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手糊成型工艺剖析

减少字体  减少字体 宣布日期:2019-07-13  来历:复材操纵手艺网  阅读次数:2624
焦点提醒:一、界说手糊成型又称打仗成型,接纳手工体例将纤维加强资料和树脂胶液在模具上铺敷成型、室温(或加热)、无压(或高压)前提下
 一、界说
    手糊成型又称打仗成型,接纳手工体例将纤维加强资料树脂胶液在模具上铺敷成型、室温(或加热)、无压(或高压)前提下固化,脱模成成品的工艺体例。是最早接纳和最简略的体例。
工艺流程
    模具上应事后涂覆脱模剂(白腊、黄油、甲基硅油、聚乙烯醇溶液、聚氯乙烯薄膜等),经常操纵的树脂是能在室温固化的不饱和聚酯树脂和环氧树脂。
手糊成型工艺的特色
长处:
  ①不受产物尺寸和外形限定,适合尺寸大,批量小,外形庞杂产物的出产。
  ②装备简略,投资少,装备折旧费低。
  ③工艺简略。
  ④轻易知足产物设想请求。
  ⑤成品树脂含量较高,耐腐蚀性好。
错误谬误:
 ①出产周期长,效力低,休息强度大,卫生前提差。
 ②产物品质不易节制,机能不变性不高。
 ③产物力学机能较低。
用处:
   手糊成型法能够建造汽车车体,各类渔船和游艇、储罐、槽体、洗手间、舞台道具、涟漪瓦、大口径管件、机身蒙皮、整流罩、火箭壳体、隔音板等复合资料成品。
2.1  原资料的挑选
   公道的质料是知足产物设想请求,保障品质,降落本钱的首要前提。
选用的原资料必须知足3点请求
  1、产物设想的机能请求
  2、手糊成型工艺请求
  3、价钱自制、资料轻易获得
   包含:聚合物基体和加强资料
   今朝国际大局部手糊成品均用不饱和聚酯树脂,约占80%,其次是环氧树脂。
2.2手糊成型模具与脱模剂
阳模:成品内外表尺寸切确,滑腻。成型便利,便于透风。
阴模:成品外外表尺寸切确,滑腻。阴模深,操纵便利、透风前提不好、卫生前提差。
对模:由阴阳模两局部组成,成品表里外表均滑腻,厚度切确。不适合成型批量少及大型成品(模具、装备投资大)。
拼装模:一些外形庞杂的产物,为了脱模便利,须要操纵拼装模,即把模具分红几块停止拼装,脱模时能够分块停止,比拟便利。
二、模具资料
    木料、石膏、水泥、白腊、可溶性盐、玻璃钢、陶土、金属等。
    必须知足以下请求:
 (1)知足产物尺寸、精度、外表及数目标请求;
 (2)有充足的强度与刚度,不易变形、粉碎;
 (3)不受树脂及帮助资料的浸蚀,不影响树脂固化;
 (4)易脱模,操纵周期长;
 (5)价钱自制,资料易得。
详细资料:
(1)木料
    请求均质、无节。经常操纵红松、银杏、枣木等。木料模具外表须要封孔处置。其特色是质轻、易加工;但不经久。适合于小批量出产小型成品。
(2)石膏
    用半水石膏成型。建造简洁,造价低;不耐用,怕打击,适合于小批量出产外形庞杂的成品。
(3)水泥
    建造便利,本钱低,有必然强度,适合于建造外形简略,外表请求不高的成品。
(4)白腊
     适合于建造难以掏出的型心,一次性操纵,成型后熔化掉。
(5)金属
     经常操纵钢材、铸铝等。经久、不易变形;但加工用度高。适合于小型、多量量出产的高精度成品。
(6)玻璃钢
     由木模或石膏模翻制。质轻、经久、建造便利。适合于中小型成品的批量出产。
2.2.2  手糊成型模具设想要则
(1)设想要点
(2)设想内容
  A、肯定模具布局
  B、选定原资料
  C、建立建造体例
  D、绘制模具图纸
2.2.3  玻璃钢高档模具
   属于平坦度高,光亮度高的高档模具。
2.2.3.1  玻璃钢高档模具的请求
(1)具备充足的强度、刚度。
(2)具备必然硬度(巴柯儿硬度40以上)、耐热机能蒙受树脂固化放热的延长感化。
(3)尺寸切确、无躲藏气孔,残留划痕度小于0.1μm。
(4)光芒度到达80-90光芒单元或目测反光。
2.2.3.2  资料挑选
(1)胶衣树脂
   应具备延长率低、延长率高、耐磨、耐热、硬度高档良好机能。
   理论证实:接纳环氧树脂加填料建造模具的胶衣比拟适合,或接纳公用的胶衣树脂建造胶衣层。
   为进步耐磨机能够在胶衣层可插手硬度高的填料,如瓷粉、石英粉、铸石粉、刚玉粉等。
(2)玻璃纤维外表毡和玻璃纤维短切毡
   感化:A、加强胶衣,防止外表微裂纹;
         B、构成富树脂层以进步模具光亮度和耐腐蚀机能;
         C、消弭玻纤布在外表发生的陈迹。
(3)中碱无捻方格布
(4)不饱和聚酯树脂
(5)无机填料
 
2.2.3.3   建造工艺
(1)过渡母模的建造 
     资料:石膏或木料
(2)玻璃钢模具的翻制
     胶衣层建造,涂刷3层,每层0.2-0.5mm,铺1-2层外表毡;一层短切毡,压实、渗透解除气泡。
     铺无捻方格布。
(3)模具外表处置
   A、粗磨。400#、500# 、600#水砂纸顺次水磨。
   B、水砂精磨。1000#、1200#、1500#水砂纸顺次研磨。
   C、研磨抛光。将抛光剂涂上后,逗留1-2min,用布轮抛光机逐段抛光并频频停止。
(4)外表品质检测
     请求光芒度在90以上,用ss-82型光电光芒计检测。
2.2.4 脱模剂
 脱模剂应具备的前提:
(1)不腐蚀模具,不影响固化,与树脂粘附力小;
(2)成膜敏捷、平均、滑腻;
(3)操纵简洁、宁静,价钱自制。
2.2.4.1  薄膜型脱模剂
   最经常操纵的有:聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。
   此中聚酯薄膜操纵最遍及,成品平坦滑腻,具备很好的光亮度,但价钱较高。操纵厚度通俗为0.04 mm 、0.02 mm。
   操纵体例:铺在模具上,或用凡士林贴在模具上。
   长处:脱模结果好,操纵便利,资料易得。
   错误谬误:薄膜的柔韧性、服帖性差,不能用于外形庞杂的成品。
2.2.4.2  夹杂溶液型脱模剂
(1)聚乙烯醇脱模剂的配制
    通俗接纳较低份子量的聚乙烯醇。
    在搅拌状况下,用水将聚乙烯醇加热消融(水温约95℃),冷却到室温,往里滴加乙醇或丙酮(边加边搅拌)。
    插手甘油可增添膜的柔韧性;
    插手少许洗衣粉,能够使成膜平均;
    插手少许蓝、红墨水可防止漏涂;
    须要枯燥快则恰当多加乙醇或丙酮。
(2)过氯乙烯脱模剂
  配方:过氯乙烯粉5~10份    
        甲苯+丙酮(1:1)95~90份
    按比例将物料与溶剂混和搅拌,放入密闭容器中(不能用塑料容器)等完整消融后便可操纵。
(3)聚苯乙烯溶液脱模剂
  配方:聚苯乙烯粉   5份   
        甲苯         95份   
    称量夹杂,搅拌平均后,密封安排7天摆布,若完整消融,搅拌平均便可操纵。
  错误谬误:甲苯有毒
  长处:脱模轻易,成模速率快
2.2.4.3   蜡类、油酯类脱模剂
(1)蜡类脱模剂(蜡型脱模剂)
     操纵便利、省工省时、价钱自制,脱模结果好,操纵普遍。
(2)油酯类脱模剂
  a、硅酯脱模剂 
     硅酯    100份   
     甲苯    100份
  b、其余油脂脱模剂
     耐热机油,硅油,凡士林油,变压器油等。
2.2.4.4  脱模剂复合操纵
   对大型成品或外型庞杂的成品,多接纳几种脱模剂复合操纵,结果较好。
2.3.1  原资料筹办
2.3.1.1 胶液筹办
   胶液的首要工艺目标是:胶液粘度;凝胶时候。
凝胶时候:指在必然温度前提下,树脂中插手定量的激发剂、增进剂或固化剂,从粘流态到落空活动性,变成软胶状况凝胶所需的时候。
  通俗接纳转变激发剂、增进剂的用量调理。
  凝胶过快—来不迭操纵,成品交联太严峻、延长大、发脆。 
  凝胶过慢—增添了出产周期,且易发生流胶。
影响凝胶时候的首要身分:
  ⑴激发剂、增进剂用量。激发剂、增进剂用量大,凝胶时候延长;
  ⑵胶液体积的影响。胶液体积越大,热量不易流失,固结快;
  ⑶情况温度、湿度的影响
    气温越高,固结越快
    湿度越小,固结越快
  ⑷成品外表积影响
    成品外表积大,固结快。
2.3.1.2  加强资料筹办
  a.纤维外表处置(热处置或化学处置);
  b.操纵前烘干处置;
  c.按榜样下料。
下料时应注重以下几点:
  1、布的标的目标性。
  2、拼缝应各层错开。
  3、对圆构成品,布的45°标的目标变形能力好,可沿此标的目标裁成布条糊制。
  4、注重经济操纵。
2.3.1.3   胶衣糊筹办
  胶衣树脂品种良多,应按照操纵前提停止挑选。
  33号胶衣树脂(间苯二甲酸型胶衣树脂),耐水性好;
  36PA胶衣树脂,自熄性胶衣树脂(不通明);
  39号胶衣树脂,耐热自熄性胶衣树脂;
  21号胶衣树脂(新戊二醇型),耐水煮、耐热、耐净化、柔韧、耐磨胶衣。
  胶衣树脂的配制
   33号胶衣树脂  100份  (分量百分比 wt%)
   50%过氧化环己酮二丁酯糊  (激发剂H)红色   4份 
   6%萘酸钴苯乙烯溶液 (增进剂E)紫色  2~4份
2.3.2 糊制 
2.3.2.1  外表层(胶衣层) 
   通俗接纳加了颜料的胶衣树脂建造,也可用通俗树脂建造,需用玻璃纤维外表毡加强防裂。
   外表层的感化:构成富树脂层、光亮雅观、耐腐蚀、耐水、耐酸碱、耐候等。 
  厚度节制:0.25~0.5mm,单元面积用胶300~500g/m2 。
  操纵体例:a、刷涂(需两遍垂直涂刷,一遍根基固化后再刷另外一遍,起头凝胶时铺纤维毡)。
            b、喷涂。 
影响胶衣喷涂的身分:
(1)触变指数的影响   用放射间隔调理(也可用压力调理 )。间隔400~500mm,压力0.4~0.5MPa。
(2)温度的影响   节制胶衣树脂温度25-30℃。
(3)胶衣层中气泡的影响  严禁混入气泡。
(4)苯乙烯含量的影响   喷涂时苯乙烯挥发可构成固化不好,应注重。
(5)水份影响    胶衣层中严禁水份混入,包含树脂中和模具上。
2.3.2.2   铺层节制
    在接缝区加一层附加布加强;接缝间隔S通俗节制在1~2cm。
2.3.2.3  铺层二次固化拼接
    对较厚的成品,由于树脂固化放热量大,易产出产物的变形与分层。应分两次铺层固化。通俗δ>7mm时,需分两次铺层固化。(尝试中注重!)
铺层2次固化的拼接体例: 
   先按必然铺层锥度糊制各层,使其构成门路形,到达必然厚度后(不跨越7mm),在门路上铺放一层“无胶平纹玻璃布”。固化后撕去该层玻璃布并保障拼接面的粗拙度和洁净。而后糊以下各层。 
    对大外表成品糊完后应笼盖玻璃纸或薄膜,使与氛围隔断。
2.3.3 固化
2.3.3.1  不饱和聚酯树脂的固化
分为:凝胶阶段
       定型阶段(软化阶段)
       熟化阶段(完整固化阶段) 
   插手激发剂后,激发剂在必然前提下能够发生游离基,游离基是一种活性很高的物资,能够把树脂中的双键翻开,从而到达聚合交联的目标。
    由于激发剂通俗在60℃以上能力分化出游离基,是以常温固化时必须插手增进剂,降落其分化温度。 
激发剂用量对产物机能的影响
   用量过大:反映速率过大,放热量大,致使树脂急剧固化,延长严峻,发生裂纹。同时影响聚合链长度,份子量降落,力学机能降落。
   用量太小:缺乏以使树脂固化完整。 
2.3.3.1  固化工艺节制
  固化度:树脂固化反映的水平(用百分率表现),经常操纵丙酮萃取法测定。
  手糊成品的成型工艺前提:温度15℃以上,湿度小于80%。
  操纵上述工艺前提及公道的配方,能力使树脂固化到达请求的水平。
    通俗手糊成品24h脱模(巴氏硬度15~30时);8天便可操纵。聚酯玻璃钢的强度通俗到1年后能力不变。(时候与强度干系见表2-15)。是以,很多成品室温固化后,为加快其强度阐扬,需停止后固化处置(安排24小时后停止)。
   环氧玻璃钢后固化处置温度   < 150℃ 。
   聚酯玻璃钢后固化处置温度   50℃~80℃。
2.3.4 手糊工艺品质节制
2.3.4.1  影响成品德量的身分
   组分品质;成型与固化进程;成品帮助加工。手糊成品存在的首要品质题目
发生缺点的缘由:
  纤维方面:
  树脂基体方面:
  施工功课方面:
  固化工艺方面:
  其余方面:
2.3.4.2 品质节制
  在工场车间,拟定品质节制轨制时参考。
包含3方面: 
  原资料品质节制
  成型工艺进程节制
  成品德量查验
2.3.4.3   手糊成型易发生的缺点及防止体例
1、胶衣缺点的防止体例
2、成品舒展
3、翘曲变形
4、成品外表发粘
缘由1:氛围湿度太大,水对树脂起阻聚感化。
处理体例: 
(1)在树脂中插手0.02%摆布的液体白腊; 
(2)在树脂中掺加5%的异腈酸酯 ;
(3)成品外表笼盖薄膜隔断氛围; 
缘由2:激发剂、增进剂的比例弄错或生效,改换激发剂、增进剂。 
5、成品内气泡太多 
缘由1:树脂用量过量 
处理体例: 
1、节制胶含量 
2、注重拌合体例 
缘由2:树脂粘度过大
处理体例: 
1、恰当增添浓缩剂
2、进步情况温度 
缘由3:加强资料挑选不妥 
处理体例:
选用渗透性好的无捻玻璃布
6、流胶
缘由1:树脂粘度太小,可插手2~3%的活性氧化硅。 
缘由2:配料不平均,充实搅拌。
缘由3:固化剂用量缺乏, 恰当调剂固化剂用量。
 
 
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