手糊玻璃鋼模具的制作工藝

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手糊玻璃鋼模具的制作工藝
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手糊玻璃鋼模具的制作
1 前言
中國(guó)的玻璃鋼工業(yè)發(fā)展到今天，大家都在關(guān)注的一個(gè)問題，就是如何提高玻璃鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。要提高質(zhì)量，必須要有好的模具，好的玻璃鋼模具要能滿足產(chǎn)品尺寸的精度；還要根據(jù)產(chǎn)品性能，滿足它們的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和機(jī)械性能等；在外觀效果上，要有一定的光潔度、平順度、均厚度。為滿足這些要求，制作出手糊玻璃鋼模具精品，原材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)人員、玻璃鋼模具制作技術(shù)人員等各方面因素必須融為一體，共同做好以下幾個(gè)方面的工作。
2 影響因素
2．1 人的技術(shù)素質(zhì)
人的技術(shù)素質(zhì)是非常重要的。手糊玻璃鋼產(chǎn)品和玻璃鋼模具是屬于一種“情緒產(chǎn)品”。一樣的材料，一樣的環(huán)境，由于人的素質(zhì)不同，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品各有差異，因此，在制作玻璃鋼模具的操作過程中，要精神集中，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)操作工藝，且對(duì)材料的特性、材料與材料之間的作用和數(shù)據(jù)(樹脂的反應(yīng)機(jī)理、纖維的分類、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的力學(xué))有一個(gè)全方位的認(rèn)識(shí)。
2．2 材料選擇
材料的選擇是關(guān)鍵的。按生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求，選擇恰當(dāng)?shù)牟牧现谱髂＞?，如RTN、亞克力吸塑、澆注、手糊等工藝對(duì)材料有不同的要求。特別是長(zhǎng)期以來(lái)不受重視的輔料等，對(duì)玻璃鋼模具的質(zhì)量，有著重要的作用。
(1)膠衣層——此層應(yīng)重視模具的耐熱、光澤和耐裂性。以乙烯基酯樹脂為主。
(2)表面層——此層應(yīng)重視耐熱和耐裂性，通常采用表面氈作增強(qiáng)材料，以減少模具表面出現(xiàn)布紋，樹脂用乙烯基酯樹脂。
(3)中間層——此層應(yīng)重視強(qiáng)度。重視纖維的力學(xué)分布，對(duì)纖維加予預(yù)應(yīng)力的實(shí)施。通常使用模
具樹脂或乙烯基酯樹脂或間苯二甲酸型樹脂。
(4)背襯層—— 此層應(yīng)重視強(qiáng)度、耐水、耐候性保護(hù)。
(5)補(bǔ)強(qiáng)層— —此層應(yīng)重視應(yīng)變和變形。背面壓粘耐水膠合板，使之耐沖擊和防止變形，但使用時(shí)間一長(zhǎng)，常出現(xiàn)模具表面找平情況變壞現(xiàn)象，其原因可能是玻璃鋼層與膠合板間剝離加上膠合板的剛性疲勞等。因此，可使用三元中空立體結(jié)構(gòu)的玻璃纖維織物代替膠合板，這種措施解決了原有缺欠；此外，3D鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架也可作為補(bǔ)強(qiáng)加固，可以大大提高模具使用效率。采用新填料—— 納米碳酸鈣、纖維狀硅灰石粉等，特別是與木，鋼架相連接的地方，增強(qiáng)模具的整體穩(wěn)定性。就纖維構(gòu)成而言，主流是玻璃纖維氈與平紋布的組合。芳綸和碳纖維價(jià)格比較高，但因在耐裂性及提高剛度方面有非常好的效果，也可因模具的特別需要適當(dāng)選用。
2．3 設(shè)備與工具
制做玻璃鋼模具屬于手工操作的簡(jiǎn)單工藝，毛刷是分布樹脂的主要工具。工人在操作中用得恰當(dāng)，毛刷產(chǎn)生的小氣泡就少一點(diǎn)，用得不好，毛刷就是制造小氣泡的工具，所以在操作前要選好毛刷(毛要齊，毛根要直)。輥輪是排泡的主要工具，它不但要把氣泡排出來(lái)，還要負(fù)責(zé)把纖維壓緊密，把滿足纖維浸透以外的樹脂滾壓出來(lái)，使其模具樹脂與纖維比相差越小越好，這是提高玻璃鋼模具和玻璃鋼產(chǎn)品質(zhì)量一個(gè)很重要措施。現(xiàn)在市場(chǎng)上買到的輥輪造型設(shè)計(jì)是模條狀，這就變成了所謂的氣泡收割器，不能把氣泡排出來(lái)，也不能把多余的樹脂滾壓出來(lái)，更談不上減少樹脂與纖維比，無(wú)法保證玻璃鋼模具的強(qiáng)度和質(zhì)量。
2．4 嚴(yán)格成型工藝的實(shí)施流程
要做好玻璃鋼模具，以滿足產(chǎn)品的尺寸、平直度要好和強(qiáng)度高、力學(xué)性能好等要求，都要通過合理的工藝流程和操作工藝的實(shí)施。玻璃鋼模具的主要材料樹脂、纖維、輔料之間關(guān)系很復(fù)雜，它們的反應(yīng)還有很多外界影響因素，如溫度、相對(duì)濕度、完成操作時(shí)間等等，所以在操作工藝上要采取一些必要工藝手段。
在母模上采取必要的脫模處理后，算出膠衣的實(shí)際面積，按量配備好輔料，要注意操作規(guī)范，攪拌膠衣要慢，否則氣泡多，影響膠衣的質(zhì)量效果。進(jìn)行噴涂或手涂膠衣時(shí)，第一層不要涂得太厚，這樣膠衣中的氣泡就會(huì)容易排走，但要涂得均勻。待第一層膠衣剛開始稠一點(diǎn)的時(shí)候，就可進(jìn)行第二層的涂刷，二層膠衣一共的厚度應(yīng)在0．55～0．6mm左右。涂豎面時(shí)從下往上拉，盡量不要橫刷，這樣就可以減少流膠現(xiàn)象。待兩層膠衣基本固化后，再補(bǔ)上一層膠衣。這時(shí)整個(gè)膠衣的涂層才算完成。待其剛剛凝膠便可以進(jìn)行表面層和增強(qiáng)層的鋪放。
為了使玻璃鋼模具的質(zhì)量能達(dá)到預(yù)期的最佳效果，在鋪層工藝上應(yīng)采用一些必要的辦法，以控制整個(gè)玻璃鋼模具在變形收縮問題上盡量減至最小、力學(xué)性能處于最佳狀態(tài)、整體綜合成本降低。(1)間歇法：間歇法是利用時(shí)間差使其樹脂的變形收縮減至最少。方法為先做一層表面氈或短切氈，因?yàn)橹蛔鲆粚硬ＡЮw維，樹脂用量很少，整體的收縮變形會(huì)非常小。讓這一層有足夠的固化時(shí)間定形后，再做一層纖維。因?yàn)榈谝粚庸袒谇埃笠粚拥亩ㄐ问且郧耙粚拥姆€(wěn)定形狀而固化，因此這樣的變形和收縮率就會(huì)減少很多。(注意事項(xiàng)：每次固化后一定要在玻璃鋼表面打毛除蠟，否則會(huì)產(chǎn)生鋪層之間分層，影響其強(qiáng)度和質(zhì)量)以后的中間層量得以增加，每次鋪設(shè)3至5層，直至把玻璃鋼模具鋪設(shè)到預(yù)計(jì)需要的強(qiáng)度要求為止。
(2)RM法：在鋪設(shè)中間層的過程中，采用一氈一布即短切氈、方格布重疊的工藝。若用兩層方格布鋪設(shè)，層間的剪切力很差；單用短切氈鋪放，它的纖維線短，力學(xué)性能不集中，而且含膠量大。鑒于它們各有的優(yōu)點(diǎn)作為各自缺點(diǎn)的互補(bǔ)，采用RM法，促進(jìn)樹脂對(duì)纖維之間的浸透，提高纖維布層間力距，從而得到最好的效果。
(3)45o鋪設(shè)法：玻璃纖維的彎力、頂力、扭力都是很差的，它只有一個(gè)較強(qiáng)的拉力。但玻璃纖維布的抗力方向有經(jīng)、緯向，也就是說力向有四面，當(dāng)加上45o鋪設(shè)后，增加了四個(gè)力向而得之八面，這是其一，其二，當(dāng)產(chǎn)品或模具結(jié)構(gòu)有直角時(shí)，在直角的纖維剛好一根是90o受彎力，一根是受扭力，都是處于應(yīng)力最差的狀況，因此，在產(chǎn)品或模具結(jié)構(gòu)上直角的地方應(yīng)采用45o鋪設(shè)法，使其兩根在直角位置上的纖維形成120o，這時(shí)，我們?cè)诓僮鞴に嚿霞又p微預(yù)應(yīng)力，使纖維的力向拉得更緊，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力得到更好的發(fā)揮。
由于效益關(guān)系，很多廠家在模具鋪設(shè)完畢后，在很短的固化時(shí)間便急于脫模，并立即用水磨砂紙研磨拋光后，馬上投入生產(chǎn)。這時(shí)玻璃鋼模具正處于“應(yīng)力變態(tài)”中，還未有最好的強(qiáng)度，樹脂還未完全反應(yīng)，模具的材料在收縮變形所產(chǎn)生的應(yīng)力未得到釋放，加之在投人生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的熱量，使這時(shí)才處于后期反應(yīng)階段的模具無(wú)論在強(qiáng)度及耐用性、表面光潔度、變形等性能上受到損傷，乃至膠衣開裂，鋪層發(fā)白內(nèi)傷，模具整體翹曲變形而無(wú)法使用。因此，玻璃鋼模具的后固化處理是很重要的，要經(jīng)過8OoC、3～4小時(shí)的恒溫后，讓玻璃鋼模具的不同角度收縮變形的應(yīng)力得以緩沖釋放，樹脂在80℃恒溫中得到完全反應(yīng)，使其處于最佳狀態(tài)后才能脫模。
模具的打磨拋光，除了更人性化以外，很關(guān)鍵的因素就是水磨工序的水砂紙質(zhì)量。好的水磨砂紙，可以達(dá)到事半功倍的效果。水磨工藝開始就應(yīng)該用600～800#水砂紙，只有表面太粗糙的才用400#。因?yàn)殚_始用太粗的水磨砂紙，砂痕很粗，水磨砂的時(shí)間就很長(zhǎng)，而且每次都要把上次的砂痕去掉，直到1500～2000#的時(shí)候，才能看不到有水砂痕跡。這是一道很講究耐心細(xì)致的工序，待這道工序滿足工藝要求以后，才可以開始拋光。采用1號(hào)拋光水，均涂在模具上，用羊毛拋光機(jī)拋光，這時(shí)要注意一個(gè)拋光盤的轉(zhuǎn)向問題，根據(jù)拋光盤的轉(zhuǎn)向，把拋光水帶進(jìn)去使其達(dá)到拋光的效果，不能讓拋光盤把拋光水甩出去，這樣不僅起不到拋光的效果，還費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)材料。這道工序完成以后，模具基本上出現(xiàn)光亮面。此時(shí)再采用3號(hào)拋光水，同樣要注意以上的問題。由于3號(hào)拋光水本身已帶有封孔劑，所以，下面的工序就簡(jiǎn)單得多了。(注：(1)、(3)號(hào)研磨拋光水為美國(guó)美貴雅公司)
久性高效脫模水PMR是一種比較好的脫模劑，但是在使用過程中要注意采取一些必要的工藝，也就是在模具拋光完以后就要先上PMR，涂層要薄，馬上要刷干凈，不能讓其留下水痕，因?yàn)樗闪艘院笫呛茈y把它刷干凈的。涂刷過一至兩次，待半個(gè)小時(shí)后開始上蠟，按照上蠟的工藝要求，新的模具要多打幾遍。每次涂刷PMR都要刷得非常干凈，這是一個(gè)很重要的工藝要求。如果先上蠟后涂PMR就沒有意義。最近，我們已開始試用一種新的高效脫模水FREKOTE，從試用效果看，除具有脫模效果好外，低分子物質(zhì)揮發(fā)少，對(duì)模具光澤無(wú)損傷的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，但模具必須是充分固化，高光澤鏡面。
為了使制作玻璃鋼模具工藝做得更好，有必要對(duì)玻璃鋼模具實(shí)行編號(hào)進(jìn)行跟蹤管理。總結(jié)出差距，不斷加以改進(jìn)，才能使玻璃鋼模具的質(zhì)量得到保證。

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