实验7 手糊成型工艺试验

实验7 手糊成型工艺试验
      手糊成型工艺属于低压成型工艺,所用设备简单,投资少,见效快,有时还可现场制造某些制品,方便运输,所以在国内很多中小企业仍然是以手糊为主要生产方式,就是大型企业中手糊工艺也经常用来解决一些临时的、单件的生产问题。据有关资料统计,复合材料的制品产量很高的日本,手糊制品约占总产量的1/3。
      手糊成型工艺的大特点是灵活,适宜于多品种、小批量生产。目前,在国内采用手糊成型生产的产品有浴盆、波纹瓦、雨阳罩、冷却塔、活动房屋、贮槽、贮罐、渔船、游艇、汽车壳体、大型圆球屋顶、天线罩、卫星接收天线、舞台道具、航空模型、设备护罩或屏蔽罩、通风管道、河道浮标等。因此,复合材料专业的学生掌握手糊工艺技术很有必要。
 一、试验目的
 1、掌握手糊成型工艺的技术要点、操作程序和技巧;
 2、学会用石膏或木材制作简单形状的模具,并使模具表面达到较高质量;
 3、合理剪裁玻璃布和铺设玻璃布;
 4、进一步理解不饱和聚酯树脂和胶衣树脂配方、凝胶=脱模强度、富树脂层等物理概念和实际意义。 [-page-]
二、实验内容
 1、根据各校具体情况选定某一切实可行的制品,安排制作过程为实验内容;
 2、用添加阻燃剂方法手糊3mm厚和4mm厚且长、宽各300mm的阻燃玻璃钢平板
 3、按制品要求剪裁玻璃布
 4、手糊工艺操作
 5、脱模并修毛边,如有可能还可装饰美化
 6、对自己手糊制品进行非破坏性质量评定。
三、实验原理
  不饱和聚酯树脂中的苯乙烯既是稀释剂又是交联剂,在固化过程中不放出小分子,所以手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂。
四、实验仪器和药品
 1、手糊工具:辊子、毛刷、刮刀;
 2、模具制作:盒子、刮板、砂纸、木工工具;
 3、树脂、引发剂、促进剂、颜料、脱模膏、封孔剂、阻燃剂等。
五、实验步骤
 1、模具制作
 (1)场地准备 制作模具和手糊要占据一定的场地,通常不宜在实验桌上进行。另外,要求手糊场地气温在15℃-25℃范围,不潮湿,无灰尘飞扬,通风,清洁。
(2)根据模具大小选择木板为底座,便于模具移动。例如做一头盔模具,就需0.4m×0.4m的木板作底座。
 (3)用半水石膏粉调如水中堆制粗糙的模型,要求外表光滑的制品用阴模,要求内表面光滑的制品用阳模
 (4)配制封空剂 称取25g酒精漆片(又名虫胶漆片)溶于50ml乙醇中,溶解后以纱布滤去渣子,装瓶加盖,待用。
(5)将石膏模具表面铲平,粗磨,达到手模无明显粗粒和凹坑为止,再用棉纱擦净浮粉,然后用毛刷或镊子夹住一小团棉纱沾自配封孔剂涂于模具工作表面,通涂一遍后晾干。
(6)对模具工作表面精磨和抛光,以400 #水磨纱纸小心精磨模具工作表面,直至细腻光滑;擦净浮粉后再用抛光膏和抛光轮对模具表面抛光。 [-page-] 
  2、玻璃布、毡剪裁
(1)按铺层顺序选择表面毡和玻璃布,并分别预算各自的层数;
 (2)按制品形状画出几何展开图,如圆锥形展开成扇形,球形可展开成瓜片形平面图,并要按玻璃布拼接是塔接还是对接,算好具体形状的尺寸;
(3)复杂形状处可利用45度剪裁或斜纹布易变形的特点,尽量减少局部剪开的方法。
3、手糊成型试验操
(1)对模具表面涂脱模剂,反复涂擦以免有局部遗漏。脱模剂可自己配制;取石蜡和凡士林以1:1质量比在铝盒中加热到80℃-100℃熔化,搅匀,再加入0.3份煤油调匀,即可使用。
(2)配制胶衣树脂(按不饱和聚酯树脂常规配方,胶衣树脂也是不饱和聚酯树脂的一种),先在模具表面涂一层胶衣树脂,保证400g/m2-500g/m2的用量,稍候,观察胶衣树脂即将凝胶时,将表面毡轻轻铺放于模具表面,注意不要使表面毡过分变形,以贴合为宜。
(3)取引发剂与不饱和聚酯树脂按比例配合搅匀,然后再加入促进剂,搅匀,马上淋浇在表面毡上,并用毛刷正压(不要用力刷涂,以免表面毡走样),使树脂浸透表面毡,观察不应有明显气泡,这一层时富树脂层,一般应保证65%以上的树脂含量。
(4)待表面毡和树脂凝胶时马上铺上层玻璃布,并立即涂刷树脂,一般树脂含量约50%‘紧接着第二层、第三层依次重复操作,注意玻璃布接缝错开位置,每层之间都不应有明显气泡,即不应有直径1mm以上的气泡。
(5)后外层是否需要使用表面毡应视制品要求。
(6)手糊完毕后需待玻璃钢达一定强度后才能脱模,这个强度定义为能使脱模操作顺利进行而制品形状和使用强度不受损坏的起码强度,低于这个强度而脱模就会造成损坏或变形,通常气温在15℃-25℃、24h即可脱模;30℃以上10h对形状简单的制品可脱模,气温低于15℃则需要加热升温固化后再脱模。
(7)修毛边,并美化装饰。 [-page-]
4、自我质量评定
(1)表面质量是否平整光滑,有否肉眼可见气泡、分层?
(2)形状尺寸与设计尺寸是否相符?
5、手糊阻燃复合材料平板


(2)在意平板上铺一脱模纸,然后按手糊方法,将300mm×30mm的20#玻璃布(02mm厚)10块,分层涂刷树脂,然后叠合起来,再覆上一张脱模纸,用平板平压,可得到约4mm厚的玻璃钢平板。同样取300mm×300mm的18#玻璃布(0.18mm厚)8-9张手糊操作,可得到约3mm厚的玻璃钢平板。12h以后可脱去脱模纸,放在平整地方留待试验21中制作燃烧性能试验的试样。
(3)按上述操作,做一块不添加阻燃剂的不饱和聚酯树脂与玻璃布复合的300mm×30mm×3mm的平板,以备燃烧试验比较之用。