玻璃钢小艇模压成型工艺
玻璃钢生产工艺通常有手糊法、缠绕法、模压法、拉挤法等几大类。由于体积较大以及造型复杂等特点，建造船艇壳体时大都采用手糊法，并在此基础上延伸发展出喷射、树脂注入（灌注、真空辅助）以及预浸渍等方法，即不能拉挤工艺，也不适合用缠绕、模压工艺。
模压成型工艺用于塑料制品生产已有百年历史。早在20世纪初就用模压成型工艺生产酚醛塑料制品。随着合成树脂工作的迅速发展，用不饱和聚酯树脂作为基体的模塑料很快兴起，在汽车、机械、化工等工业上得到广泛应用，同时在模压生产上实现自动化高效率生产。模塑制品现已在很多领域得到广泛应用并扩展到航空、航天等国防工业。
模压制品生产效率高，制品尺寸精确，因而成为复合材料的重要成型方法，但因受压机台面的限制，大型制品难于用此法生产。20世纪七、八十年代，日本就用模压法生产了玻璃钢小艇。鉴于用模压法生产小艇具有的优点和适于大批量生产的特点，我国湖北地区某科技单位在与高等院校等方面合作下，于21世纪初研究用模压法成功生产玻璃钢小艇。2006年研制成功用片状模塑料SMC（Sheet Molding Compound）模压的摩托艇，在2007年春季广交会上展出即受到国内外客商重视。不久前该单位又成功开发时速达100km的摩托艇，打破了日本对此类产品的垄断。该艇很快通过挪威船级社及欧盟认证，打入国际市场。同时该单位现已能生产3m~5m多长的摩托艇。
本文仅对用模压法生产玻璃钢产品作一简要介绍，以供船艇行业参考。
1 原材料
用模压法生产玻璃钢制品使用的材料是模塑料。模塑料按所用的合成树脂分为酚醛模塑料、不饱和聚酯模塑料、乙烯基酯模塑料等品种，现压制玻璃钢制品主要使用不饱和聚酯模塑料。[-page-]
聚酯模塑料主要原材料是不饱和聚酯树脂、短切玻璃纤维毡及粉状填料。由于生产和制品性能需要，还在模塑料中加入内脱模剂、固化剂、增稠剂、低收缩剂、色浆等相关材料，通常短切玻璃纤维含量为25%~30%(高强度模塑料要减少填料，提高玻纤含量)。
模塑料按形状分为：
a、片状模塑料SMC 它类似毡状，有一定厚度，上下用薄膜覆盖成卷状包装，使用时撕去薄膜，SMC适于压制面积较大的制品；
b、团状模塑料BMC （Bulk Molding Compound）和块状模塑料DMC（Dough Molding Compound）模塑料形状似团或块状。
除短切纤维类模塑料外，还可使用裁剪好的，预先浸好树脂的玻纤布或玻纤毡铺放于金属对模中加热加压成型制品。
模塑料由专业的玻璃钢原材料制造企业生产。
2 生产设备
用模压法生产玻璃钢制品所需的生产设备主要是压机和模具。
2.1 压机
压机须是SMC专用液压机，其应具务以下条件：
(1)压力不高，但工作台面要大；
(2)活塞空载运行速度比普通液压机高5倍~6倍；
(3)活塞具有多种加压速度，如能在模具闭合时从快速空载运行随即转入慢速加压，能按设定的“加压曲线”加压；
(4)开闭模具由微机控制；
(5)上下工作台面平行度能自动调节；[-page-]
(6)下台面装设导轨，便于装模和脱模；
(7)设有上下工作面加热装置。
2.2 模具
为承受较大压力，模具应为金属对模，按设计的线型加工制作。
通常金属对模可生产10万只产品。
3 工艺流程
用模压法生产的工艺流程有以下几个步骤。
1.模具上脱模蜡 虽然SMC模塑料中已有内脱模剂，但为了确保脱模顺利，还应在模具上再上外脱模剂――脱模蜡；
2.模具预热 通常SMC模具预热温度为60℃~100℃；
3.铺放SMC模塑料 可按船体厚度及模具尺度计算出壳体容积，再按SMC模压玻璃钢密度算出所需用料重量，并通过试验得出适宜的用料数量；
4.合模 SMC模塑料在受热情况下流动，流满模腔；
5.加热加压并保温 使模塑料在模具内固化；
6.保温结束，降温，在模具温度降至60℃以下时脱模；
7.除去合模颖隙处的飞边，检查制品重量。
4 技术参数
4.1 成型压力
通常压力为2.5MPa~6MPa，厚度小于1.5mm或大于6mm时压力可稍大些。但压力过大会损伤玻璃纤维，降低制品强度。[-page-]
4.2 成型温度
聚酯型SMC模塑料的成型温度为120℃~155℃。
4.3 保温时间
据制品厚度而定，通常为制品厚度每1mm为1分钟。
4.4 力学性能
SMC模压产品玻璃钢力学性能如下(玻璃纤维含量30%)；
弯曲强度 180 MPa
弯曲模量 10500 MPa
拉伸强度 90 MPa
拉伸模量 11000 MPa
压缩强度 180 MPa
表面硬度 50~60(巴柯尔)
密 度 1.7~1.77
5 优点与不足
模压法与手糊法相比，有如下优点：
(1)改手工作业为机械作业，减轻了劳动强度和作业环境；
(2)因是加热加压固化，脱模时产品已达预期的固化度和强度；
(3)产品表面硬度高，致密性好；
(4)产品重量能精确控制；
(5)生产周期短；
(6)产品尺寸稳定性好，质量稳定；
(7)材料利用率高，损耗极少。
模压法不足之处是生产投资大，只适于批量的定型产品，且产品尺度受到压机台面的限制。
据有关资料介绍，还有一种低温压模塑料，也使用SMC片状模塑料，成型压力仅为0.2MPa~0.5MPa，成型温度为常温至60℃之间，不需加热，可在压机中固化。 由于压力低可使用玻璃钢模具，降低生产成本，只是生产周期较长。
模压成型工艺用于塑料制品生产已有百年历史。早在20世纪初就用模压成型工艺生产酚醛塑料制品。随着合成树脂工作的迅速发展，用不饱和聚酯树脂作为基体的模塑料很快兴起，在汽车、机械、化工等工业上得到广泛应用，同时在模压生产上实现自动化高效率生产。模塑制品现已在很多领域得到广泛应用并扩展到航空、航天等国防工业。
模压制品生产效率高，制品尺寸精确，因而成为复合材料的重要成型方法，但因受压机台面的限制，大型制品难于用此法生产。20世纪七、八十年代，日本就用模压法生产了玻璃钢小艇。鉴于用模压法生产小艇具有的优点和适于大批量生产的特点，我国湖北地区某科技单位在与高等院校等方面合作下，于21世纪初研究用模压法成功生产玻璃钢小艇。2006年研制成功用片状模塑料SMC（Sheet Molding Compound）模压的摩托艇，在2007年春季广交会上展出即受到国内外客商重视。不久前该单位又成功开发时速达100km的摩托艇，打破了日本对此类产品的垄断。该艇很快通过挪威船级社及欧盟认证，打入国际市场。同时该单位现已能生产3m~5m多长的摩托艇。
本文仅对用模压法生产玻璃钢产品作一简要介绍，以供船艇行业参考。
1 原材料
用模压法生产玻璃钢制品使用的材料是模塑料。模塑料按所用的合成树脂分为酚醛模塑料、不饱和聚酯模塑料、乙烯基酯模塑料等品种，现压制玻璃钢制品主要使用不饱和聚酯模塑料。[-page-]
聚酯模塑料主要原材料是不饱和聚酯树脂、短切玻璃纤维毡及粉状填料。由于生产和制品性能需要，还在模塑料中加入内脱模剂、固化剂、增稠剂、低收缩剂、色浆等相关材料，通常短切玻璃纤维含量为25%~30%(高强度模塑料要减少填料，提高玻纤含量)。
模塑料按形状分为：
a、片状模塑料SMC 它类似毡状，有一定厚度，上下用薄膜覆盖成卷状包装，使用时撕去薄膜，SMC适于压制面积较大的制品；
b、团状模塑料BMC （Bulk Molding Compound）和块状模塑料DMC（Dough Molding Compound）模塑料形状似团或块状。
除短切纤维类模塑料外，还可使用裁剪好的，预先浸好树脂的玻纤布或玻纤毡铺放于金属对模中加热加压成型制品。
模塑料由专业的玻璃钢原材料制造企业生产。
2 生产设备
用模压法生产玻璃钢制品所需的生产设备主要是压机和模具。
2.1 压机
压机须是SMC专用液压机，其应具务以下条件：
(1)压力不高，但工作台面要大；
(2)活塞空载运行速度比普通液压机高5倍~6倍；
(3)活塞具有多种加压速度，如能在模具闭合时从快速空载运行随即转入慢速加压，能按设定的“加压曲线”加压；
(4)开闭模具由微机控制；
(5)上下工作台面平行度能自动调节；[-page-]
(6)下台面装设导轨，便于装模和脱模；
(7)设有上下工作面加热装置。
2.2 模具
为承受较大压力，模具应为金属对模，按设计的线型加工制作。
通常金属对模可生产10万只产品。
3 工艺流程
用模压法生产的工艺流程有以下几个步骤。
1.模具上脱模蜡 虽然SMC模塑料中已有内脱模剂，但为了确保脱模顺利，还应在模具上再上外脱模剂――脱模蜡；
2.模具预热 通常SMC模具预热温度为60℃~100℃；
3.铺放SMC模塑料 可按船体厚度及模具尺度计算出壳体容积，再按SMC模压玻璃钢密度算出所需用料重量，并通过试验得出适宜的用料数量；
4.合模 SMC模塑料在受热情况下流动，流满模腔；
5.加热加压并保温 使模塑料在模具内固化；
6.保温结束，降温，在模具温度降至60℃以下时脱模；
7.除去合模颖隙处的飞边，检查制品重量。
4 技术参数
4.1 成型压力
通常压力为2.5MPa~6MPa，厚度小于1.5mm或大于6mm时压力可稍大些。但压力过大会损伤玻璃纤维，降低制品强度。[-page-]
4.2 成型温度
聚酯型SMC模塑料的成型温度为120℃~155℃。
4.3 保温时间
据制品厚度而定，通常为制品厚度每1mm为1分钟。
4.4 力学性能
SMC模压产品玻璃钢力学性能如下(玻璃纤维含量30%)；
弯曲强度 180 MPa
弯曲模量 10500 MPa
拉伸强度 90 MPa
拉伸模量 11000 MPa
压缩强度 180 MPa
表面硬度 50~60(巴柯尔)
密 度 1.7~1.77
5 优点与不足
模压法与手糊法相比，有如下优点：
(1)改手工作业为机械作业，减轻了劳动强度和作业环境；
(2)因是加热加压固化，脱模时产品已达预期的固化度和强度；
(3)产品表面硬度高，致密性好；
(4)产品重量能精确控制；
(5)生产周期短；
(6)产品尺寸稳定性好，质量稳定；
(7)材料利用率高，损耗极少。
模压法不足之处是生产投资大，只适于批量的定型产品，且产品尺度受到压机台面的限制。
据有关资料介绍，还有一种低温压模塑料，也使用SMC片状模塑料，成型压力仅为0.2MPa~0.5MPa，成型温度为常温至60℃之间，不需加热，可在压机中固化。 由于压力低可使用玻璃钢模具，降低生产成本，只是生产周期较长。
