摘　要：简要论述玻璃铜喷射成型工艺的原理、特点及其在KLQ6129客车玻璃钢覆盖件制作过程中的应用，对客车玻璃铜制品批量生产起到指导作用。
关键词：客车；玻璃钢；覆盖件；喷射成型工艺；应用

　　为了顺应客车用材料轻量化的发展潮流，轻质高强度、耐腐蚀、加工方便、制造成本低、能有效缩短开发周期的玻璃钢制品的应用越来越受到客车仓业的重视，并成为客车结构的理想材料，特别是在车身大型覆盖件方面已获得较广泛应用。与此同时，近年来，客车玻璃钢制品的成型工艺也开始由单一的于糊法逐步向多种半机械化成型方式转移，其中喷射成型工艺逐步被业内重视和推广。本文着重介绍玻璃钢喷射成型工艺的原理、特点及其在KLQ6129客车玻璃钢覆盖件制作过程中的应用。

1　喷射成型工艺原理及特点

　　喷射成型工艺是利用喷枪将玻璃纤维及树脂同时喷到模具上而制得玻璃钢件的工艺方法。其具体作法是将加入引发剂和混有促进剂的两种树脂分别从喷枪两侧喷出，同时连续的玻璃纤维粗纱被切割器切断成短切纤维，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，喷到模具表面上。当沉积到一定厚度时，用辊轮 实，使玻璃纤维浸透树脂，排除气泡，经同化后形成制品。见图1。
　　玻璃钢喷射成型工艺是手糊成型的改进，半机械化操作。喷射成型在复合材料成型工艺中所占比例较大，如美国占9.1％，西欧占11.3％，日本占21％，国内仅占7.3％。目前国内用的喷射成型机主要是从美国进口。

　　喷射成型工艺有以下优点：
　　1)生产效率比手糊的高2～4倍，且劳动强度低。
　　2)利用粗纱代替玻璃纤维布，可以降低材料费用。
　　3)产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高。
　　4)产品尺寸、形状不受限制，尤其适合客车大型制品。
　　5)材料的可控性及稳定性高，特别是材料的配比不受人为因素的限制。
　　6)减少飞边、裁屑和胶液剩余损耗，且产品外观表面质量较高。
　　喷射成型也有以下缺点：
　　1)产品与手糊成型一样，依然只能做到单面光滑。
　　2)对生产环境的排风除尘要求较高。

2　在KLQ6129客车覆盖件上的应用

2.1　工艺流程
　　喷射成型工艺的主要工序包括：树脂固化剂分组喷射，玻璃纤维粗纱切断和喷散，沉积在模具表面的树脂纤维铺层辊压、固化、脱模及后处理等，其中关键的是前 项工序。目前，喷射成型工艺已在苏州金龙KIQ6129客车玻璃钢覆盖件上批量应用，其工艺流程如下。
　　1)模具清理。模具必须清洗干净并擦干后，方可涂脱模剂；待脱模剂干至不粘手时，才能进行胶衣喷射。
　　2)胶衣喷射。先将桶中的胶衣搅拌均匀，再将喷射导料管插入胶衣中，盖上桶盖，防止灰尘杂物进入；然后根据工作气温及模具温度调整固化剂调节阀(a.正常情况下，室内气温在18～25℃ 及模具温度有40～50℃时为1％～1.25％为宜；b.25℃以上时，一般为1％；c.当整体室内温度较低，即在10～18℃时，一般为1.5％～2％；d.冬天一般为2％～3％，固化剂高不超过3％，低不低于1％为宜)。依据操作规程启动设备，喷射时，喷枪嘴距模具表面40～60 cm，且尽可能垂直为宜，以12 cm／S的速度移动喷枪，确保共两次来回的遍数。同时，保持扇形面的1／3相互重叠，胶衣覆盖均匀全面，不得看见模具颜色，模具转角、死角不得堆积，要求胶衣厚度为0.35～0.50 mm。
　　3)积层准备(边缘铺层)。胶衣层基本固化后，将用二氧化硅调配的腻子涂刷前后围模具进气格栅、灯框等处的拐角、死角部位，腻子刷成薄薄的一层，不宜太厚，以后道工序的短切纤维能平顺过渡且能与模具表面辊压贴合为宜；对于后围中部凸台、进风格栅等短切纤维不易辊压部位，刷腻子后铺一层表面毡，并辊压脱泡，从而避免该处产品表面气泡的出现。注意事项：二氧化硅腻子的调配必须由配料员进行，不得自行随意调配；腻子固化剂的配比必须根据当天的气温变化及后道工序的操作速度进行，确保后道工序气泡未辊压完之前不得固化。
　　4)遍纤维喷射。配料员依据配料操作规程进行树脂准备，喷射操作员要提前进行喷枪检查，依据纤维喷射操作规程进行设备启动；然后根据工作温度调节固化剂调节阀， 固化剂配比以15～20 min凝胶，25～35 min固化为宜(a.正常情况下，室内气温在18～25 ℃时为1％～1.25％为宜；b. 25℃以上时，一般为1％；c．当整体室内温度较低，即在10～18 ℃时，一般为1.5％～2％；d.冬天一般为2％～3％； 固化剂高以不超过3％、低不低于1％为宜)。遍喷射不能太厚，厚度控制在1.75～2 mm，整体确保共3次来回的遍数，按12 cm／s的速度进行；喷枪距离模具表面40～60 cm为宜；纤维在模具上分散均匀，相邻来回两次喷射扇形面重叠1／3，模具边缘的纤维超出模具1～2 cm为宜。同时，为了保证前后围周边埋铁的顺利进行，前后围周边埋铁处需重复两次来回的遍数，基本保证边缘厚度达2.5 mm。
　　5)遍辊压脱泡。先两位操作人员持猪鬃滚筒分模具的两边且沿模具的某一方向(以免遗漏)进行辊压脱泡，辊压需将产品的有效面散乱纤维压平，以便后序铁辊的辊压；其余操作人员持铁辊筒和毛刷依模具状况进行分布操作，并紧随着猪鬃滚筒进一步辊压脱泡；对于溢出的树脂用毛刷进行转移，铁辊筒操作完毕，需迅速检查所辊压的部位，确保无遗漏，表面必须平整、元气泡、毛刺与树脂淤积，特别是与其他人员辊压的衔接部位，工位负责人需进行全面检查。
　　6)二遍纤维喷射。配料员依据配料操作规程进行树脂准备，喷射操作员依据纤维喷射操作规程进行设备启动；然后根据工作温度调节固化剂调节阀，固化剂配比以15～20 min凝胶，25～35 min固化为宜。一般可在遍喷射的固化剂量上增加0.25％ (固化剂量随温度变化调节配比同遍纤维喷射要求)，第二遍喷射纤维厚度控制在2～2.5 mm，整体确保共3次来回的遍数，按8 cm／s的速度进行，喷枪距离模具表面40～60cm为宜；纤维在模具上分散均匀，相邻来回两次喷射扇形面重叠1／3，模具边缘的纤维超出模具1～2 cm为宜。
　　7)二遍辊压脱泡。操作方法同遍辊压脱泡。
　　8)产品固化削边。当产品已初步固化可以削边时，用削边刀刀口紧贴模具边缘约45°方向，做到“刀前人后”，按照模具边缘弧线切削。注意需待产品固化适中时方可削边，以免造成产品边缘毛糙和局部分层；对于局部拐角喷射，容易造成较厚而影响下道工序骨架放置的部位，需及时削平，削完的废边脚料需及时放入垃圾车内，并及时洒水，以防因固化激烈产生自燃现象。
　　9)骨架放置预埋。将检验合格的骨架转移至所在工位，打磨前后围骨架需要包覆的部位，并用抹布将骨架擦拭干净，确保骨架干燥、无水、无油污，然后用行车将骨架放入模具，用八角锤调整，让骨架与模具的定位线对齐，使骨架与产品贴合。
　　10)骨架包覆。前后匍骨架放置完成，操作人员将骨架上需包覆的部位涂刷腻子，腻子涂刷以填补铁件周边缝隙能让玻璃纤维均匀过渡为宜，禁止随意滴落在产品表面，以确保产品表面清洁；然后铺上2层M300 (或1层M450)玻璃纤维行进行树脂浸润，气泡赶压，要求树脂浸润无溢、无气泡，产品表面平整、无毛刺；随后将模具转移到烘房，并作好进入烘房的相关记录。
　　11)产品烘烤及脱模。操作人员提前启动烘房加热系统，依据烘烤操作规程填写相关操作记录，要求所烘烤的产品在烘房内60～70％温度下45～60 min；当烘烤时间到达后，将模具移出烘房至产品脱模工位，先将模具上的埋铁或模具活块移出、拆除，再将空气接口与模具上的气脱装置接通气源，让产品与模具进行初步松动、分离。当模具松动后，用撬杠将骨架撬启脱模时，根据对称受力原则在凹槽处两边同时进行，避免模具凹槽过深而损伤模具，当产品与模具松离后，用行吊将产品缓慢起吊，并将产品移至转运架，平稳放置；产品上架完毕，将模具活块或埋铁重新装好，之后检查模具是否损伤。若有，及时填写模具维护记录表。产品进行修补、后处 ，送检合格后，即可入库。
2.2　工艺要点
　　1)喷射成型环境温度应控制在25℃±5℃为宜，过高，固化快，易引起喷枪堵塞；过低，胶液黏度大，浸渍不均，固化慢。
　　2)覆盖件喷射成型 序应标准化，以免因操作不同而产生过大的质量差异。
　　3)喷射机系统内不允许有水分存在，否则会影响产品固化。
　　4)树脂胶液灌内温度应根据需要加热或保温，以维持胶液黏度适宜。
　　5)喷射开始时，应注意玻璃纤维和树脂喷出量，调整气压， 以达到规定含量。
　　6)喷射成型时，在模具上先喷一层树脂，然后再喷树脂纤维混合层；喷射初和后一层时，应尽量薄些，以获得光滑表面。
　　7)喷枪移动速度均匀，不允许漏喷，不能走弧线；相邻来回两次喷射扇形面重叠1／3，以得到均匀连续的涂层；前后涂层走向应交叉或垂直，以便均匀覆盖。
　　8)每个喷射面喷完后，立即用辊轮压实，要特别注意凹凸表面，需先压平表面，整修毛刺，排出气泡，然后再喷第二层，要充分调整喷枪和纤维切割器喷出的树脂纤维混合物的喷涂直径，以期得到好的脱泡效果。
　　9)喷射覆盖件曲面时，喷射方向应始终沿曲面法线方向；喷射沟槽时，应先喷四周和侧面，然后在底部补喷适量纤维，防止树脂在沟槽底部聚集；喷射转角时，应从夹角部位向外喷射，防止在尖角出现胶液聚集。
　　10)喷射完毕，所有容器、辊轮及喷射机等都要清洗干净，防止树脂固化后损坏没备。

3　结束语

　　随着我国客车工业的快速发展，玻璃钢喷射成型工艺以其优异的特性越来越受到业内认同，它不仅改善了客车玻璃钢覆盖件的产品质量，而且大大提升了生产效率，对客车玻璃钢制品的发展起到了很重要的作用，其应用前景将越来越广阔。