手糊是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、有效的玻璃鋼成型工藝,不需要很多的設備和資金投入,即可在短時(shí)間內實(shí)現資本的回報。
1.膠衣的噴涂和涂刷
為了改善和美化玻璃鋼制品的表面狀態(tài),提高產(chǎn)品的價(jià)值,并保證內層玻璃鋼不受侵蝕,延長(cháng)制品使用壽命,一般是將制品的工作表面做成一層加有顏料糊(色漿)的、樹(shù)脂含量很高的膠層,它可以是純樹(shù)脂,亦可用表面氈增強。這層膠層稱(chēng)之為膠衣層(也稱(chēng)為表面層或裝飾層)。膠衣層制作質(zhì)量的好壞,直接影響制品的外在質(zhì)量以及耐候性、耐水性和耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕性等,故在膠衣層噴涂或涂刷時(shí)應注意以下幾點(diǎn):
(1)配置膠衣樹(shù)脂時(shí),要充分混合,特別是使用顏料糊時(shí),若混合不均勻,會(huì )使制品表面出現斑點(diǎn)和條紋,這不僅影響外觀(guān),而且還會(huì )降低它物理性能。為此應盡可能采用機械攪拌進(jìn)行混合,且最好用不產(chǎn)生漩渦的混合機,以避免混進(jìn)空氣。
(2)膠衣可以用毛刷或專(zhuān)用噴槍來(lái)噴涂。噴涂時(shí)應補加5-7﹪的苯乙烯以調節樹(shù)脂的粘度及補充噴涂過(guò)程中揮發(fā)損失的苯乙烯。
(3)膠衣層的厚度應精確控制在0.3-O.5mm之間,通常以單位面積所用的膠衣質(zhì)量來(lái)控制,即膠衣的用量為350-550g/㎡,這樣便能達到上述要求的厚度。
膠衣層的厚度要適宜,不能太薄,但也不能太厚,如果膠衣太薄,可能會(huì )固化不完全,并且膠衣背面的玻璃纖維容易顯露出來(lái),影響外觀(guān)質(zhì)量,起不到美化和保護玻璃鋼制品的作用;若膠衣過(guò)厚,則容易產(chǎn)生龜裂,不耐沖擊力,特別是經(jīng)受不住從制品反面方向來(lái)的沖擊。膠衣涂刷不均勻,在脫模過(guò)程中也容易引起裂紋,這是因為表面固化速度不一,而使樹(shù)脂內部產(chǎn)生應力的緣故。
(4)膠衣要涂刷均勻,盡量避免膠衣局部積聚。
(5)膠衣層的固化程度一定要掌握好。
檢查膠衣層是否固化適度的最好辦法使采用觸摸法即用干凈的手指觸及一下膠衣層表面,如果感到稍微有點(diǎn)發(fā)粘但不粘手時(shí),說(shuō)明膠衣層己經(jīng)基本固化,這時(shí)可進(jìn)行下一步的糊制操作,以確保膠衣層與背襯層的整體性。
2.工藝路線(xiàn)的確定
工藝路線(xiàn)關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、生產(chǎn)周期(生產(chǎn)效率)等各方面的因素。因此,在組織生產(chǎn)前,必須對產(chǎn)品使用時(shí)的技術(shù)條件(環(huán)境、溫度、介質(zhì)、載荷……等),制品結構、生產(chǎn)數量及施工條件等進(jìn)行全面的了解,經(jīng)過(guò)分析研究,才能確定成型工藝方案,一般來(lái)說(shuō),應從以下幾個(gè)方面考慮:
(1)根據產(chǎn)品使用要求,合理選用原、輔材料、配方和鋪層方法。
(2)根據產(chǎn)品幾何形狀、生產(chǎn)數量、確定模具的結構形式和模具材料。
(3)根據氣候條件、任務(wù)緩急、確定固化方式。
3.工藝設計的主要內容
(1)根據產(chǎn)品的技術(shù)要求來(lái)選擇適宜的材料(增強材料、結構材料及其它輔助材料等)。在原材料的選擇時(shí),主要考慮以下幾個(gè)方面:
①產(chǎn)品是否接觸酸、堿性介質(zhì),介質(zhì)的種類(lèi)、濃度、使用溫度、接觸時(shí)間等。
②是否有透光、阻燃等性能要求。
③在力學(xué)性能方面,是動(dòng)載荷還是靜載荷。
④有無(wú)防滲漏及其它特殊要求。
(2)確定模具結構和材質(zhì)。
(3)脫模劑的選擇、
(4)確定樹(shù)脂固化配合和固化制度。
(5)按已給定的制品厚度和強度要求,確定增強材料的品種、規格、層數和鋪層方式。
(6)編制成型工藝規程。
4.玻璃鋼層的糊制
糊制是手糊成型工藝的重要工序,必須精細操作做到快速、準確、樹(shù)脂含量均勻、無(wú)明顯氣泡、無(wú)浸漬不良、不損壞纖維及制品表面平整,確保制品質(zhì)量。質(zhì)量的好壞,與操作者的熟練程度和工作態(tài)度認真與否關(guān)系極大,因此,糊制工作雖然簡(jiǎn)單,但要把制品糊制好,則不是太容易的事情,應認真對待。
(一)厚度的控制
玻璃鋼制品的厚度控制,是手糊工藝設計及生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì )碰到的技術(shù)問(wèn)題,當我們知道某制品所要求的厚度時(shí),就需進(jìn)行計算,以確定樹(shù)脂、填料含量及所用增強材料的規格、層數。然后按照以下公式進(jìn)行計算它的大致厚度。
t=(G1N1,十G2N2+……)×(0.394+0.909K1+0.4×K1K2)
式中:—玻璃鋼的計算厚度(mm);
G1、G2——各種規格的布或氈的單位面積質(zhì)量(kg/㎡);
N1、N2——各種規格的布或氈的層數;
0.394——纖維基材的厚度常數;
0.909——聚脂樹(shù)脂的厚度常數;
0.400——填料的厚度常數;
K1——樹(shù)脂含量對玻璃纖維含量的比數;
K2——填料含量對樹(shù)脂含量的比數。
(二)樹(shù)脂用量的計算
玻璃鋼的樹(shù)脂用量是一個(gè)重要的工藝參數,可以用用下列兩種方法進(jìn)行計算。
(1)根據空隙填充原理計算,推算出含膠量的公式,只有知道玻璃布的單位面積質(zhì)量和相當厚度(一層玻璃布相當于制品的厚度),便可以計算出玻璃鋼的含膠量
(2)用先算出制品的質(zhì)量,確定玻璃纖維質(zhì)量的百分含量后計算。
①制品表面積×厚度×纖維增強塑料密度=制品質(zhì)量:
制品質(zhì)量×玻璃纖維質(zhì)量百分含量=玻璃纖維質(zhì)量;
制品質(zhì)量-玻璃纖維質(zhì)量=樹(shù)脂質(zhì)量。
②制品表面積×玻璃纖維層數×玻璃纖維單位面積質(zhì)量=玻璃纖維質(zhì)量;
玻璃纖維質(zhì)量÷玻璃纖維百分含量=制品質(zhì)量;
制品質(zhì)量-玻璃纖維質(zhì)量=樹(shù)脂質(zhì)量。
糊制時(shí)所需的樹(shù)脂用量可以根據玻璃纖維的質(zhì)量來(lái)估算。如果使用短切氈,其含膠量一般控制在65-75%之間,如用玻璃布作增強材料時(shí),含膠量一般控制在45-55%之間,從而保證制品的質(zhì)量。
(三)玻璃布糊制
帶膠衣層的制品,膠衣中不能混入雜質(zhì),糊制前應防止膠衣層與背襯層之間有污染,以免造成層間粘接不良,而影響制品質(zhì)量。膠衣層可用表面氈來(lái)增強。糊制時(shí)應注意樹(shù)脂對玻璃纖維的浸漬情況,首先使樹(shù)脂浸潤纖維束的整個(gè)表面,然后使纖維束內部的空氣完全被樹(shù)脂所取代。保證第一層增強材料完全浸透樹(shù)脂并緊密貼合,這一點(diǎn)非常重要,特別對某些要在較高溫度條件下使用的制品尤為重要。因為浸漬不良及貼合不好會(huì )在膠衣層周?chē)粝驴諝?,而這種留下的空氣在制品固化處理和使用過(guò)程種會(huì )應熱膨脹而產(chǎn)生氣泡。
糊制時(shí),先在膠衣層或模具成型面上用毛刷、刮板或浸漬輥子等手糊工具均勻地涂刷一層配制好的樹(shù)脂,然后鋪上一層裁剪好的增強材料(如斜條、薄布或表面氈等),隨之用成型工具將其刷平、壓緊,使之緊密貼合,并注意排除氣泡,使玻璃布充分浸漬,不得將兩層或兩層以上的增強材料同時(shí)鋪放。如此重復上述操作,直達到設計所需的厚度為止。
若制品的幾何尺寸比較復雜,某些地方增強材料鋪放不平整,氣泡不易排除時(shí),可用剪刀將該處剪開(kāi),并使之貼平,應當注意每層剪開(kāi)的部位應錯開(kāi),以免造成強度損失。
對有一定角度的部位,可玻璃纖維和樹(shù)脂填充。若產(chǎn)品某些部位比較大,可在該處適當增厚或加筋,以滿(mǎn)足使用要求。
由于織物纖維方向不同,其強度也有不同。所用玻璃纖維織物的鋪層方向及鋪層方式應該按工藝要求進(jìn)行。
(四)搭縫處理
同一鋪層纖維盡可能連續,忌隨意切斷或拼接,但由于產(chǎn)品尺寸、復雜程度等原因的限制難以達到時(shí),糊制時(shí)可采取對接式鋪層,各層搭縫須錯開(kāi)直至糊到產(chǎn)品所要求的厚度。糊制時(shí)用毛刷、毛輥、壓泡輥等工具浸漬樹(shù)脂并排盡氣泡。
如果強度要求較高時(shí),為了保證產(chǎn)品的強度,兩塊布之間應采用搭接,搭接寬度約為50mm。同時(shí),每層的搭接位置應盡可能的錯開(kāi)。
(五)短切氈的糊制
當用短切氈作增強材料時(shí),最好使用不同規格的浸漬輥子進(jìn)行操作,因為浸漬輥子對排除樹(shù)脂中的氣泡特別有效。若無(wú)此種工具而需用刷子進(jìn)行浸漬時(shí),要用點(diǎn)刷法涂刷樹(shù)脂,否則會(huì )把纖維弄亂,使纖維移位,以致分布不均勻,造成厚薄不一。鋪在內部深角出的增強材料,如果用刷子或浸漬輥子難使其緊密貼合時(shí),則可以用手抹平壓緊。
糊制時(shí),用涂膠輥將膠液涂在模具表面上,然后手工將裁好的氈片鋪在模具上并抹平,再用膠輥上膠,來(lái)回反復輥壓,使樹(shù)脂膠液浸入氈內,然后用膠泡輥將氈內的膠液擠出表面,并排出氣泡,再糊制第二層。若遇到彎角處,可以手工將氈撕開(kāi),以利于包覆,兩塊氈之間的搭接約為50mm。
許多產(chǎn)品也可以采用短切氈與玻璃布交替的鋪層方式,如日本各公司糊制的漁船就是采用交替糊制的方法,據介紹該方法制作的玻璃鋼制品性能很好。
(六)厚壁產(chǎn)品的糊制
制品厚度在8毫米以下的產(chǎn)品可一次成型,而當制品厚度大于8毫米以上時(shí),應分多次成型,否則會(huì )因固化散熱不良導致制品發(fā)焦、變色,影響制品的性能。多次成型的制品,第二次糊制時(shí),應將第一次糊制固化后形成的毛刺、氣泡鏟掉后方可繼續糊制下一鋪層。一般情況下,建議一次成型厚度不要超過(guò)5mm。當然也有為成型厚璧制品而開(kāi)發(fā)的低放熱、低收縮樹(shù)脂,這種樹(shù)脂一次成型的厚度比較大一些