玻璃钢机械模压工艺

玻璃钢模压成型工艺概论：玻璃钢是一种以高分子材料和玻璃纤维增强材料为主体组成的复合材料。

同其他常用的材料相比，玻璃钢主要有以下特点：1、玻璃钢兼具轻质高强、绝热、耐热、耐辐射、耐腐蚀、电绝缘、透电磁波、耐超低温等技术特性，从而使共在多种应用环境及领域山有广泛的适应性。

2、一般地说，玻璃钢是一种各向异性材料。

材料的各个方向的性能(如强度等)，在较大的程度上可以人为地加以设汁与控制，从而使材料的性能得以充分发挥，为合理地利用材料创造了条件。

3、成型简便，工艺方法种类繁多，适合各地区、单位因地制宜地开拓应用领域。

如果工艺方法及设备选择得当，很容易制造出尺寸准确、结构复杂、外表美观的制品。

由于玻璃钢具备以上特点，因而在汽车、船舶、铁路运输、建筑、日用品、家具、机电、化工、石油等部门获得广泛应用，无疑也会在近代技术(包括能源技术、空间技术、电子技术、激光技术、超导技术等等)的发展中起到一定的作用。

玻璃钢具有优良的成型工艺性，它可以采用多种多样的工艺方法来成型不同结构及性能要求的制品，，据不完全统计，其工艺方法至少有二、三十种，而且也有多种分类方法。

如按增强材料的使用方法分为：层压法(湿法或—r：法)、模压法。

按成型压力大小分接触压法、低压法、高压法。

按成型温度高旺分：室温成型法、高温成型法。

但是最常用的是按：I：艺原理分类，可归纳为手糊法，喷射法，模压成型法，纤维缠绕法和连续成型法等五种。

其中，模压成型工艺是近几年来发展较快、分支较多的一类工艺方法。

模压成型工艺的定义及类型：模压成型工艺一般都涉及成型用模具；但并非所有使用模具成型玻璃钢制品的工艺都称为模压成型工艺。

因为凡是制造玻璃钢制品，总需要各种各样的模具，从最简单的模具——成型板材的模板、到结构复杂的注射成型金属模具。

因此，在国际上有时把各种千差万别的玻璃钢成型工艺统称为模塑成型。

也有人根据成型时模具是否封闭，即制品是否被包容在模具内，而把玻璃钢成型工艺分成两大类型，一是开式或开口模成型法，二是闭式或闭合模成型法。

玻璃钢模压成型工艺的优缺点
玻璃钢模压成型是一种常用于制作轻质复合材料制品的工艺方法，具有一系列独特的优点和缺点。

优点
1. 良好的表面质量
玻璃钢模压成型能够制作出光滑、坚固的表面，具有良好的外观质量，适用于要求较高美观性的制品。

2. 高强度和刚度
玻璃钢模压制品具有高强度和刚度，能够承受较大的荷载，具有较好的耐久性和使用寿命。

3. 良好的耐腐蚀性能
玻璃钢模压制品对酸、碱、盐等腐蚀性较强的介质具有较好的耐腐蚀性能，适用于在恶劣环境条件下的使用。

4. 精密成型
通过模压工艺，可以实现复杂形状和精密尺寸的制造，满足不同工艺要求的制品生产。

缺点
1. 高成本
玻璃钢模压设备投资较大，且原材料成本相对较高，导致制品的生产成本较高。

2. 制造过程复杂
制造玻璃钢模压制品需要经过多道工序，工艺较为复杂，对操作人员技术要求较高。

3. 制品设计受限
由于模具制造成本较高，制品的设计受到模具成本和制造工艺的限制，难以快速调整生产。

4. 模具寿命有限
模具在生产过程中会逐渐磨损，导致模具寿命有限，需要定期更换和维护，增加了生产成本。

总的来说，玻璃钢模压成型工艺具有良好的表面质量、高强度和耐腐蚀性能等优点，但同时也存在较高的生产成本、制造过程复杂、制品设计受限以及模具寿命有限等缺点。

在实际应用中，需要综合考虑优缺点，选择适合自身需求的制造工艺方法。

玻璃钢SMC模压成型工艺流程SMC主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成。

SMC具有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。

1．SMC模具压制前准备(1)SMC的质量检查，SMC片材的质量对成型工艺过程及制品质量有很大的影响。

因此，压制前必须了解料的质量，如树脂糊配方、树脂糊的增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型。

单重、薄膜剥离性，硬度及质量均匀性等。

(2)剪裁，按制品的结构形状，加料位置，流程决定片材剪裁的形状与尺寸，制作样板，再按样板裁料。

剪裁的形状多为方形或圆形，尺寸多按制品表面投影面积的40％一80％。

为防止外界杂质的污染，上下薄膜在装料前才揭去。

(3)设备的准备①熟悉压机的各项操作参数，尤其要调整好工作压力和压机运行速度及台面平行度等。

②模具安装一定要水平，并确保安装位置在压机台面的中心，压制前要先彻底清理模具，并涂脱模剂。

加料前要用干净纱布将脱模剂擦均，以免影响制品外观。

对于新模具，用前须去油。

2．SMC模具加料(1)加料量的确定每个制品的加料量在首次压制时可按下式计算加料量／g=制品体积／cm3X1.8 /g(2)加料面积的确定加料面积的大小，直接影响到制品的密实程度，料的流动距离和制品表面质量。

它与SMC的流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关。

一般加料面积为40%-80%，过小会因流程过长而导致玻纤取向。

降低强度，增加波纹度，甚至不能充满模腔。

过大，不利于排气，易产生制品内裂纹。

(3) 加料位置与方式加料位置与方式直接影响到制品的外观，强度与方向性。

通常情况下，料的加料位置应在模腔中部。

对于非对称性复杂制品，加料位置必须确保成型时料流同时到达模具成型内腔各端部。

加料方式必须有利于排气。

多层片材叠合时，将料块按上小下大呈宝塔形叠置。

另外，料块尽量不要分开加，否则会产生空气裹集和熔接区，导致制品强度下降。

高强度玻璃纤维模压料的制备及成型工艺十几年来，我国模压玻璃钢发展的一个重要方面，就是高强度或耐热、防腐蚀等特种类型玻璃铜制品的制造和应用。

在这类玻璃钢模压制品中，玻璃纤维的重量含量可高达60％以上，而且多采用酚醛(或改性)型，环氧型，环氧—酚醛型粘结剂。

与前几种模压工艺相比，在成型工艺过程中，所需的成型温度较高(一般为160—170℃)，成型压力大(一般所需的单位压力在200—300公斤／厘米2的范围内，上限值可达500公斤／厘米2，下限值至少也需100公斤／厘米2左右)。

玻璃纤维的长度，随制造方法的不同，可按制品的性能要求、结构和尺寸而定。

对于短纤维模压料，纤维的短切长度一般为30—50毫米，最少也不小于15毫米。

树脂系统多为单组分(如酚醛型)或双组分(如环氧型)。

一般很少加入粉状填料。

在个别情况下，也可加入某种色料(如油熔黑等)。

制造高强度等特殊要求的玻璃钢漠压制品，可采用多种工艺过程。

按增强材料的物理形态或其在工艺过程中的铺设方法，可大致分以下七种类型。

1．短切纤维模压料的模压成型系将经预混或预浸的玻璃纤维短叨模压料，；放入金属对模中成型玻璃钢制品的一种方法。

这种方法简便易行，尤其适用于制造结构比较复杂的中、小型制品，共应用范围最广泛。

2．定向铺设模压成型系将经预浸之玻璃纤维制品，按制品的使用受力状态进行定向铺设，然后将定向铺设的料坯放在金属模；具内成型玻璃钢制品的一种方法。

这种：工艺，尤其适用于单，向、双向应力型高受力的大型制品的制造。

3．毡料模压成型系将玻璃纤维预浸毡、剪裁成所需之形状，然后放入金属模具内成型玻璃钢制品的一种方法。

用这种方法制成之短切玻璃纤维预浸毡，在压制操作时，使用方便，备料过程中纤维的强度损失较小，纤维在制品中的伸展性较好。

模压料的制备适用于连续化大生产。

因而应用也比较广泛。

：4．层叠模压成型是将浸过树脂的玻璃布(或其他织物)，按制品的尺寸和形状裁剪，并叠合到所需的层数，然后放入金属模具内成型玻璃钢制品的一种方法。

玻璃钢模压成型工艺模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。

它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。

模压成型工艺的主要优点：①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；②产品尺寸精度高，重复性好；③表面光洁，无需二次修饰；④能一次成型结构复杂的制品；⑤因为批量生产，价格相对低廉。

模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。

随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。

模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料，投入到金属模具内，在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。

该方法简便易行，用途广泛。

根据具体操作上的不同，有预混料模压和预浸料模压法。

②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。

③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。

④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，裁剪成所需的形状，然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。

⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布（带），通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上，再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。

⑥片状塑料（SMC）模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料，然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。

⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料，将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂（树脂混合物），在一定的温度和压力下成型。

玻璃钢模压制品成型压模设计玻璃钢模压制品成型压模成型压模的结构型式，要依据制品的尺寸形状、选取的压制方法，生产批量的大小和所使用的压制设备来确定。

为了对压模有个较系统的了解，可以把玻璃钢的成型压模做如下分类，并简要说明它们的特点。

(一)压模的分类1．按与压机的连接方式分，有移动式压模和固定式压模。

(1)移动式压模产品试制、制品小批量生产及制件上有较多的嵌件和侧向成型杆时广泛使用。

其主要特点是：压模不带加热板，也不带制品自动脱模的顶出装置。

所以压模的结构比较简单，设计和制造周期较短，造价亦较低廉。

移动式压模在生产使用中，压模的分开、装料、闭合和脱模都是间歇地在压机外进行。

一般情况下手工操作频繁。

当压模重量比较大、成型速度较快时，操整理的劳动是相当繁重的。

图7—l所示的为简单结构形状的移动式成型压模。

在压制操作时，向型腔里填充模压料后，要用手工搬动上模，使其与下模装合，然后再把压模放到压机工作台上压制。

制品脱模时，又要把模具放到脱模架上，施加外力，使压模的三个组成零件分开，脱出制品。

因此，不难看出，这种压模在生产使用中，劳动强度大，生产效率也不高。

此外，因为手工操作使上下模对位装合，其配合间隙不可能很均匀，在很多情况下是在压力作用下迫使压模闭合，这样易造成压模配合部位的磨损擦伤，再加上制品脱模时的敲打、磕碰(长期使用的移动式压模、Ul会出现支模板的变形)，所以不仅缩短压模的使用寿命，而且制品质量也受到影响。

(2)固定式压模一般在大批量和大型玻璃铜摸制品生产时采用。

固定式压模是把上下模分别固定在压机活动压板台面和弋；工作台上。

操作人员除向压模里填加玻璃钢模压料和制品脱模后对模具的清理外，不需要搬动压模和做其它的繁重劳动。

因为压摸上的顶出装置和压机的顶出机构相联通，所以制品的脱模可以由设备自动来完成。

压模上还可设计有加热系统，确保压制的刁二艺温度。

因而在通常情况下，固定式成型压模自动化程度较高、操作简便、生产效率较高，易于准确执行工艺文倒：所规定的各项操作产品质量易于保证(图7—2)。

玻璃钢模具制作工艺一、制造模具的条件1、环境条件温度:在制造阳模和阴模的全过程应始终保持同一环境温度,即21~28℃。

湿度:湿度对胶衣和树脂的固化影响很大,理想的湿度范围为40~60,若制造模具时相对湿度超过65,应等待至合适的生产条件再施工,尤其南方及沿海地区,湿度比较大,更应该慎重。

2、洁净的车间在一个肮脏环境中是不能制造出高质量的模具,阴、阳模的制造区应高度清洁,必须比制品生产区有更高的维护管理标准,所以,在模具制造伊始,就应提前作好模具制造区的除尘与清洁工作。

3、洁净的压缩空气纯净、干燥的气源供给是制造高品质模具的另一要素。

若风管中空气带有少量的水或油,则模具胶衣表面就会出现大量针孔和麻点,为此要付出大量的劳动力进行修补,这样,模具的质量将受到很大的影响。

空压机需要安置在良好的环境中,并为其配备有效的空气干燥器和油水分离器。

4、原辅材料的选用选用优质的原辅材料,是制造高品质模具的重要条件。

用于制造模具的原辅材料成本对于总成本来说只占很小的百分比,不能试图节约而使用产品树脂或已过贮存期的材料和劣质材料。

5、制定合理的制模时间表安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。

不管是采用传统的铺层方法,还是选用新的低收缩系统,所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的,企图走捷径或加速工艺,都将对模具的质量产生不良的影响。

二、模具胶衣的喷涂模具胶衣的操作过程是模具制造中至关重要的一步,甚至可以想象模具胶衣就是整个模具,所有的后铺层及结构骨架都是为模具表面胶衣层服务的。

模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。

高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。

1、设备采用喷射设备涂敷模具胶衣是模具制造工艺中一个重要环节。

适宜的喷射压力对避免多孔和胶衣流挂、胶衣分色等现象有重要影响。

我们目前使用的871喷枪,在喷枪壶里,固化剂通过手动混合,保证了准确的比例,但喷枪喷出的扇形混合物的分布产生一非常细的雾化效果,喷涂的速度比泵送系统慢,其工作时间受到原料凝胶时间的限制。

玻璃钢成型工艺(拉挤工艺、模压工艺、缠绕工艺、手糊工艺)拉挤成型工艺模压工艺一概述拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具挤压成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。

拉挤成型工艺是玻璃钢成型工艺中的一种特殊工艺，适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材等。

其优点是：1、生产过程连续进行，制品质量稳定，重复性好；2、增强材料含量可根据要求进行调整，产品强度高；3、能够调整制品的纵向强度和横向强度，满足不同的使用要求；4、能够生产截面形状复杂的制品，满足特殊场合使用的要求；5、制品具有良好的整体性，原材料的利用率高；6、设备的投资费用低。

二拉挤工艺用原材料1、树脂基体在拉挤工艺中，应用最多的是不饱和聚酯树脂，还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。

(1)不饱和聚酯树脂用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。

间苯型树脂有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。

目前国内使用的较多的是邻苯型，因其价格较间苯型有优势，但质量因生产厂家不同差距较大，使用时要根据不同的产品慎重选择。

(2)乙烯基树脂乙烯基树脂具有较好的综合性能，可提高耐化学性能和耐水解稳定性。

(3)环氧树脂环氧树脂和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，具有优良的力学性能、高介电性能、耐表面漏电、耐电弧，是优良绝缘材料。

(4)酚醛树脂它是最早的一类热固性树脂。

具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，目前酚醛树脂已成功应用在拉挤成型工艺中。

2、增强材料拉挤工艺用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、玻璃纤维毡等。

为了满足制品的特殊性能要求，可用芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维及玄武岩纤维等。

(1)玻璃纤维用于拉挤工艺的玻璃纤维主要有无碱、中碱和高强玻璃纤维。

玻璃纤维制品的品种有：①无捻粗纱无捻粗纱有并股纱和直接纱，线密度为1100(1200)号到4400(4800)号。

玻璃钢制作工艺简介玻璃钢制品是由树脂、增加材料和多种关心成分合理组合而成，制造工艺种类繁多。

1FRP 制品成型工艺FRP 的制品往往是材料制造和产品成型同时完成。

成型工艺有手糊、RTM、SMC、缠绕、热塑性塑料〔GF/PP〕注射模塑及GMT 冲压成型等。

1.1手糊成型工艺手糊成型工艺是一种简洁成熟的成型工艺，其典型工艺过程是：在涂有脱模剂的模具上，将加有固化剂的树脂混合料和玻璃纤维织物手工逐层铺放，浸胶并排解气泡，层合至确定厚度，然后固化形成制件。

手糊成型技术的优点是：无需专用设备，投资少；不受制品外形和尺寸的限制，特别适于数量少、整体式及构造简单的大型制品的制作；可以依据设计要求合理利用增加材料，能任凭局部增加，做到以最低本钱实现设计要求，而且当设计不合理时能便利地进展修改；操作便利，简洁把握，便于推广。

手糊工艺的缺点是：制品质量不易把握，人为因素大；制品的强度和尺寸精度较低；劳动条件差，生产效率低。

1.2喷射成型工艺喷射成型工艺是手糊成型的改进，属于半机械化成型工艺。

它是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上;当沉积到肯定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排解气泡，固化后成制品。

喷射成型的优点是：用玻纤粗纱代替织物，可降低材料本钱；生产效率比手糊的高2～4倍；产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，耐腐蚀、耐渗漏性好；产品尺寸、外形不受限制。

喷射成型的缺点是：树脂含量高，制品强度低；产品只能做到单面光滑；污染环境，有害工人安康。

1.3SMC 及BMC 成型工艺片状模塑料〔Sheet Molding Comp，SMC〕和团状模塑料〔Bulk Molding Compoun，BMC〕是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两边掩盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料，属于预浸毡料范围。

使用时，将两面的薄膜撕去，按制品的尺寸裁剪、叠层，放入金属模具中加温加压，即得所需要的制品。