汽车复合材料喷射成型工艺和技术
图4所示为喷射成型工艺(Spray Up Molding)示意图。该工艺是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出,同时将切断的玻纤无捻粗纱由喷枪中心喷出,使其与树脂在空间均匀混合后沉积到模具上。当沉积到一定厚度时,用压辊滚压使纤维浸透树脂,排除气泡,在经常温固化后成型为汽车复合材料制品。喷射成型工艺是在手糊成型工艺的基础上发展起来的。由于该工艺是借助于机械的手工操作工艺,因此也被称为“半机械手糊成型工艺” 。图5所示为该工艺的工艺流程。

图4 喷射成型工艺示意图
与手糊成型工艺相比,喷射成型工艺的效率提高了2~4倍甚至更高。其优点是:由于使用无捻粗纱代替了手糊工艺的玻璃纤维织物,因而材料成本更低;成型过程中无接缝,这使得制品的整体性和层间剪切强度更好;可自由调节产品的壁厚、纤维与树脂的比例以及纤维的长度,因而满足了汽车零部件的不同机械强度要求。由于喷射成型工艺具有效率高、成本低及产品尺寸形状不受限制的优点,因此该工艺在国外汽车复合材料行业中,有逐步取代传统的手糊成型工艺的趋势,例如,客车和重型卡车的很多前/后围面板、侧面护板、高顶及导流罩等都已由喷射成型工艺制作。

图5 喷射成型工艺流程
喷射成型工艺的缺点是:产品的均匀度在很大程度上取决于操作人员的操作熟练程度;由于喷射成型的树脂含量高且增强玻纤短,因而制品强度较低;阴模成型比阳模成型难度大,小型制品比大型制品生产难度大;生产现场工作环境恶劣,环境污染程度一般均大于其他的工艺方法;初期投资比手糊成型工艺大。尽管如此,近年来,喷射成型工艺的缺点正在得到极大的改善。在国外,已采用机械手编程来替代人工喷射,从而大大提高了产品质量的稳定性,原材料的损耗也被明显降低。同时,通过对生产现场采取全封闭的管理措施以及进行空气排放处理,使得环境污染问题得到明显改善。图6所示为采用喷射成型工艺生产的KENWORTH重卡高顶。








































