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玻璃鋼船艇的主要成型工藝有以下幾種。
1.手糊法 也叫積層或?qū)臃?、鋪糊法。為玻璃鋼生產(chǎn)作業(yè)中最早的成型方法,也是玻璃鋼船艇生產(chǎn)中至今仍應(yīng)用得最多的工藝方法。具體做法是先在已采取脫模措施(上脫模劑或擦脫模臘)的模具上噴涂膠衣樹脂,待膠凝到一定程度后,再調(diào)配樹脂(通常為不飽和聚酯樹脂,調(diào)配即是在樹脂中加入引發(fā)劑和促進(jìn)劑,使樹脂在一定時間內(nèi)能凝結(jié)成固體),在膠衣層上涂刷一層后,鋪上一層事先按模具尺寸裁剪好的增強(qiáng)材料(玻璃纖維布或氈),用刷帚、刮板或輥轆等工具使增強(qiáng)材料浸透樹脂,排除氣泡,并使樹脂均勻分布,含量適當(dāng),一層完畢后再進(jìn)行下一層,如此反復(fù)進(jìn)行,直到完成規(guī)定厚度(層數(shù))為止。待樹脂固化到較充分的程度后脫模,經(jīng)修整加工后即為產(chǎn)品。手糊成型簡單易行,是最有靈活性、最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)手段。只要有了模具,操作人員具備一定的技術(shù)素質(zhì),就可生產(chǎn)出造型各異的產(chǎn)品來。它的不足是勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)條件差、生產(chǎn)效率較低、影響質(zhì)量的因素多,操作人員必須具有一定的技術(shù)素質(zhì)的熟練程度才能勝任。
2.模壓法 為機(jī)械加工方法。將專用于模壓成型的模塑料(浸漬了樹脂的玻璃纖維,有片狀的SMC及團(tuán)狀的BMC兩種)按需用量稱量后填進(jìn)鋼模中,合模,通過加溫加壓,在數(shù)分種內(nèi)即可固化,脫模修整后即為成品。模壓法的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,制品質(zhì)量穩(wěn)定。不足之處是必須制備耐壓耐溫的金屬對模、費(fèi)用高,并要配備適用的壓機(jī),一次投資大,且由于受壓機(jī)臺面尺寸的限制,只適于生產(chǎn)較小的產(chǎn)品,如帆板、小型游艇之類,無法生產(chǎn)大尺度的船。
3.噴射法 使用雙口噴槍,一口噴樹脂,樹脂在噴口內(nèi)由兩個管路匯合,一個管路的樹脂含有引發(fā)劑,另一個管路的樹脂含促進(jìn)劑,在噴口內(nèi)混合后噴出;另一槍口是將玻璃纖維紗通過噴口后的切割器切成定長的短纖維,然后借助壓縮空氣噴出。兩口呈一定角度,使噴出的樹脂與短纖維在模具面上會合而成型,替代了手工積層操作。此法是借助機(jī)械進(jìn)行的手工作業(yè),作業(yè)質(zhì)量仍由操作者手工控制,減輕了勞動強(qiáng)度。用此法形成的玻璃鋼層相當(dāng)于使用玻璃纖維短切氈浸漬成型,樹脂含量高,致密性好,但強(qiáng)度相對較低,只適用于強(qiáng)度要求不高的產(chǎn)品。在船艇生產(chǎn)中只能取代玻璃纖維氈層,不能取代玻璃布層,否則應(yīng)予加厚,才能達(dá)到布、氈結(jié)合的設(shè)計強(qiáng)度。噴射作業(yè)時有樹脂霧狀逸散,應(yīng)做好現(xiàn)場勞動防護(hù)工作。
4.注射法 模具也需對模,且要耐壓并具有良好的密閉性。成型時先在下模上按制品設(shè)計厚度(層數(shù))鋪設(shè)裁剪好的玻璃纖維布和氈,將上模合上并加密封緊固,從設(shè)置的注射口通過壓力注入調(diào)配好的樹脂,浸透增強(qiáng)材料并排出模具中的空氣,經(jīng)自然固化或加溫固化過程后,脫模,即成為制品。此法省去了人工浸漬增強(qiáng)材料的工序,提高了效率,質(zhì)量有保證。在此基礎(chǔ)上又派生出真空輔助成型法。即在對模合上、緊固密封后,先將模腔內(nèi)空氣抽去,成為真空,然后打開模上的樹脂輸送閥門,樹脂即被自行吸入,充滿模腔,浸透增強(qiáng)材料。
33米FRP漁船的甲板采取了噴射成型工藝
注射法國外應(yīng)用較多,國內(nèi)在汽車配套件等產(chǎn)品上也已有運(yùn)用,但制品尺度不大。在技術(shù)上由于要求對模密閉性好,有一定難度,且要求模具有較高的剛度。目前國內(nèi)尚未在船艇生產(chǎn)上應(yīng)用。其優(yōu)點同模壓法,但成本相對較低。
5.浸漬法 通過浸漬機(jī)將玻璃纖維增強(qiáng)材料浸漬樹脂,再做鋪貼作業(yè)的成型方法。具體過程為,先將玻璃布或氈等增強(qiáng)材料通過傳動裝置進(jìn)入樹脂槽內(nèi)浸透樹脂,再經(jīng)輥子等裝置使含膠量達(dá)到預(yù)定的要求數(shù)值,然后根據(jù)船艇產(chǎn)品各部位尺寸大小的需要裁取,襯貼于模具上,再通過輥壓刮平工序,使襯貼緊密、無氣泡。由于省卻了人工浸漬程序,減輕了勞動強(qiáng)度,提高了工作效率,質(zhì)量有保證。如再輔以輥壓機(jī)等設(shè)備,則可實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),取代手糊操作。國外大尺度玻璃鋼船推廣此法。
如何選擇以上幾種工藝方法,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品大小、復(fù)雜程度、批量多少、成本高低以及企業(yè)資金情況來定。 現(xiàn)在有些人認(rèn)為手糊法太原始,是落后的作業(yè)方法,應(yīng)該淘汰。但筆者認(rèn)為,手糊成型法有其優(yōu)越的一面,即簡單易行,可現(xiàn)場作業(yè),特別適合大型、復(fù)雜的制品。有些機(jī)械成型不易做到的,用手糊法可以做到。因此,手糊成型不會被淘汰,而只會逐步改進(jìn)。到目前為止,玻璃鋼生產(chǎn)十分發(fā)達(dá)的歐洲,手糊成型在整個玻璃鋼工業(yè)的成型工藝中占22%,居第二位;日本的手糊成型也占18%,居第三位。我國在玻璃鋼造船方面,基本采用手糊成型工藝,只有少數(shù)單位有噴射設(shè)備。為確保產(chǎn)品質(zhì)量,逐步接進(jìn)國際水平,玻璃鋼造船行業(yè)必須重視手糊工藝、加強(qiáng)工藝管理、提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)。認(rèn)真扭轉(zhuǎn)輕視手糊工藝的傾向,只有重視了,質(zhì)量才會有保證。同時,結(jié)合船艇生產(chǎn)的特點和玻璃鋼船向大尺度發(fā)展的趨勢,從發(fā)展角度考慮,應(yīng)該研究并重視機(jī)械浸漬法工藝,使船艇生產(chǎn)由手糊逐步向機(jī)械成型工藝過渡。 |
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