玻璃钢模具制作工艺研讨

    的玻璃钢工业发展到今天,大家都在关注的一个问题,就是如何提高玻璃钢产品质量。同时在产品成本上挖潜,提升企业在市场上的知名度。
    要提高玻璃钢产品的质量,先要有好的模具,也就是我们今天要研讨的玻璃钢模具。好的玻璃钢模具是能满足产品尺寸的精度,还要根据产品性能,满足它们的结构力学性能和机械性能、耐热性能和耐冷热冲击性能、耐化学性和耐老化性能等。在外观效果方面,要有好的光洁度、平顺度、均厚度。为满足这些要求,谨请在座的原材料厂家,产品结构设计技术人员,玻璃钢模具制作技术人员等各方面结合为一体,做好以下几个方面的工作。

一、人的技术素质是非常重要的。

    玻璃钢产品和玻璃钢模具是属于一种“情绪产品"。同一样的材料,同一样的环境,由于人的素质不同,生产出来的产品都各有差异,因此,我们在制作玻璃钢模具的操作过程中,每时每刻思想上都要非常集中,非常认真地对待每一个操作工艺,包括对材料的特性,材料与材料之间的作用和数据,(树脂的反应基理,纤维的分类,产品结构的力学)有一个全方位的认识概念。

二、材料的选择是关键的。

    按生产产品的工艺要求分类,以满足其需要的工艺,选择恰当的材料制作模具,如RTM、亚克力吸塑、浇注型、手糊型等材料都有不同的要求。特别是长期以来不受上层重视、基层忽视的辅料,这对玻璃钢模具的质量,产品的质量和产品的成本,对企业的存亡起着重要的因素。
    1、胶衣层――重视模具的耐热,光泽和耐裂性。以乙稀基酯树脂为主流。
    2、表面层――重视耐热和耐裂性,采用表面毡作为增强材料,减少模具表面出现布纹。通常使用模具树脂用乙稀基酯树脂。
    3、中间层――重视强度,重视纤维的力学分布,对纤维加予预应力的实施。通常使用模具树脂或乙稀基酯树脂,或间苯二甲酸型树脂。
    4、背衬层――重视强度,耐水,耐候性保护。
    5、补强层――重视应变和变形。背面压粘耐水胶合板,使之耐冲击和防止变形,但使用时间一长,常出现模具表面找平情况变坏现象,其原故可能是由于玻璃钢层与胶合板间剥离加上胶合板的刚性疲劳等。因此,可使用三元中空立体结构的玻璃纤维织物,代替胶合板,这种措施解决了原有缺欠,还可以大大提高操作效率。
    采用新填料――纳米碳酸钙,纤维状硅灰石粉等,特别是与木,钢架,相连接的地方,增强模具的整体稳定性。
   就纤维构成而言,主流是玻璃纤维毡与平纹布的组合。芳纶和碳纤维价格比较高,但因在耐裂性及提高刚度方面有非常好的效果,可因应模具的特别需要适当选用。

三、设备与工具

   大家都认为做玻璃钢模具属于手工操作的简单工艺,毛扫是分柿树脂的主要工具。工人在操作中用得恰当,毛扫产生的小气泡就少一点,用得不好,毛扫就是制造小气泡的工具,所以我们在操作前就安排选好毛扫,(毛要齐,毛根要直)。
    辊轮是排泡的主要工具,它不但要把气泡排出来,还要负责把纤维压紧密,把满足纤维浸透以外树脂滚压出来,使其模具树脂与纤维比相差越小越好,这也就是提高玻璃钢模具和玻璃钢产品质量一个很重要措施:反之,现在市面上买到的辊轮造型设计是横条状,这就变成了所谓的气泡收割器,不能把气泡排出来,也不能把多余的树脂滚压出来,就更谈不上减少树脂与纤维比,那玻璃钢模具的强度从哪里来?质量从哪里来保证?

四、严格成型工艺的实施流程。

   我们要做好玻璃钢模具,要满足产品的尺寸要求,平直度要好,强度高,力学性能好,都要通过合理的工艺流程和操作工艺的实施。玻璃钢模具的主要材料树脂,纤维,辅料之间关系很复杂,它们的反应还有很多种外观因素,如温度,相对湿度,完成操作时间等等,所以我们在操作工艺上要采取一些必要工艺手段。
    在母模上采取必要的脱模处理,算出上胶衣的实际面积,按量配备好辅料,要注意操作规范,搅拌胶衣要慢,否则气泡多,影响胶衣的质量效果。进行喷涂或手涂胶衣,层不需涂得太厚,这样胶衣中的气泡就会容易排走,但要除得均匀,让层胶衣刚开始稠一点的时候,就可进行第二层的涂扫,这时二层的胶衣合共应是在0.5mm-0.7mm厚度左右,我们也可用胶衣尺量一下是否达到要求的厚度。涂壁面时的动作方向是在下往上拉,尽量不要横刷,这样就可以减少很多的流胶现象。待两层胶衣基本固化后,再补上一层胶衣。这时整个胶衣的涂层才算完成。让其刚刚凝胶便可以进行表面层和增强层的铺切。
    为了要使玻璃钢模具的质量能达到预期的佳性能效果,我们在铺层工艺上采用一些必要的办法,控制整个玻璃钢模具在变形收缩问题上尽量减至少,力学性能上处于佳状态,相对来讲,整体综合成本就会降低。
    A、间歇法:间歇法是利用时间差使其树脂的变形收缩减至少,可以先做一层表面毡或短切毡,因为只做一层的玻璃钢纤维,树脂用量也很少,整体的收缩变形是非常少的。让这一层有足够的固化时间而定形后,再做一层纤维。因为层团化在前,后一层的定形是以前一层的稳定形状而固化,因此这样的变形和收缩率就会减少很多。(注意事项;每次固化后一定要在玻璃钢表面打毛除蜡,否则会产生铺层之间分层,影响其强度和质量。)以后的中间层量得以增加,每次铺设3至5层,直至把玻璃钢模具铺设到预计需要强度的要求为止。
    B、RM法:在铺设中间层的过程中,我们采用短切毡,方格布重叠的工艺。用两层方格布铺设,层间的剪切力很差:单用短切毡辅切,它的纤维线短,力向性能不集中,而且含胶量大,鉴于它们各有的优点作为各自缺点的互补,采用RM法,促进树脂对纤维之间的浸透,提高纤维有层间力矩,从而得到好的效果。
    c、45°辅切法:玻璃纤维的弯力,顶力,扭力都是很差的,它只有一个较强的拉力。而玻璃纤维布的力向只有经、纬向,也就是说力向只有四面,而再加上45°辅切后,增加了四个力向而得之八面,这是其一,其二,当产品或模具结构有直角时,在直角的纤维刚好一根是90°受弯力.一根是受妞力,都是处于应力差的状况,因此,在产品或模具结构在直角的地方采用45°辅切法,使其两根在直角位置上的纤维形成135°,这时,我们在操作工艺上加之轻微预应力,使纤维的力向拉得更紧,产品结构上的应力得到更好的发挥。
    由于企业效益关系,很多厂家在模具铺设完毕,在很短固化时间便急于脱模,并即用水磨砂纸研磨,抛光后,马上投入生产。这时玻璃钢模具正处于“应力病态”中,玻璃钢模具还未有好的强度,树脂还未完全反应,玻璃钢模具的材料在收缩变形所产生的应力未得到释放,加之在投入生产产品时所产生的热量,这时才处于后期反阶段,此时的模具无论在强度及耐用性,表面光洁度,变形等问题全部都表露出来,随之而来胶衣表面布纹的出现乃至胶衣的开裂,铺层发白内伤,模具整体翘曲变形而无法使用。因此,玻璃钢模具的后固化处理是很重要的,要经过80℃3―4小时的恒温后,让玻璃钢模具在结构造型上不同角度的收缩变形的应力得以缓冲释放,树脂在80℃恒温中得到完全反应,使其处于佳状态才能脱模水磨,抛光处理。
    模具的打磨抛光,除了更人性化以外,很关键的因素就是水磨工序的水砂纸质量。好的水磨砂纸,可以达到事半功倍的效果。(现在我们采用的水磨砂纸是见以外,还有日本的、英格兰、意大利、美国,而大家普通的是采用南韩的鹰球牌。)水磨工艺开始就应该用600―800#。要是实在太粗糙的才400#。因为开始用得太粗的水磨砂纸,它的砂痕就很粗。后的水磨砂就时间长很多。每次都要把上次的砂痕去掉,直到1500―2000#的时候,根本不能看到有水砂痕迹,这是一道很讲究耐心细致的工序。待这工序都能满足工艺要求以后,才开始抛光。采用1号抛光水,均涂在要抛光的模具上。用羊毛抛光机抛光,这里要注意一个抛光盘的转向问题,我们要根据抛光盘的转向,把抛光水带进去使其达到抛光的效果。不能把抛光盘把抛光水甩出去。这样就起不到抛光的效果,费工、费时、费林料。这道工序完成以后,模具基本上出现光亮面。我们再采用3号抛光水,同样是要注意以上的问题。由于3号抛光水本身己带有封孔剂,所以,下面的工序就简单得多了。
    半永久性高效脱模水PMR,它是一种比较好脱模剂,但是在使用的过程中要注意采取一些必要的工艺,也就是在模具抛光完以后就要先上PMR,涂层要筹,马上要刷干净,不能让其留下水痕,因为让它干了以后是很难把它刷干净的。上过一至两次以后。待半个小时以后开始上蜡,按照上错的工艺要求,新的模具要多打几遍。每次定要刷得非常干净。这是一个很重要的工艺要求。反之,先上蜡,后徐PMR就没有意义了。近,我们己开始试用一种新脱模水,从试用看来,具有脱模效果好,低分子物质挥发,对模具光泽无损伤,但是一个前提,模具必须是充分固化,高光泽,镜面。
    在生产产品之前,好采用撕掉一次胶衣层,就是把胶衣喷涂或手涂在模具上,待它刚固化还软的时候,把胶衣层撕掉,因为模具还有一个熟模过程,通过这样的手段,起到了熟模的效果又不损伤模具。
   为了使我们制作玻璃钢模具工艺做得更好,有必要对其玻璃钢模具实行编号进行跟踪管理。总结出差距,不断加以改进,才能使玻璃钢模具的质量得到保证、我们职工的技术素质不断提高,的玻璃钢工业就有希望了!