玻璃钢制品的成型方法――袋压成型

2 袋压成型

  袋压成型是在接触成型基础上改进的。袋压成型产品的质量高,生产效率可提高几倍。袋压成型虽比模压成型效率低些,但所需设备简单,因而是玻璃钢的一种重要生产方法。
  袋压法的特点是采用一种柔性的袋,在湿铺层或预浸料的复合材料的固化过程中给以压力,使制品结构密实,性能提高。如果同时提高温度,又可以大大加速固化。这种方法可用于不同大小尺寸、不同结构形状而产品批量不太大的产品。袋压法在航空用制品的生产中应用较广。
  袋压法中树脂和玻璃纤维的铺层工艺与接触法相同,一般用手工铺上已浸渍好树脂的玻璃布或毡,然后以不同方法进行袋压成型。

  2.1 真空袋压成型

  真空袋压成型可以采用湿铺层或预浸料铺层。
  (1)湿铺层 用单模,阳模、阴模均可。先用手糊或喷射法做好层合材料。在树脂凝胶之前.放一层多孔的脱模布或薄膜于湿树脂之上。这层薄膜布可以是聚四氟乙烯被覆的玻璃布(70g/m2)、玻璃纸或卤代烃类薄膜。其上带有间隔20mm、直径1mm的小孔,可以使制品与真孔袋隔开,又很容易剥离。然后,再铺上透气布。透气布可用粗麻布、玻璃纤维毡、纸绳织布等,使真空袋与制品隔离,并可抽真空。透气布每侧应伸出部件约100~200mm然后将一层密封材料或密封垫放在模具周围的边缘上,即可放下袋子,并将边缘用夹子夹紧密封。袋子一般需剪裁成制品要求的外形,以防褶皱。此时袋与模具之间与外界隔离,只有一条真空管路连接到真空泵。在模具真空出口管外,需接一个树脂收集器,防止未固化的树脂进入真空管线及真空泵。收集器的进出管口与容器盖必须焊接或用铜焊密封,盖子还要便于取出清洗。真空成型装置一例见图14-12,树脂收集器示意见图14-13。

  真空泵开动后,袋中空气即被抽出。用辊子将小气泡赶出,将褶皱展平,大气压即加到整个袋子的表面上,几分钟可达到0.07~0.09MPa的压力。压力大小取决于真空泵的效率以及密封的完善程度。
  对于平整的制品,可以在复合材料的顶面上放一块压板,使压力均匀,压板上再放一层透气布。在铺层的边缘要放定位闸,以防止位移,使制品倾斜。见图14-14。

  真空袋压法所得产品一般此模压法产品的树脂含量高,强度也低些,但比接触成型产品强度高。
  (2)预浸料铺层 可用聚酯预浸料或SMC材料。将预浸料切割成规定形状,放入模具,小心铺放,使全部修剪边由模具中伸出,然后加上分离布或薄膜、透气布等,程序同前,但必须加热固化。

  2.2 压力袋成型

  与真空袋压法相似,压力袋成型也可用温铺层或预浸料成型。将压缩空气压力施加于一个放在层合材料上的柔性袋外面,气压可高于大气压。在袋下制品表面上需有脱模薄膜,不需透气布。其成型装置原理见图14-15。


  2.3 蒸压器(釜)成型

  蒸压器成型与压力袋成型相似,只是在复合材料表面施加更高压力,用高压蒸汽提供压力并同时加热。这种方法要求袋子密封要好,不允许蒸汽渗入袋内、进入层合材料,否则将造成制品起泡、分层。其装置原理见图14-16。

  袋压法还有其他一些变型。例如采用压机操作,将袋子固定在压机台板上,台板上接压缩空气管,并附有加热装置。压机动作使袋子密封、气压、加热等过程依次完成。这样可以生产一些不能进行对模成型的构形复杂的制品。又如将模具设计为蒸压器的下半部,用上半部合模,通蒸汽,则实现高温高压成型。

  2.4 袋压装置所用材料

  各种袋压法所用模具材料不尽相同。根据工艺要求,可选用石膏、玻璃钢、铝合金、钢等材料。
  可用玻璃纸袋子做小型产品,但玻璃纸袋易撕破。聚乙烯醇薄膜可用于各种制品,但其有水溶性。聚氯乙烯薄膜对树脂有阻聚作用,可用于夹芯制品,将不接触聚氯乙烯膜的制品表面先固化,接触聚氯乙烯膜的面尚未固化,可以和芯材进一步粘结固化。袋子材料用得较普遍的是氯丁橡胶。这种橡胶耐热性好,但对树脂也有阻聚作用,故需用玻璃纸等使之与制品表面隔开。氯丁橡胶在热、压影响下易老化。另外可选用其他特种橡胶作为袋子材料,以延长袋子的使用寿命。
  袋边的密封有多种方法。凡柔性、可压缩的衬垫都可用。简单的是用铬酸锌糊涂在模具边上,可以用手将袋子压入黏性密封层中。另一个简单的方法是在模具边上开一条窄槽,将袋子铺上后,用软管连续地将袋子压入槽内,可实现良好的密封。