《玻璃钢制作工艺简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玻璃钢制作工艺简介（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.玻璃钢制作工艺简介玻璃钢 制品是由树脂、增强材料和多种辅助成分合理组合而成，制造工艺种类繁多。1 FRP 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单成熟的成型工艺，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， 浸胶并排除气泡， 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；不受制品形状和尺寸的限制，特别适于数量少、整体式及结构复杂的大型制品的制作；可以根
2、据设计要求合理利用增强材料，能随意局部增强，做到以最低成本实现设计要求，而且当设计不合理时能方便地进行修改；操作方便， 容易掌握，便于推广。手糊工艺的缺点是：制品质量不易控制，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 ;当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。;.喷射成型的优点是：用玻纤粗纱代替织物，可降低材料成本；生产效率比手糊的高24 倍
3、；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、形状不受限制。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，有害工人健康。1.3 SMC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，两边覆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。它是目前国际上应用最广泛的成型材料之一。SMC/BMC 成型工艺的主要
4、优点是：生产效率高，成型周期短，易于实现专业化和自动化生产；产品尺寸精度高，重复性好；表面光洁，无需二次修饰；生产成本低。SMC/BMC的不足之处在于模具制造复杂，初期投资大。1.4 RTM成型工艺树脂传递模塑 （ Resin Transfer Molding，RTM ）是以手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，它的基本原理是将玻璃纤维增强材料放到封闭的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模后成制品。RTM 成型技术主要优点是： 可以制造两面光的制品； 成型效率高， 适合于中等规模的玻璃钢产品生产（ 30000 件 /年以内）； RTM 为闭模操作，不污染环境，不损害
5、工人健康；增强材料可以任意铺放，容易实现按制品受状况合理铺放增强材料；原材料及能源消耗少；初期投资少。;.RTM 缺点是：生产技术要求高；修整工序复杂。1.5 拉挤成型工艺拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、 固化、 连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。 这种工艺最适于生产各种相同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（门窗型材、叶片等）等。拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺，其优点是:生产过程完全实现自动化控制，生产效率高；拉挤成型制品中纤维含量可高达80 ，浸胶在张力下进行，能充分发挥增强
6、材料的作用，产品强度高；制品纵、横向强度可任意调整可以满足不同力学性能制品的使用要求；生产过程中无边角废料，产品不需后加工，故较其它工艺省工，省原料，省能耗；制品质量稳定，重复性好，长度可任意切断。拉挤成型工艺的缺点是 :产品形状单调，只能生产线形型材，而且横向强度不高。但近年来使用纤维布和复合毡拉挤后横向强度得到了提高。1.6 热塑性复合材料成型工艺热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称为 FRTP （ Fiber Rinforce thermoplastics ）。从生产工艺角度分析，热塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类。
7、短纤维增强热塑性复合材料的研究和生产始于50年代。进入70 年代后，热塑性复合材料得到快速发展，美国、法国的公司研究成功连续纤维增强聚丙烯片状模塑料。近10 年来，热塑性复合材料发展很快，每年以15 速度递增，比热固性复合材料发展快几倍。1.7 近年发展起来的新型成型工艺1.7.1 SMC和 RTM 工艺的结合（LPMC ）;.SMC 工艺和 RTM 相比较，虽然有成型压力大、能耗高、设备维修费用高等不足之处，但SMC 是一种技术较完善的干法制造FRP 的成型工艺。 美国公司开发了一种LPMC(low pressuremolding Compromal)工艺，它将RTM 的低压低温和SMC 的
8、工艺结合起来。形成在RTM 条件下即可生产出性能和SMC 相似的新工艺。RTM 部件可以部分替代钢制部件。1.7.2 TERTMTERTM ( 热膨胀树脂传递模塑料）使用聚氨酯、PVC 聚氨酯泡沫等作为预成型坯中的芯材，在注射过程中树脂同时渗入芯材和预成型坯中，芯材在加热条件下发生膨胀，进而与增强材料(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)及环氧树脂结合形成复合材料。既减轻了制品重量，又提高了强度。具有理想的扭曲强度和良好的尺寸稳定性，膨胀系数低，可制造汽车防撞档板。美国、加拿大、日本、西欧等国家和地区的TERTM都有专利，技术处于领先水平。1.7.3 VARTM为了在注射时改善模具型腔内树脂的流动性浸
9、渍性,更好地排尽气泡，出现了腔内抽真空，再用注射机注入树脂的VARTM技术，基本原理和RTM 工艺是一致的，适用范围也类似。模腔内抽真空使压力趋势减小，增加了使用更轻型模具的可能性，从而使模具的使用寿命更长、可设计性更好；真空也可提高玻璃纤维与树脂的比率，使玻璃纤维的含量更高，增加制品的强度；真空还有助于树脂对纤维的浸润，使树脂和纤维的结合界面更完美，提高制品的质量；用VARTM工艺可使直径38.11mm的致密预成型坯的纤维体积含量为16% 68 ，累计孔隙率为1.7 ，而普通的预浸料的孔隙率为5% 7。1.8 低密度SMC 玻璃钢材料的应用低密度 SMC 玻璃钢材料的比重为1.3 ，比标准的
10、材料（比重为1.8 2.0 ）重量轻38% 以上。美国通用公司的所有克尔维特99 款车身的内板和新型的车身顶盖、内饰都使用低密度SMC 玻璃钢材料；另外，还有车门、发动机罩、行李箱盖等美国Dodge Vipex车的发动机罩也使用了低密度 SMC 玻璃钢材料，99 款车身有1/2 使用这种材料制作发动机罩。;.2 复合材料成型中的各类增强材料、各类辅料及各类助剂2.1 助剂消泡剂 ,能够在凝胶之前消除因搅拌产生的气泡；润湿分散剂,改善体系的流动性，稳定颜色，能基本避免加填料或颜料产生的浮色发花现象；触变助剂,能满足喷涂过程对低黏度高触变指数的要求；表面助剂,可解决制品表面发粘，可减少苯乙烯的挥发
11、。2.2 脱模剂便于脱模，优质脱模剂不会影响制品的后涂装；在使用双面模时能增加树脂的流动性、玻纤的浸润性等特性。2.3 增强材料毡类制品（改善表面效果、提高多种强度）、纤维类制品常用，如玻璃纤维、碳纤维等）、连续毡（对改善表面效果有突出的效果、提高制品的耐候性）。2.4 辅料辅料有胶衣、固化剂、促进剂、添加剂、抛光膏、气相二氧化硅、紫外线吸收剂等。3 国内汽车的玻璃钢 材料使用情况;.玻璃钢具有质轻、比强度高、耐腐蚀、电绝缘、耐瞬时高温、传热慢、隔音、防水、成型方便、具有可设计性（可实现复杂的设计结构）等优点，广泛应用于保险杠、车身顶盖、导流板、遮阳罩、电瓶箱、挡泥板、前脸零部件、车身裙边零部
12、件、车身壳体等。4 国内复合材料在汽车工业的应用中存在的问题和前景展望与发达国家相比，我国复合材料在汽车上的应用比例非常低。美国1997 年复合材料总用量为 155 万吨，在汽车行业中的用量占46 。为 49.8 万吨，而我国2000 年的用量仅为1.8 万吨。国外复合材料应用较成功的国家，常常是以大的汽车集团牵头，根据市场和自身发展的需要，进行技术研究和产品开发，在资金和人力资源上都有非常大的投入，技术的转化比较直接。因此，新兴的复合材料成型工艺如RTM 、GMT 等，经过短短十几年的发展，已变得很成熟，成功地应用于各种汽车部件的生产。 RTM 生产效率可以和 SMC 相媲美， GMT 的生产效率已缩短到一分钟以内。我国复合材料应用与汽车工业历史并不算短，但发展速度很缓慢。其原因是多方面的，一方面是由于行业之间的封闭，使得汽车生产在设计之初就很少考虑复合材料的使用；另一方面， 国内复合材料生产企业技术水平层次不齐，与国外还有着很大的差距，尤其是手糊产品质量不高，使得汽车行业的很多人士对复合材料的应用持不信任态度；再者，复合材料在汽车行业的应用，相对投资较大， 风险较高， 在市场不容易认可的情况下， 企业
