模具手糊工艺过程

1、1.5兆瓦风电机舱罩模具制作工艺全景记录 风机叶片、风电机舱罩、导流罩是风力发电机组的关键部件，均采用了性能优越的复合材料制成。风力发电机的重要部件如主轴、变速箱、电机等均安装在机舱罩内，故机舱罩主要保护设备免受环境影响，并提供人员安装维修条件。虽然相对于叶片，机舱罩的设计相对简单，但风力发电机制造商对其制造要求同样很高。 机舱罩产品的制造工艺流程一般包括：机舱罩产品的制造工艺流程一般包括： 产品图纸设计产品图纸设计转化并设计模具图转化并设计模具图加工原模加工原模制制造模具造模具模具表面处理模具表面处理制造产品制造产品模具的制造是整个工艺中关键的一步，模具的质量直接影模具的制造是整个工艺中关键

2、的一步，模具的质量直接影响到最终产品的质量，模具的使用寿命也直接影响到产品响到最终产品的质量，模具的使用寿命也直接影响到产品生产制造的成本。一套好的机舱罩模具使用寿命可以达到生产制造的成本。一套好的机舱罩模具使用寿命可以达到500以上。那么一套优质模具的制作工艺是如何做到的？以上。那么一套优质模具的制作工艺是如何做到的？制作过程中又是如何控制的？制作过程中又是如何控制的？ 此次机舱罩模具的制作工艺为常用的手糊成型法，机舱罩此次机舱罩模具的制作工艺为常用的手糊成型法，机舱罩模具分为三块，上部的顶盖、下部左右对称的下仓模具分为三块，上部的顶盖、下部左右对称的下仓1和下和下仓仓2。图图1 机舱罩的一

3、端可以看出产品由三块组成的，缝隙处由法兰连接组成机舱罩的一端可以看出产品由三块组成的，缝隙处由法兰连接组成图图2 机舱罩顶盖部分的原模机舱罩顶盖部分的原模图图3 机舱罩下仓部分的原模机舱罩下仓部分的原模 玻璃钢机舱罩模具制作工艺包括：玻璃钢机舱罩模具制作工艺包括： 涂覆脱模剂涂覆脱模剂喷涂胶衣层喷涂胶衣层糊制表面层糊制表面层糊制增强层糊制增强层模具加固模具加固模具表面处理模具表面处理第一步：涂覆脱模剂第一步：涂覆脱模剂 清理干净原模表面，涂覆脱模蜡和脱模剂。具清理干净原模表面，涂覆脱模蜡和脱模剂。具体操作：先用棉布蘸取蜡，以打转的方式用力在体操作：先用棉布蘸取蜡，以打转的方式用力在表面擦拭，紧

4、接着用相同的方式去除多余的蜡以表面擦拭，紧接着用相同的方式去除多余的蜡以及打蜡时棉布留下的擦痕，完成后间隔及打蜡时棉布留下的擦痕，完成后间隔2小时用小时用干净的棉布进行抛光。脱模剂用干净的纯棉布蘸干净的棉布进行抛光。脱模剂用干净的纯棉布蘸取但不要滴落，将脱模剂平擦在模具表面，形成取但不要滴落，将脱模剂平擦在模具表面，形成一层薄薄的光滑涂层后静置待脱模剂挥发。每一一层薄薄的光滑涂层后静置待脱模剂挥发。每一层涂覆结束后，静置层涂覆结束后，静置15分钟待其干燥固化后，再分钟待其干燥固化后，再进行下一步的涂覆，每一层使用不同的干净棉布。进行下一步的涂覆，每一层使用不同的干净棉布。最后一层涂覆好后，需要

5、最后一层涂覆好后，需要30分钟的固化时间。固分钟的固化时间。固化时间越长，脱模效果越好。化时间越长，脱模效果越好。第二步：喷涂胶衣层第二步：喷涂胶衣层 图图4 机舱罩下仓部分胶衣喷涂现场机舱罩下仓部分胶衣喷涂现场图图5 完成胶衣喷涂的机舱罩顶盖部分完成胶衣喷涂的机舱罩顶盖部分 胶衣分两遍喷涂，两遍间隔时间控制的原则为首层胶衣完全固化，一般为23小时 第三步：糊制表面层第三步：糊制表面层 在等到胶衣表面固化到粘手不粘胶的时候开始铺覆表面毡，此时既可以提高胶衣与表面毡的粘结力，又可以较好的控制树脂的用量。表面毡可以预先在模具表面铺覆好，然后开始涂覆树脂。糊制时以树脂刚好浸透表面毡为准，控制好树脂用

6、量。表面毡层气泡一定要做到尽可能的少，否则会直接影响日后模具的耐久性。图图6 机舱罩顶盖部分铺覆表面毡机舱罩顶盖部分铺覆表面毡第四步：糊制增强层第四步：糊制增强层 机舱罩模具增强层一般采用短切毡，短切毡为各向同性纤维制品，可以减少模具在固化过程中产生的内应力差，从而达到减少变形的目的。树脂则要求采用耐热性能好的低收缩模具专用树脂或环氧树脂，以减少模具的收缩率，提高其耐热性。 同时在模具中间使用轻木夹芯材料，可以增加模具的刚度、减少形变。大型模具的刚性和尺寸的精确度是较难控制的，而轻质高强的Balsa轻木则是制作大型叶片、舱罩模具的首选夹芯材料。其独特的生长环境和细胞结构造就了这种材质高比刚度、

7、比强度的特点，几乎所有的叶片、舱罩模具均采用夹芯材料Balsa轻木来减重、增强。图图7 机舱罩顶盖部分短切毡的铺覆机舱罩顶盖部分短切毡的铺覆图图8 增强层采用了零收缩模具树脂增强层采用了零收缩模具树脂 同样，在本道工序充分固化后，检查气泡，挑破并用砂纸打磨去除毛刺。图图9 增强层中间采用轻木夹芯增强层中间采用轻木夹芯图图10 轻木糊制现场轻木糊制现场图图11 增强层糊制后的机舱罩下仓增强层糊制后的机舱罩下仓第五步：模具加固第五步：模具加固 模具完成后一般都需要加固作为支撑，以防止模具反复使用过程中造成变形。加固的材料一般采用金属方管、角钢、木条等。以减少模具形变和使用方便为原则，材料的分布根据

8、模具的大小进行合理布局。钢架焊接到位后，采用产品树脂和玻纤布将其固定于模具之上。图图12 糊制钢架后的机舱罩顶盖部分糊制钢架后的机舱罩顶盖部分图图13 糊制钢架后的机舱罩下仓部分糊制钢架后的机舱罩下仓部分第六步：脱模第六步：脱模 固定架焊接35天后，模具固化充分后就可以进行脱模了。机舱罩模具与原模分离一般采用起重机固定钢架后，将模具与原模整体吊起，利用原模的重力进行模具脱模。本次机舱罩模具顶盖部分脱模顺利，起重机吊起模具，模具随即与原模分离。机舱罩下仓模具在增加脱模楔子、模具各角起吊后，模具顺利脱模。以下是脱模步骤现场的图像记录：图图14 起重机将机舱罩下仓部分吊起起重机将机舱罩下仓部分吊起图

9、图15 起重机吊起机舱罩下仓模具，成功脱模起重机吊起机舱罩下仓模具，成功脱模！图图16 脱模后的机舱罩下仓模具脱模后的机舱罩下仓模具图图17 近距离感受一下近距离感受一下模具模具的表面效果的表面效果总结总结 至此，本次机舱罩模具的制作过程记录完毕。通过对制作过程的全程跟踪，体会整个生产过程的管理和控制，我们可以认识到：模具的质量除取决于模具的结构设计外，对模具制造过程要求很高，其中包括：高质量的原材料、环境条件、完善的车间管理、合理的制作时间表等。 高质量模具的决定因素高质量模具的决定因素 高质量的原材料高质量的原材料 尽可能选用优质的原材料，是制造高质量玻璃钢模具的重要条件。用于制造模具的原

10、材料成本对于总成本来讲只占很小的百分比，不能试图节约而使用产品树脂或有可能超过储存期的材料和劣质材料。用好的原材料是生产出高质量模具的前提条件。 环境条件环境条件 温度：理想的温度范围约为21-28摄氏度，在制造原模和模具的过程中应始终保持这样的环境温度。本次模具制作中恰逢夏季，也遇到了高温天气，生产中暂停铺层操作或者安排其他操作。另外湿度对胶衣和树脂固化有重要的影响，若在制造模具时湿度较高，应慎重，并应等待至合适的生产条件。 合理安排的制作时间表合理安排的制作时间表 无论是采用传统的铺层方法，还是选用新的低收缩系统，所要求的时间均由这些材料的固化特性来决定。走捷径或加速工艺，都将对模具的质量

11、产生不良影响，安排适宜的制作时间是成功的要素之一。比如，选择在温度和湿度适中的清晨进行铺层操作，温度相对低，树脂固化时间长，对于生产中工人的操作来说，较为舒适、易于控制。温度较高的下午则可以安排对固化后的铺层进行气泡检查、毛刺打磨等表面处理。手糊玻璃钢制品模具制作工艺经验谈 中国的玻璃钢工业发展到今天，备受关注的一个问题，就是如何提高玻璃钢产品质量：要提高玻璃钢产品的质量，首先要有好的模具，好的玻璃钢模具要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和机械性能。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，涉及原材料厂家、产品结构设计技术人员、玻璃钢模具制作技

12、术人员等各方的工作有以下几个方面： 材料的选择非常关键材料的选择非常关键 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、手糊等材料都有不同的要求，特别是长期来不受上层重视、基层忽视的辅料等，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作用。 (1)胶衣层重视模具的耐热，光泽和耐裂性。以乙烯基酯树脂为主流。 (2)表面层重视耐热和耐裂性，树脂采用表面毡作为增强材料，减少模具表面出现布纹，树脂通常采用乙烯基酯树脂。 (3)中间层重视强度，重视纤维的力学分布，对纤维加预应力的实施，通常使用模具树脂或乙烯基酯树脂或间苯二甲酸型

13、树脂。 (4)背衬层重视强度、耐水，耐侯性保护。 (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，其原因可能是玻璃钢层与胶合板间的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欠缺；此外，3D钢结构网架也可作为补强加固，可以大大提高模具使用效率。 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，也可因模具的特别需

14、要适当选用。 设备与工具设备与工具 大家都认为做玻璃钢模具属于手工操作的简单工艺，毛扫是分布树脂的主要工具。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，所以在操作前就选好毛扫(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，那么玻璃钢模具的强度从哪里来？

15、质量从哪里来保证？ 严格的成型工艺流程严格的成型工艺流程 要做好的玻璃钢模具，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。进行喷涂和手涂胶衣，第一层不需涂得太厚，这样胶衣中的气泡就会容易排走，但要涂得均匀，让第一层胶衣刚开始增稠的时候，就可进行第二层的涂扫，这时二

16、层的胶衣厚度总共应是0.55mm0.6mm左右，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从下往上拉，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设。 为了要使玻璃钢模具的质量能达到预期的最佳性能效果，在铺层工艺上采用一些必要的办法，控制使整个玻璃钢模具在变形收缩问题上尽量减至最少，力学性能上处于最佳状态，相对来讲，整体综合成本就会降低。 间歇法间歇法 间歇法是利用时间差使其树脂的变形收缩减至最少，可以先做一层表面毡或短切毡，因为只做一层的玻璃纤维，树脂用量也很少，整体的收

17、缩变形是非常少的，让这一层有足够的固化时间定形后，再做一层纤维。因为第一层固化在前，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的强度要求为止。 RM法法 在铺设中间层的过程中，采用一毡一布即短切毡，方格布重叠的工艺，用两层方格布铺设，层间的剪切力很差：单用短切毡铺切，它的纤维线短，力向性能不集中，而具含胶量大。鉴于它们各有的优点作为各自缺点的互补，采用RM法，促进树脂纤维之间的浸透，提高纤维布层间

18、力矩，从而得到最好的效果。 铺设法铺设法 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铺设后，增加了四个方向而得之八面，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，一根是受扭力，都是处于应力最差的状况，因此，在产品或模具结构上直角的地方采用45铺设法，使其两根在直角位置上的纤维形成120，这时，在操作工艺上加之轻类预应力，使纤维的力向拉得更紧，产品结构上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

19、时玻璃钢模具正处于固化不完全状态，玻璃钢模具还未有最好的强度，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还未得到释放，加之在生产产品时所产生的热量对其影响使模具无论在强度及耐用性，表面光洁度，变形等方面问题都会逐渐表露出来，随之胶衣，表面布纹的出现乃至胶衣开裂，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8034小时的恒温后，让玻璃钢模具在结构造型上不同角度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，使其处于最佳状态才能脱模。 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(现在采用的水磨砂纸除MT以外，还有日本的、英格兰、意大利、美国、而大家最普通的是采用南韩的鹰球牌砂纸)。水磨工艺开始应该用600800#。要是实在太粗糙的模具才先用400#。因为开始用太粗的水磨砂纸，它的砂痕就很粗。最后的水磨砂时间就要长很多。每次都要把上次砂痕去掉，直到15002000