聚氨酯金属漆在启闭玻璃钢罩壳上的应用与制作
1 工程概况
二河闸位于江苏省洪泽县东北约7 km处,是入海水道、分淮入沂总口门,发挥泄洪、灌溉、引沂济淮等综合效益。工程于1957年11月开工兴建,1958年8月建成完工。该闸为I等大(1)型水工建筑物,共35孔,每孔净宽10 m,总宽402 m,为钢筋混凝土胸墙式结构,闸底板高程8.0 m,闸墩顶高程19.5 m,工作桥面高程28.25 m,采用弧形钢闸门挡水,卷扬式启闭机控制;闸上公路桥净宽7.0 m,桥面高程19.5 m,设计荷载为汽―10,校核荷载为拖―60。
二河闸启闭机由于没有罩壳保护,受灰尘、水汽等影响,机体锈蚀现象较重,每年都要进行油漆防护,费工费力。2009年,因维护及管理工作的需要,启闭机新做玻璃钢罩壳。
玻璃钢罩壳为整体成型,对大面积、形状复杂的曲面产品更为合适,具有重量轻、强度高、耐腐蚀、防水、易着色、维护工作量小、价格相对较低等特点,故二河闸启闭机罩壳选用玻璃钢制作。罩壳主要用玻璃纤维作增强材料,以不饱和聚脂树脂作胶粘剂,用手工糊制而成,罩壳厚5 mm,罩壳表面喷聚氨酯金属漆,壳体为浅灰色。
2 制作工艺
2.1 模具制作
模具制作是玻璃钢成型的关键。用来做玻璃钢的模具有很多种,如:木模、硅胶模、石膏模、玻璃钢模、钢模等。玻璃钢模具制作常用木模,但木模强度低、放置时间长容易变形。为便于成型与脱模,二河闸启闭机罩壳制作时采用不锈钢板组合式模具,模具表面采用1.5 mm不锈钢制成,背面采用角钢加强。不锈钢模具的特点:制作周期短,便于修改,表面平整光洁易脱模,组合式结构易于左右轴孔的变换方便脱模。不锈钢制作的模具,既可以高质量地复制出罩壳的形状,又可以保证顺利脱模。模具制作具体方法是:先将不锈钢板经剪板、折弯,制作出罩壳的形状,断面采用氩弧焊焊接,背面用角钢进行加强,后打磨、抛光制作而成。
2.2 成型制作
玻璃钢罩壳采用手糊成型方法,程序为:清洁模具→糊制与固化→脱模和修整→喷漆处理→组装。
糊制与固化:直接在模具上浸胶,将增强材料玻璃钢纤维一层一层地紧贴在模具上,排除气泡,使之密实,局部增强,室温固化而成。制品固化分硬化和熟化两个阶段:从凝胶到三角化一般要24 h,此时固化度达50% 70%(巴柯尔硬性度为15),可以脱模,脱后在自然环境条件下固化1~2周才能使制品具有力学强度,称熟化,其固化度达85%以上。
脱模和修整:脱模要保证制品不受损伤。因采用的是组合式模具,故脱模容易,拆卸所有螺丝、移除侧板,即可出模,保证制品不受损伤。修整分两种:一种是尺寸修整,成型后的制品,按设计尺寸切去超出多余部分;另一种是缺陷修补,包括穿孔修补,气泡、裂缝修补,破孔补强等。
喷漆处理:此工序是罩壳处理的关键,喷漆工艺质量直接影响到罩壳的外观。考虑到罩壳面积较大,数量较多,自带色胶衣难免有一定的色差,达不到预期的整体效果,实际生产难度较大,经过多次论证和探索,二河闸启闭机罩壳采用聚氨酯金属漆处理,按金属漆涂装工艺要求进行,颜色定为浅灰色。工艺流程为:制品的清洗(除去制品表面脱模蜡)→满刮原子灰(封闭制品表面针孔及缺损)→砂磨(除去制品表面多余的原子灰,使制品表面平整)一头道底漆(填充制品底层的砂痕及微孔,增加下层涂料的附着力,也具缺陷指示作用)→二次原子灰→二次砂磨→中涂底漆(很重要的涂层部分,为面漆准备一个完整光滑的工作面,完成所有底漆工作的后一道工序,增加介入层的附着力以及具备一定的隔离作用,以保证面漆的质量稳定性)→一道面漆(色彩的确定层和装饰保护层)→二道面漆→清漆罩光。
玻璃钢罩壳成型中的一个重要问题是结构增强。玻璃钢罩壳平面结构边缘容易变形。解决办法:一是将平面做成拱型或凸型;二是平面结构边缘增强。二河闸启闭机罩壳采用边缘局部增强方法。沿平面边缘增加罩壳厚度,形成带形增厚体,厚度由原来的5 mm增加至10mm,飞边宽度为50 mm,从而解决了变形问题,并提高了整体刚度和强度,增加了使用寿命。
3 结束语
二河闸启闭机玻璃钢罩壳采用喷涂聚氨酯金属漆后,色泽鲜艳,整个壳体线条流畅、造型美观,安装方便,重量较轻,便于拆卸搬运,且不需要维护,具有其它材料无法比拟的优势。工程于2009年11月中旬完成,使用以来,无变形、褪色等不良现象,效果较好。








































