玻璃钢制作的各种制造工艺

发布日期：2016-12-16 00:00 来源：http://www.yiqids.com 点击：

大连玻璃钢雕塑

玻璃钢制品是由树脂、增强材料和多种辅助成分合理组合而成，制造工艺种类繁多。

1 FRP制品成型工艺

FRP的制品往往是材料制造和产品成型同时完成。成型工艺有手糊、RTM、SMC、缠绕、热塑性塑料（GF/PP）注射模塑及GMT冲压成型等。

1.1 手糊成型工艺:

手糊成型工艺是一种简单成熟的成型工艺，其典型工艺过程是：在涂有脱模剂的模具上，将加有固化剂的树脂混合料和玻璃纤维织物手工逐层铺放，浸胶并排除气泡，层合至确定厚度，然后固化形成制件。手糊成型技术的优点是：无需专用设备，投资少；不受制品形状和尺寸的限制，特别适于数量少、整体式及结构复杂的大型制品的制作；可以根据设计要求合理利用增强材料，能随意局部增强，做到以最低成本实现设计要求，而且当设计不合理时能方便地进行修改；操作方便，容易掌握，便于推广。手糊工艺的缺点是：制品质量不易控制，人为因素大；制品的强度和尺寸精度较低；劳动条件差，生产效率低。

1.2 喷射成型工艺:

喷射成型工艺是手糊成型的改进，属于半机械化成型工艺。它是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上;当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品喷射成型的优点是：用玻纤粗纱代替织物，可降低材料成本；生产效率比手糊的高2～4倍；产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，耐腐蚀、耐渗漏性好；产品尺寸、形状不受限制。喷射成型的缺点是：树脂含量高，制品强度低；产品只能做到单面光滑；污染环境，有害工人健康。

1.3 RTM成型工艺:

树脂传递模塑（Resin Transfer Molding，RTM）是以手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，它的基本原理是将玻璃纤维增强材料放到封闭的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模后成制品。 RTM成型技术主要优点是：可以制造两面光的制品；成型效率高，适合于中等规模的玻璃钢产品生产（30000件/年以内）；RTM为闭模操作，不污染环境，不损害工人健康；增强材料可以任意铺放，容易实现按制品受状况合理铺放增强材料；原材料及能源消耗少；初期投资少。RTM缺点是：生产技术要求高；修整工序复杂。

1.4 热塑性复合材料成型工艺:

热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称为FRTP（Fiber Rinforce thermoplastics）。从生产工艺角度分析，热塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类。短纤维增强热塑性复合材料的研究和生产始于50年代。进入70年代后，热塑性复合材料得到快速发展，美国、法国的公司研究成功连续纤维增强聚丙烯片状模塑料。近10年来，热塑性复合材料发展很快，每年以15％速度递增，比热固性复合材料发展快几倍。

1.5 近年发展起来的新型成型工艺

1.5.1 SMC和RTM工艺的结合（LPMC)SMC工艺和RTM相比较，虽然有成型压力大、能耗高、设备维修费用高等不足之处，但SMC是一种技术较完善的干法制造FRP的成型工艺。美国公司开发了一种LPMC(low pressure molding Compromal)工艺，它将RTM的低压低温和SMC的工艺结合起来。形成在RTM条件下即可生产出性能和SMC相似的新工艺。RTM部件可以部分替代钢制部件。

1.5.2 TERTM:TERTM (热膨胀树脂传递模塑料）使用聚氨酯、PVC聚氨酯泡沫等作为预成型坯中的芯材，在注射过程中树脂同时渗入芯材和预成型坯中，芯材在加热条件下发生膨胀，进而与增强材料(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)及环氧树脂结合形成复合材料。既减轻了制品重量，又提高了强度。具有理想的扭曲强度和良好的尺寸稳定性，膨胀系数低，可制造汽车防撞档板。美国、加拿大、日本、西欧等国家和地区的TERTM都有zhuanli，技术处于领先水平。

1.5.3 VARTM:为了在注射时改善模具型腔内树脂的流动性浸渍性,更好地排尽气泡，出现了腔内抽真空，再用注射机注入树脂的VARTM技术，基本原理和RTM工艺是一致的，适用范围也类似。

模腔内抽真空使压力趋势减小，增加了使用更轻型模具的可能性，大连玻璃钢雕塑从而使模具的使用寿命更长、可设计性更好；真空也可提高玻璃纤维与树脂的比率，使玻璃纤维的含量更高，增加制品的强度；真空还有助于树脂对纤维的浸润，使树脂和纤维的结合界面更完美，提高制品的质量；用VARTM工艺可使直径38.11mm的致密预成型坯的纤维体积含量为16%～68％，累计孔隙率为1.7％，而普通的预浸料的孔隙率为5%～7％。