室溫成型,設備投資少,模具折舊費低;
3)可製造大型製品和型狀復雜產品;
4)樹脂和增強材料可自由組合,易進行材料設計;
5)可採用加強筋局部增強,可嵌入金屬件;
6)可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面(如開模成型則一面不平滑);
7)玻纖含量較噴射成型高。
無捻粗紗布 50%左右
織物 35%-45%
短切原絲氈 30%-40%
(4)缺點
1)屬於勞動密集型生產,產品質量由工人訓練程度決定; ;
2)玻纖含量不可能太高;樹脂需要粘度較低才易手工操作,溶劑/苯乙烯量高,力學與熱性能受限制;
3)手糊用樹脂分子量低;通常可能較分子量高的樹脂有害於人的健康和安全。
(5)典型產品
艦艇、風力發電機葉片、游樂設備、冷卻塔殼體、建築模型。
2、樹脂傳遞成型(RTM)
(1)概要
RTM是一種閉模低壓成型的方法。
將纖維增強材料置於上下模之間;合模並將模具夾緊;在壓力下注射樹脂;樹脂固化後打開模具,取下產品。
樹脂膠凝過程開始前,必須讓樹脂充滿模腔,壓力促使樹脂快速傳遞到模個內,浸漬纖維材料。
RTM是一低壓系統,樹脂注射壓力范圍0.4-0.5MPa,當製造高纖維含量(體積比超過50%)的製品,如航空航天用零部件時,壓力甚至達0.7MPa。
纖維增強材料有時可預先在一個模具內預成型大致形狀(帶粘結劑),再在第二個模具內注射成型。 為了提高樹脂浸透纖維能力,可選擇真空輔助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意樹脂一經將纖維材料浸透,樹脂注口要封閉,以便樹脂固化。注射與固化可在室溫或加熱條件下進行。模具可以復合材料與鋼材料 製作。若採用加熱工藝。宜用鋼模。
(2)原材料
樹脂:一般多用環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛;當加溫時,高溫樹脂台雙馬列來醯亞胺樹脂亦可用。
法國 Vetrotex公司開發了熱塑性樹脂RTM。
纖維:任意。常用玻纖連續氈、縫編材料(其纖維間的縫隙得於樹脂傳遞)、無捻粗紗布;玻纖與熱塑性塑料的復合紗及其織物與片材(法國Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窩,因蜂窩空格全被樹脂填滿,壓力會導致其破壞。可用耐溶劑發泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)優點
1)製品纖維含量可較高,未被樹脂浸得部分非常少;
2)閉模成型,生產環境好;
3)勞動強度低,對工人技術熟練程度的要求也比手糊與噴射成型低;
4)製品兩面光,可作有表面膠衣的製品,精度也比較高;
5)成型周期較短;
6)產品可大型化;
7)強度可按設計要求具有方向性;
8)可與芯村、嵌件一體成型;
9)相對注射設備與模具成本較低。
(4)缺點
1)不易製作較小產品;
2)因要承壓,故模具較手糊與噴射工藝用模具要重和復雜,價位也高一些;
3)能有未被浸漬的材料,導致邊角料浪費。
(5)典型產品
小型飛機與汽車零部件、客車座椅、儀表殼
3、纖維纏繞(FW)
(1)概要
通常採用直接無捻粗紗作為增強材料。粗紗排列在紗架上。粗紗自紗架上退繞,通過張力系統、樹脂槽、繞絲嘴,由小車帶動其往復移動並纏繞在回轉的芯軸(模)上。纖維纏繞角度與纖維排列密度根據強度設計,並由芯軸(模)轉速與小車往復速度之比,精確地控制。固化後將纏繞的復合材料製品脫模。
對某些兩端密閉的產品不用脫模,芯模即包在復合材料產品內,作為內襯。
(2)原材料
樹脂:任意。環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛樹脂。
纖維:任意。無捻粗紗、縫編和無紡織物。生產管罐時,常用表面氈、短切原絲作為內襯材料。
芯材:可用。雖然復合材料製品通常是單一殼體,一般不用。
(3)優點
1)因為纖維逕直以合理的線形鋪設,承擔負荷,故復合材料製品的結構特性可非常高;
2)由於同內襯層組合,可製得耐腐蝕、耐壓、耐熱的製品;
3)可製造兩端封閉的製品;
4)鋪放材料快、經濟、用無捻粗紗,材料費用低;
5)可採用樹脂計量,然浸膠後的纖維通過擠膠或口模,控制樹脂含量;
6)可大理生產和自動化;
7)機械成型,復合材料材質及方向性均勻,質量穩定。
(4)缺點
1)製品形狀限於圓柱形或其它回轉體;
2)纖維不易沿製品長度方向精確排列;
3)對於大型製品,芯模成本高;
4)成品外表不是「模製」的,不盡人意;
5)對於承受壓力的製品,如選擇樹脂不合適或無內襯,就易發生滲漏。
(5)典型產品 '
管道、貯罐、氣瓶(消防呼吸氣瓶、壓縮天然氣瓶等)、固體火箭發動機殼體。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反應注射成型)
(1)概要
將兩種或兩種以上的組分在混合區低壓(0.5MPa)混合後,即在低壓(0.5-1.5MPa)下注射到閉模中反應成型,此即為工藝過程。若組分一為多元醇,一為異氰酸酯,則反應生成聚氨酯 。為增加強度,可直接在一種組分內行加入磨碎玻纖原絲和(或)填料。弈可採用長纖維(如連續纖維氈、織物、復合氈、短切原絲等的預成型物等)增強,在注射前,將長纖維增強材料預先置模具內。用此法可得到高力學性能的製品。這種工藝稱為SRIM(Structural Reaction Injection Molding-結構反應注射成型)。
(2)原材料
樹脂:常用聚氨酯體系或聚氨酯/脲混合體系;亦可採用環氧、尼龍、聚酯等基本;
纖維:常用長0.2-0.4mm的磨碎玻璃纖維;
芯材:不用。
(3)優點
1)製造成本比熱塑性塑料注射工藝低;
2)可製造大尺寸、開頭復雜的產品;
3)固化快,適於快速生產。
(4)缺點
採用磨碎玻璃纖維增強原料費用高,薦用礦物復合材料取代之。
(5)主要產品
汽車儀表盤、保險杠、建築門、窗、桌、沙發、電絕緣件。
5、拉擠成型 (Pultrusion)
(1)概要
主要採用玻璃纖維無捻粗紗(使用前預先放置在紗架上),它提供縱向(沿生產線方向)增強。
其它類型的增強有連續原絲氈、織物等,它們補充橫向增強,表面氈則用於提高成品表面質量。樹脂中可加入填料,改進型材料性能(如阻燃),並降低成本。
拉擠成型的程序是
1)使玻璃纖維增強材料浸漬樹脂;
2)玻璃纖維預成型後進入加熱模具內,進一步浸漬(擠膠)、基本樹脂固化、復合材料定型;
3)將型材按要求長度切斷。 現在已有變截面的、長度方向呈弧型的拉擠製品成型技術。 拉擠成型將增強材料浸漬樹脂有兩種方式:
膠槽浸漬法:通常採用此法,即將增強材料通過樹脂槽浸膠,然後進入模具。此法設備便宜作業性好,適於不飽和聚酯樹脂,乙烯基酯樹脂。
注入浸漬法(圖6):玻纖增強材料進入模具後,被注入模具內的樹脂所浸漬。此法適於凝膠時間短、粘度高、生產附產物的樹脂基體,如酚醛、環氧、雙馬來醯亞胺樹脂。
(2)原材料
樹脂:常用不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂;
纖維:拉擠用玻璃纖維無捻粗紗、連續氈、縫編氈、縫編復合氈、織物、玻纖表面氈、聚酯纖維表面氈等;
芯材:一般不用,現有以PU發泡材料為芯材,外為連續拉擠框型型材,作為保溫牆板的。
(3)優點
1)典型拉擠速度0.5-2m/min,效率較高,適於大批量生產,製造長尺寸製品;
2)樹脂含量可精確控制;
3)由於纖維呈縱向,且體種比可較高(40%-80%),因而型材軸向結構特性可非常好;
4)主要用無捻粗紗增強,原材料成本低,多種增強材料組合使用,可調節製品力學性能;
5)製品質量穩定,外觀平滑。
(4)缺點
1)模具費用較高;
2)一般限於生產恆定橫截面的製品。
(5)典型產品
建築屋頂橫梁、椽子、門窗框架型材、牆板、石油開采抽油桿、帳篷竿、梯子、橋梁、工具把、手機微波站罩殼、汽車板簧、傳動軸、電纜管、光纖光纜芯、釣魚竿、隔柵、汽車空調器罩、擴軌罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)
(1)概要 :
此法是手糊法與噴射法的延伸。將手糊或噴射好的積層在樹脂的A階段與模具在一 起,在積層上覆以橡膠袋,周邊密封,在後用真空泵抽真空,積層從而受到不大於1個氣壓的壓力,而被壓實、成型。
(2)原材料
樹脂:主要採用環氧樹脂、酚醛樹脂。不飽和聚酯樹脂與乙烯基酯樹脂則因真空泵將樹脂中的苯乙烯(交聯劑)過度抽出,可能會造成問題,故一般不用;
纖維:同手糊法;
芯材:任意。
(3)優點
1)採用普通的濕法鋪層技術,通常可獲得高纖維含量的製品;
2)可製造大尺寸產品;
3)產品兩面光;
4)較濕法鋪層浸膠孔隙率低;
5)由於壓力,樹脂流經結構纖維,纖維得以較好地浸漬樹脂;
6)有利於操作人員健康和安全;真空袋減少了固化時逸出的揮發性物質。
(4)缺點
1)額外的工藝過程增加了勞動力和袋材成本;
2)要求操作人員有較高的技術熟練水平;
3)樹脂混合和含量控制基本上仍然取決於操作人員的技術;
4)生產效率不高。
(5)典型產品
艇、賽車、芯材粘結、飛機鼻錐雷達罩、機翼、方向舵。
7、樹脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)
(1)概 要
將干強物與樹脂片(樹脂片系放在一層脫模紙上提供)交替鋪放在模具內。鋪層被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,將干織物內空氣抽出。然後加熱,令樹脂熔化並流浸已抽出空氣的織物,然後經過一事實上時間即固化。
(2)原材料
樹脂:一般僅用環氧樹脂; ¬
纖維:任意;
芯材:許多種芯材都可以使用,由於工藝過程中溫度高,對PVC泡沫需要專門處理,以免泡沫損壞。
(3)優點
1)空隙率低,可精確獲得高的纖維含量;
2)鋪層清潔,有利於健康和安全(似預浸);
3)可較預浸法成本低,此為主要的優點;
4)由於樹脂僅能過織物厚度方向傳遞,故樹脂未浸到白斑區可較SCRIMP(西曼復合材料公司樹脂參入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。
(4)缺點
1)目前僅用於宇航工業,還未推廣;
2)雖然宇航工業用高壓釜系統產非總是需要,但加熱室和真空袋系統對於復合材料固化,總是不可少的;
3)模具要求能經受樹脂膜片的工藝溫度(低溫固化即需60-100ºC);
4)要求所用芯材能經受工藝溫度和壓力;
(5)典型產品
飛機雷達罩、艦艇聲納整流罩。
8、預浸料(高壓釜)成型
(1)概要
預先在加熱、加壓或使用溶劑的條件下,將織物和(或)纖維預先用預催化樹脂預浸漬。固化劑大多能在環境溫度下,讓預浸材料貯存幾周或幾個月,仍能保質使用。當要延長保持期,材料須在冷凍條件下貯存。樹脂通常在環境溫度下呈臨界固態。故觸摸預浸材料時有輕微的黏附感,象膠帶似的。製作單向預浸漬材料的纖維直接由紗架下來,與樹脂結合。預浸漬材料用手或機械鋪於模具表面,通過真空袋抽真空,並通常加熱到120-180ºC。使樹脂重新流動,並最終固化。盛開附加壓力通常藉助高壓釜(實際上是一座壓力加熱罐)提供,它能對鋪層施加達5個大氣壓的壓力。
(2)原材料
樹脂:通常用環氧樹脂,不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂及高溫樹脂,如聚醯亞胺、氰酸酯、雙馬來醯亞胺樹脂等;
纖維:任意。雖然由於在工藝過程中,高溫分對芯材有些影響,需要採用某些專門的泡沫芯材。
(3)優點
1)預浸材料製造人員可精確地調整樹脂/固化劑水平和樹脂在纖維中的含量;可以可靠地得到高纖維含量。
2)材料於操作人員十分安全,無礙健康,操作清潔;
3)單向帶纖維成本最低,因為毋須將纖維預先轉為織物的二次加工過程;
4)由於製造過程採用可滲透的高粘度樹脂,樹脂化學性能力學和熱性能可以是最適宜的;
5)材料有效時間長(室溫下可保質數月),這意味著可優化結構、復合材料易鋪層;
6)可能實現自動化和節省勞動力。
(4)缺點
1)對於預浸織物,材料成本高;
2)通常要對高壓釜固化復合材料製品,耗費大、作業慢、製品尺寸受限制;
3)模具需能承受作業溫度;
4)芯材需要承受作業溫度和壓力。
(5)典型產品
飛機結構復合材料(如機翼和尾翼)、衛星與運載火箭結構件(太陽能電池基板、夾層結構板、衛星介面支架、火箭整流罩等)、賽車、運動器材(如網球拍、滑雪板等)。
9、低溫 固化預浸料成型
(1)概要
低溫固化預浸料完全按通常的預浸料方法制備,但樹脂的化學性質使其得以在60-100ºC溫度下固化。在60ºC時,材料可操作保持期可小到限於1個星期,但亦可延長到幾個月。樹脂系統的流動截面適於採用真空袋壓力,避免採用高壓釜。
(2)材料 |
樹脂:一般僅採用環氧樹脂;
纖維:任意,同通常的預浸料;
芯材:任意,雖然一般 的PVC泡沫需要特別注意。
(3)優點
1)具有傳統預浸料法所具備的(1)-(6)條優點;
2)模具材料較便宜,如木材亦可用,因其固化溫度較低故;
3)可容易地製造大型結構。因為僅需真空袋壓力;固化溫度低,可採用簡單的熱空氣循環加熱室(經常就地建造大於製品的加熱室 )
4)可採用普通的PVC泡沫芯材,略作處理即可;
5)能耗低。
(4)缺點
1)材料成本仍高於預浸織物;
2)需加熱室和真空袋系統,以固化製品;
3)模具需能經受高於環境溫度的溫度(常用60-100ºC);
4)仍有能耗,因需高於環境溫度固化。
(5)典型產品
高性能風力發電機葉片、賽艇、救生艇、火車用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
圖11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意圖
(1)概要
SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼復合材料公司樹脂滲透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具樹脂滲透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空輔助樹脂傳遞成型)這三種工藝原理相似。
將織物作為干鋪層材料入模內,如同RTM。然後覆以剝離保護層和縫編非結構織物。整個鋪層用真空袋覆罩好。袋無滲漏後,讓樹脂流到積層。樹脂很容易流經非結構織物而在整個鋪層分布。SCRIMP法在真空袋與鋪層之間可置加壓模塊,利於提高製作表觀與結構密實度。
(2)材料
樹脂:常和環氧樹脂、不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂;
纖維:任意種類普通織物。這些工藝方法縫編材料很好用,因其間隙使得樹脂快速流動;
芯材:除蜂窩外,各種芯材均可用。
(3)優點
1)同RTM,但製品僅一面光,不似RTM兩面光;
2)由於模具一半是真空袋,主模具僅需較低強度,故模具成本甚低;
3)可製造大尺寸產品;
4)通常的濕法鋪層工具可改進以用於這些成型法;
5)一次作業即可生產芯材結構。
(4)缺點
1)要完成好相對復雜的操作過程;
2)樹脂粘度必須非常低,限制了製品的力學性能;
3)鋪層未浸到樹脂而造成的廢品浪費甚大;
4) SCRIMP的一些工藝要素已被專利所限。
(5)典型產品
小艇半成品、列車和卡車車身面板。
3. 如何製作玻璃鋼道具能使用石膏做模具嗎如何脫模如何增加韌性、硬度和耐磨度
根據你所需要的產品,選擇做模具使用的材料,一般情況之下,手糊製品多使用木板、石膏、發泡塑料等來做過渡模具,然後在通過過渡模具來翻制出玻璃鋼模具。這些材料既可以單獨使用也可以復合使用,需要是具體的情況而定,例如:木板和發泡塑料復合使用,可以塑造一些木板無法完成的圓角和弧度等。石膏是可以做模具的,但是使用過程中的注意事項較多,例如:找准參照點、注意控制水分含量、注意封孔等,一般情況之下不單獨使用。
脫模問題需在做模具之前就應該考慮到,為模具設定一個合適的脫模斜度,這樣後面的工作才有意義。脫模劑有多種看你選擇哪類型的,如果你做的模具表面比較的粗糙,介意使用脫模蠟,脫模蠟既可以啟動封孔的作用,也可以起到良好的脫模作用。
你是想增加過渡模具的性能還是想增加玻璃鋼模具的性能?
如果你想增加玻璃鋼模具的性能的話,可以通過膠衣層來實現,一般現在市場上的膠衣都能夠滿足我們做模具的需求,只是我們需要細心的選擇我們做需要的!
4. 製作玻璃鋼對合模具的流程
圖紙--模胎--分模--糊制模具--在不脫模的情況下,在模胎的另一麵糊制模具--打孔--脫模--修整打磨--上
脫模劑
。
5. 玻璃鋼製作方法
玻璃鋼製作方法 1.將圖紙或根據照片的樣子進行1:1放樣板。一般需要主甲板,船底輪廓板和船尾板。
2.將三板固定在平板玻璃上,作為船體基本輪廓。
3.將石蠟凡士林和滑石粉按1:1:3混合,石蠟比例多油泥硬,做出的模子硬度高光潔,凡士林比例多油泥軟,
便於製作。比例沒有絕對的要求,可根據自己的喜好而定。
4.將配比好的原料加溫混合融化。一般不要直接在火上加熱,這樣容易燒焦,可採取大鍋套小鍋隔水加溫。
5.用泡抹塑料和三合板加油泥按船體做出輪廓,此時船體非常粗糙。油泥雕塑不可能一次完成,可以多糊幾次。
6.船體輪廓做出以後,就將油泥糊在上面,這道工序和雕塑差不多。油泥雕塑不可能一次完成,可以多糊幾次。
7.精加工這道工序和雕塑差不多,需要技術和耐心。
8.用泡抹塑料和三合板加油泥按船體做出輪廓,此時船體非常粗糙。油泥雕塑不可能一次完成,可以多糊幾次。
油泥糊完以後就開始粗加工,一般採取刀刮,模型刨子刨,加工出基本形狀來。
9.用自製的小熨斗和油畫刀配合一邊熨一邊用油畫刀附平,這道工序加工後也會留下熨痕,這時再用鋒利的美工
刀片在上面刮,你就會看到滿意的效果。
10.用自製的小熨斗和油畫刀配合一邊熨一邊用油畫刀附平,這道工序加工後也會留下熨痕,這時再用鋒利的美工
刀片在上面刮,你就會看到滿意的效果。
11.基本成型
12.精加工用的工具
13.經過精細加工以後的陽模。
14.在進行石膏澆注前,用地板蠟在陽模表面進行打蠟,反復進行3-4次,表面越光亮越好,便於起模。
15.用醫用中硬石膏,不要用特硬石膏,因為中硬石膏初凝時間比較適中。
16.將模具用三合板圍起來。
17.石膏與水的比例為1:1,冬天適當減少水的比例,夏天適當增加水的比例。石膏與水攪拌要迅速,時間控制在一分鍾之內,這時的石膏似粘稠的液體,可以用水瓢舀著向模具里倒,倒的順序先四周後中央,澆注用迅速,時間一長石膏就會凝固。石膏澆注完成後,可以用油灰刀將四周的石膏適當地向中間堆積,就象船底的形狀。
18.石膏澆注完成後,可以用油灰刀將四周的石膏適當地向中間堆積,就象船底的形狀。
19.起模的時間一般在澆注後20-30分鍾,這時石膏有點微熱。起模的時候將船體底朝下平放在沙發等軟墊上,手拿玻璃從四周分別輕輕地向上抬,看到四周的石膏都可以脫離石蠟後,就將玻璃整個抬起,如果脫離的好,石蠟陽模還是完整的。
20.船體陰模完全乾透後就可以進行玻璃鋼製作了。首先在干透的船體陰模表面打蠟3-4次,其次選擇合適的天氣,一般要求氣候乾燥,氣溫30度以上的夏天比較合適,如果有烘箱就另當別論了,再者選擇環氧樹脂和玻璃絲布。
21.玻璃細布要選擇織地較密且較軟的。
22.用環氧樹脂+二丁脂(增塑劑)+乙二胺(固化劑)按100:12-20:8-12比例進行調和,一層環氧樹脂一層玻
璃 絲布,船底3-4層,船面2-3層,澆注後的船體厚度在2MM左右。澆注完成後在強烈的陽光下暴曬4-6小時,或
在100度的烘箱里加溫固化2-4小時。
23.澆注完成後在強烈的陽光下暴曬4-6小時,或在100度的烘箱里加溫固化2-4小時。然後進行玻璃鋼脫模,修邊,上下對合拈接。
6. 有誰知道玻璃鋼模具製作過程,什麼叫開模,合模,分模。。。
模具製作過程的開模,一般是指開發模具。
模具製作過程的分模,一般是指木模製作完成後,由於考慮產品的脫模、生產操作的效率等原因,將一個木模利用薄木板格擋成幾部分後翻制產品模具,這個分割的過程叫做分模。
你所說的合模,可能是指一個木模是由幾部分裝配組成。
合模更多的是指生產產品時,分體模具的裝配過程。
7. 怎麼製作玻璃鋼製品的模具
玻璃鋼模具的製作工藝模具製做的基本步驟: FRP模具的製作1、主模製作:製作主模的材料有很多,一般要求作主模的材料易成形,易休整,且有穩定性好等特點。如木材,石膏,蠟等。我們通常用的都是木材。根據產品圖紙或模具圖紙,由木工做出木製主模。2、主模修整:主模必須經過修理後方能進行生產模的翻制。修整包括打膩子,整形,尺寸的較正,加固。這一過程主要是對木模表面及整體做基本的處理,以保證木模在尺寸及形式上與圖紙相吻合。3、主模表面處理:這一工序中有噴膠衣,膠衣固化,打磨,拋光,打脫模蠟等。在前面工序中處理好的主模上噴上膠衣,然後等膠衣固化,膠衣固化後就用砂紙打磨膠衣面。一般從幾十號的粗砂紙一直打到一千號左右的細砂紙。打完砂紙後,開始拋光模具,最後打上脫模產品。直到此時,主模生產就結束了。接下就可以用主模來製作生產模。這一過程中要用到許多材料及工器具。木材及相應的木工器具是必須的。此外還有:膩子(也稱原子灰),砂紙,從幾十號的粗砂紙到一千多號的細砂紙,膠衣(一般使用產品膠衣就可以),模具清潔劑,封孔劑,拋光膏,脫模蠟等。此外還要用到一些小的工器具,如打磨器,拋光輪,膠衣噴槍,氣泵(或別的氣源)。生產模的翻制:主模打好脫模蠟後,就可以翻制生產模了,生產模翻制工序如下:⑴噴模具膠衣:由於開始製作生產模,所以必須使用性能較好的模具膠衣,以保證模具的最終效果。並要求噴射達到一定的厚度。⑵模具鋪層:模具膠衣初步凝固後,就可以開始鋪層了。鋪層工序不能過快,一般一天鋪2-3層玻纖布或玻纖氈。鋪層要用一定量的模具樹脂。這種樹脂的性能要優於普通樹脂。鋪層過程中工人要配膠,即樹脂中要加個促進劑與固化劑,然後用塗膠工具塗膠,鋪一層玻纖織物塗一層膠,同時要用鐵輥趕平織物,排走氣泡,使膠均勻。達到指定厚度後,鋪層結束。一般情況下模具的厚度要達到產品厚度的3-5倍。所以鋪層的時間一般也較長,可持續6-7天吧。⑶模具固化加固:模具可自然固化,也可加溫固化,但一般最好有一段自然固化期。自然固化期過後,要給模具加固,使模具在生產過程中不致於損壞。⑷生產模的表面處理:生產模固化到要求的時間後,就可以從主模起下來了,起模方式可以是工人手工起模,也可以用高壓氣來起模。起模後的生產模同樣需再做表面處理,包括打砂紙,拋光,劃工藝線,打脫模產品。打好脫模產品後就可用於生產產品了。這一階段用到的材料有:模具膠衣,模具樹脂,普通樹脂;固化劑,促進劑;玻纖表面氈,玻纖氈,玻纖布;細砂紙,模具清潔劑,封孔劑,拋光膏,脫模產品(脫模蠟,半永久性脫模劑等都行)。所用工具除模具處理工具外,再加上鋪層用工具:如膠輥,膠刷,鐵輥等。模具的製作是一個精細而漫長的過程,一般一個模具的生產周期前後接近一個月的時間。