11　制品的后加工、连接、维护及修理

　　1　脱摸后的加工修整

　　在以上各种方法中，大部分都需要对制品进行修边。一般应在脱模前，当树脂还处于较软状态时即进行修边。模具设计时要考虑好用快刀修边的导轨，刀削时要按垂直方向切出直角边。也可用剪子剪薄的制品，如树脂已充分固化，不能刀削，就要用金刚砂锯或带金刚石刃的切割工具切割，并配好吸尘装置。
　　在制品上钻眼、锯边时要防止复合材料分层。应将制品夹紧在靠近切割部位。钻5mm直径的孔可用普通高速钻；大于5mm到10mm左右的孔，要用碳化钙刃的钻；10mm以上的孔应该用切割器切割。钻孔时要从胶衣侧向下钻。
　　要开螺纹，可用高速氮化物刀具或镀铬的刀具。孔洞和缺口可以冲掉。凡是钻孔或加工的表面都应该用胶膜密封，防止水分渗入。
　　一般玻璃钢制品采用本色，不需再上漆。如果要上漆时，应该先将制品表面清洗干净，去除脱模剂或其他颗粒。聚乙烯醇可用水冲洗，蜡脱模剂可用松节油或清洁剂刷洗。如果用过有机硅脱模剂，或表面受油或油脂污染时，就需要用磨蚀性的清洗剂清洗，然后用水冲洗。对于脱模剂清洗干净的程度可用清水覆面观察，如水膜破裂成许多小球，则表明脱模剂还存在；如保持良好的均匀水膜，即说明表面清洁。将表面彻底干燥，即可上漆。可用环氧树脂
或聚氨酯类作底漆，再上面层漆。

　　2　制品成型中的缺陷及克服办法

　　以下着重介绍手糊及喷射成型中常出现的缺陷和疵点及其克服办法。
　　(1)制品表面褶皱　褶皱为胶衣常见病。原因是胶衣未充分固化即过早被覆树脂，苯乙烯使部分胶衣溶解，发生肿胀而起皱。有以下处理办法。
　　①检查胶衣厚度是否符合规定值(0.3～0.5mm，400～500g／m²)，必要时可适当加厚。
　　②检查树脂性能。
　　③检查引发剂加入量及混合效果。
　　④检查颜料糊加入后是否影响树脂固化。
　　⑤提高车间温度到18～20℃。
　　(2)表面针孔　当小气泡潜伏于胶衣中时，固化后表面即出现针孔。模具表面尘埃也会造成针孔。处理办法如下。
　　①清洗模具表面，除去灰尘。
　　②检查树脂黏度，必要时用苯乙烯再冲稀，或减少触变剂用量。
　　③如脱模剂选择不当，会造成湿透不良及针孔，需检查脱模剂。用聚已烯醇不会发生这种现象。
　　④加引发剂和颜料糊时，不要混入空气。
　　⑤检查喷枪喷射速率。如喷射速率太大时，会产生针孔。
　　⑥检查雾化压力，勿使太高。
　　⑦检查树脂配方。引发剂过量，会造成预凝胶和潜伏气泡。
　　③检查过氧化甲乙酮或过氧化环己酮的等级、型号是否恰当。
　　(3)表面粗糙度变化　表面粗糙度变化表现为斑斑点点，光泽度不均匀。可能来源于制品在模具上过早移动或蜡脱模剂不足。克服办法如下。
　　①不要上蜡过多，但上蜡量应能达到表面抛光。
　　②检查制品脱模前是否已充分固化。
　　(4)胶衣碎裂　胶衣碎裂可能由于胶衣与基层树脂粘结不良，或脱模时粘模等原因造成，应找出具体原因加以克服。
　　①模具表面抛光不够，胶衣粘模。
　　②蜡质量不好，性能不好，因而穿透胶衣，破坏了蜡抛光层。
　　③胶衣表面污染，影响胶衣与基层树脂粘结。
　　④胶衣固化时间太长，减低了与基层树脂的粘结力。
　　⑥复合材料结构不密实。
　　(5)内部白花斑　制品内部的白花斑因玻璃纤维未被树脂充分浸透所致。
　　①在铺层操作时，层合制品不够固定。
　　②先铺干毡、干布，然后再倒树脂，浸渍不透。
　　③一次铺两层毡叠合，特别是两层布叠合，造成树脂渗透不良。
　　④树脂黏度太大，不能浸透毡。可加入少量苯乙烯，或改用低黏度树脂。
　　⑤树脂凝胶时间太短，在凝胶前未及压实。可减少促进剂用量、改变引发剂或加阻聚剂等，以延长凝胶时间。
　　(6)分层　在两层复合材料之间出现分层，特别是两层粗格子布之间容易分层。其原因及克服办法如下。
　　①树脂用量不足。要增加树脂用量并浸渍均匀。
　　②玻璃纤维毡未浸透。可适当降低树脂黏度。
　　③内层玻璃纤维(或布、毡)间表面污染。特别是先使层固化后再铺第二层时，容易造成层表面夹杂污点。
　　④层被覆树脂固化过分。可减少固化时间，如已过分固化，可将其磨粗糙后再铺第二层。
　　⑤两层粗格子布中间必须有一层短切纤维毡，切勿使两层粗格子布连续铺层。
　　(7)小斑点　胶衣表面层满布小斑点。可能是由于颜料、填料或触变添加剂分散不良所致，或模具表面积灰造成。
　　①使模具表面清洁，磨光，再上胶衣。
　　②检查混合效率。
　　③用三辊研磨机、高速剪切搅拌机将颜料分散好。
　　(8)变色  颜色密度不匀，或出现颜色条纹。
　　①颜料分散差，漂浮。应彻底混合，或改变颜料糊。
　　②喷射时雾化压力过度。应适当调整。
　　③喷枪太靠近模具表面。
　　④胶衣层在垂直面上太厚，造成流胶、下陷、厚度不均等现象。应增加融变剂用量。
　　⑤胶表厚度不均匀。应改进操作，使之被覆均匀。
　　(9)纤维形态外露  玻璃布或毡的形态显露于制品外面。
　　①胶衣太薄。应增加胶表厚度，或用表面毡做富树脂面层。
　　②胶衣未凝胶，过早被覆树脂及玻璃纤维基层。
　　③制品脱模过早，树脂尚未固化充分。
　　④树脂放热峰温度过高。应减少引发剂与促进剂用量；或改变引发剂系统；或改变操作，每次被覆层减薄。
　　(10)表面小穴口   模具表面未覆满胶衣，或胶衣未浸润模具表面。如用聚乙烯醇作脱模剂，一般很少发生这种现象，如果用硅烷改性的石蜡作脱模剂即容易发生此现象。应检查脱模剂，改用不含硅烷的石蜡或改用聚乙烯醇。
　　(11)气泡　表面呈现气泡，或整个表面有气泡。脱模后在后固化时，短时间内即可发现气泡，或过几个月出现气泡。可能由于空气或溶剂潜伏于胶衣与基材之间，或树脂系统或纤维材料选择不当所致。
　　①被覆时，毡或布未浸透树脂。应更好地辊压浸透。
　　②水或清洗剂污染了胶衣层。要注意使用的刷子与辊子必须干燥。
　　③引发剂选用不当，错用高温引发剂。
　　④使用温度过高，受湿气或化学品侵蚀。应改用不同的树脂系统。
　　(12)裂纹或裂缝　固化后立即发现或过几个月后发现制品表面裂纹，失去光泽。
　　①胶衣太厚。应控制在0.3～0.5mm。
　　②树脂选用不当，或引发剂配错。
　　③胶衣中苯乙烯过量。
　　④树脂欠固化。
　　⑤树脂中加填料过量。
　　⑥制品构形或模具设计不良，造成制品使用中的不正常内应力。
　　(13)星形裂纹　胶衣中出现星形裂纹是由于层合制品背面受冲击所致。应改用弹性更好的胶衣，并减少胶衣厚度，一般小于0.5mm。
　　(14)沉陷痕迹　在肋条或镶嵌件背面由于树脂固化收缩而产生凹痕。可使层合材料先部分固化，然后再将肋条、镶嵌物等放上，继续成型。
　　(15)自粉　在制品正常使用寿命期间表观出现白粉化倾向。
　　①胶衣固化不完全。应检查固化工艺及引发剂、促进剂用量。
　　②填料或颜料选用不当，或使用过量。
　　③树脂配方不适于使用条件要求。
　　(16)胶衣脱出模具　在基材树脂被覆以前，有时胶衣已从模具上脱出，特别是边角处容易发生。常因苯乙烯挥发物凝结在模底所致。
　　①将模具位置摆好，使苯乙烯蒸气得以逸出，或采用合适的吸风系统，排除苯乙烯蒸气。
　　②避免胶衣过厚。
　　③减少引发剂用量。
　　(17)黄变　是暴露于阳光下胶衣变黄的现象。
　　①在铺层操作时空气湿度太大或材料不干。
　　②树脂选用不当。应选用对紫外线稳定的树脂。
　　③使用了过氧化苯甲酰-胺引发系统。应改用其他引发系统。
　　④层合材料欠固化。
　　(18)表面发黏　由表面欠固化所致。
　　①避免在寒冷与潮湿环境下铺层。
　　②用空气干燥型树脂做后一层被覆。
　　③必要时可增加引发剂、促进剂用量。
　　④在面层树脂中添加石蜡。
　　(19)变形或兼有变色　变形或变色常因固化时放热过度所致。应调节引发剂、促进剂用量，或改用不同引发剂系统。
　　(20)制品由模具中脱出后变形
　　①脱模过早，制品未充分固化。
　　②制品设计中加强筋不足，应改进。
　　③脱模前用富树脂层或面层树脂被覆，以达到和胶衣树脂平衡。
　　④改进制品结构设计，补偿可能发生的变形。
　　(21)制品硬度不足，刚性差    可能是固化不够充分所致。
　　①检查引发剂、促进剂用量是否合适。
　　②避免在寒冷与潮湿条件下铺层。
　　③将玻璃纤维毡或玻璃纤维布贮存于干燥环境中。
　　④检查玻璃纤维含量是否足够。
　　⑤对制品进行后固化。

　　3　制品的连接

　　玻璃钢制品的连接一般有两种方法；一是粘结；二是螺栓连接。前者有利于负荷的传递，但如操作不当，粘结强度低。故往往两种方法共用。以下着重讨论粘结方法。
　　玻璃钢制品可以与另一个玻璃钢制品粘结，也可以与金属、木材或混凝土粘结。连接处的设计应保证有足够的负荷传递能力。主要考虑连接处的剪切负荷，但实际还是存在撕裂、剥离等负荷，特别是在剥离力作用下，应力大处发生在连接边缘上。因而在实际使用条件下应设计各种不同的连接方法．以满足连接处的强度要求。各种连接方法及其工作效率见图14-34。由图14-34可见，简单搭接的工作效率只有30％，台阶式连接效率可达90％。

　　黏合剂必须与被粘结的材料具有相容性，一般常选用环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等热同性树脂作黏合剂。在粘结前，被粘结的表面需用浸过丙酮的抹布擦净。有时要把接触表面磨毛。如原玻璃钢尚未固化，应迅速进行粘结施工。如原玻璃钢已完全固化，则应先除去全部脱模剂残余，用水及洗涤剂洗净，然后再磨削粘合表面，使之露出玻璃纤维增强材料，再进行粘合。
　　有关玻璃钢管道的连接一般有4种方法，图14-35为承插式连接，可有两个密封环或一个密封环，经紧压后插入接口，达到密封要求。密封环一般采用氯丁橡胶制成。如有两个密封环时，可在环间的管外壁设测压孔，用以测定环间压力，即可反映管道的密封及耐压程度。这种接头方法大量用于上下水道、污水处理以及其他公用工程管道的连接。

　　图14-36为对口连接，管口要固定，对齐口径后，可由内部或外部或内外两侧对接缝口进行铺层固结。铺层方法同平板对接。对口连接结构牢固，适用于化工防腐管道的连接。

　　图14-37为法兰连接。在管端要制作法兰盘，然后用密封环或密封垫圈夹紧密封。这种连接方法便于装卸，耐压好，但造价高。

　　图14-38为紧固环连接。此时，两根管端套进一个套环，套环的两端口有斜面，可压紧橡胶密封环，在密封环外侧用铁紧固环螺栓拉紧，使橡胶环压紧管壁与套环，实现耐压与密封。这种方法装卸方便，但成本较高。

　　4　制品使用中的维护

　　玻璃钢制品使用中的维护，重点在于保护胶衣层，延长其寿命。以船或车厢为例，每年需对船壳清洗一次，清洗时用热水和性能温和的洗涤剂以洗去油污。不能用油漆剥离器处理表面，以免损伤胶衣。表面清洁后，用蜡抛光，使胶衣的光亮度得到恢复。在维护时要仔细检查表面是否有刮痕、磨损及其他损坏，并进行必要的修理。如是汽车外壳则要增加维护次数。

　　5　制品损伤的修理

　　对于接触成型的制品，根据其损伤程度，可分别采取以下的修理方法进行修理。
　　(1)表面损伤　损坏深度仅在胶衣层或层增强层。其修理步骤如下。
　　①去除疏松物及突出物，将破坏区清洗、干燥，去除油脂。
　　②在损坏区周围小范围内磨毛。
　　③用触变型树脂被覆到损坏区及磨毛处，厚度应比原厚度大些，以便收缩、磨削及抛光。
　　④表面覆盖玻璃纸或薄膜，防止空气阻聚。
　　⑤固化后，揭去玻璃纸或薄膜，用防水金刚砂纸磨光。先用400号，再用600号砂纸，仔细磨不要伤害胶衣。然后再用细摩擦化合物或金属抛光。后上蜡抛光。
　　(2)小面积裂纹　裂纹可能穿透层合制品。如裂纹处制品两面都可进行操作，可采用以下程序。见图14-39。
　　①将裂纹处切出V形沟槽，使全部已损坏的疏松物去除干净，直到裂纹底部。
　　②将裂纹处背面及V形淘槽的侧面磨毛，去除粉尘。背面磨毛宽度至少75mm。
　　③剪裁四块短切毡(450g／m²)，块比沟槽口宽25mm，第二块宽度比块大12mm，第三块、第四块依次增大12mm。按图14-40所示，逐层浸好树脂，铺覆于V形槽口上，压实，去除气泡。树脂用量为短切毡用量的2.5～3倍，铺完后放置过夜，使之固化。
　　④按V形沟槽断面及长度实际尺寸，裁剪若干层短切毡，先浸透树脂，然后由宽到窄，逐层铺在沟槽内，各层都要用辊压实，用刷子把气泡赶净。铺满全部沟槽。但上部留下2mm左右，见图14-40。

　　⑤表面填上着色的含填料的触变树脂，使树脂凸出少许到周围胶衣之外。等待槽内及槽口树脂固化。
　　⑥固化后，将表面树脂与胶衣磨平，并在磨过的表面上覆一层着色的面层树脂，用玻璃纸覆盖，压平，使之光滑平坦，见图14-41。
　　⑦面层树脂固化后，除去玻璃纸，磨光顶面层，抛光到低粗糙度。

　　(3)孔洞　制品破坏面积较大时会出现较大孔洞。如两面都可进行操作时，可按以下步骤修理。
　　①将孔洞四周疏松物全部切除。将孔洞边锉成尖劈状。好两面都锉。
　　②将制品背面磨毛，宽度至少75mm。去除全部粉尘。
　　③做个临时模具，放在胶衣侧。如是大孔，应使模具曲面与原制品曲面相同；如是小孔，可用一片金属或硬板作模具。用螺栓及大垫片将模具固定在制品上。螺栓要靠近孔洞，但又不在磨光区内。临时模具要抛光到高度光亮，并被覆几层无硅烷的石蜡，抛光后，再被覆聚乙酸己烯脱模剂(见图14-42)。
　　④在处理好的临时模具表面涂一层着色胶衣，使之小心充满于制品的切割边缘。待固化后再上第二层胶衣，使之固化。
　　⑤接切口断面要求剪裁短切纤维毡，好是用原制品所用同样规格的毡，等胶衣干燥时即覆以树脂并铺上层毡。用刷子使纤维浸透树脂并去除气泡。特别是切口边缘处要浸透树脂。以后继续铺毡，直到填满并溢出孔洞表面为止，等待固化(见图14-42)。
　　⑥固化后，拆除临时模具。螺栓孔可用含填料的树脂塞满，然后在背面覆盖4～6层浸透树脂的短切毡。
　　⑦检查修补胶衣表面，并用砂纸磨光，再抛光，终达到制品原有粗糙度，修理区不易看出。
　　如孔洞内侧面无法操作时，可按以下程序修理。
　　①将损坏处疏松物切除，边缘锉成尖劈状。好不要把孔切成圆形。制品破坏区背面孔边四周用粗砂纸磨毛。去除全部疏松物及粉尘。
　　②用一片硬纸板或薄木板切成比孔大的形状，由孔洞中伸过去。用两根铁丝穿过纸板或木板，使之定位，并可借助于孔上表面的棍牢固拉紧于制品孔洞背面。
　　③将两片切成与纸板或木板同样尺寸的短切毡浸好树脂，放在纸板或木板与孔洞背面之间，并使之紧贴于制品背面。用一根铁丝固定托板与孔上的棍，用棒将铁丝绞紧。然后放置过夜使之固化，见图14-43。

　　④固化后除去铁丝，然后按前述方式修补到终，见图14-44及图14-45。

　　(4)管道修理　管道有时可用同样方法修理，但内表面必须光滑。另外，为保持环向应力，要包以玻璃丝带或连续无捻纱至足够厚度。在修理时要在切口边缘做出斜度，防止管子刚度突变。由于在小面积上管子厚度增大1倍，将该处刚度提高，柔性降低。