玻璃钢复合材料

1、    一、制造模具的条件    1、环境条件    温度：在制造阳模和阴模的全过程应始终保持同一环境温度，即2128。    湿度：湿度对胶衣和树脂的固化影响很大，理想的湿度范围为4060，若制造模具时相对湿度超过65，应等待至合适的生产条件再施工，尤其南方及沿海地区，湿度比较大，更应该慎重。    2、洁净的车间    在一个肮脏环境中是不能制造出高质量

2、的模具，阴、阳模的制造区应高度清洁，必须比制品生产区有更高的维护管理标准，所以，在模具制造伊始，就应提前作好模具制造区的除尘与清洁工作。    3、洁净的压缩空气    纯净、干燥的气源供给是制造高品质模具的另一要素。若风管中空气带有少量的水或油，则模具胶衣表面就会出现大量针孔和麻点，为此要付出大量的劳动力进行修补，这样，模具的质量将受到很大的影响。空压机需要安置在良好的环境中，并为其配备有效的空气干燥器和油水分离器。    4、原辅材料的选用  

3、0; 选用优质的原辅材料，是制造高品质模具的重要条件。用于制造模具的原辅材料成本对于总成本来说只占很小的百分比，不能试图节约而使用产品树脂或已过贮存期的材料和劣质材料。    5、制定合理的制模时间表    安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法，还是选用新的低收缩系统，所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的，企图走捷径或加速工艺，都将对模具的质量产生不良的影响。    二、模具胶衣的喷涂   

4、60;模具胶衣的操作过程是模具制造中至关重要的一步，甚至可以想象模具胶衣就是整个模具，所有的后铺层及结构骨架都是为模具表面胶衣层服务的。    模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。    1、设备    采用喷射设备涂敷模具胶衣是模具制造工艺中一个重要环节。适宜的喷射压力对避免多孔和胶衣流挂、胶衣分色等现象有重要影响。    我们目前使用的871喷枪，在喷枪壶里，固化剂通

5、过手动混合，保证了准确的比例，但喷枪喷出的扇形混合物的分布产生一非常细的雾化效果，喷涂的速度比泵送系统慢，其工作时间受到原料凝胶时间的限制。    2、模具胶衣的检验    模具胶衣的贮存期是要求非常严格的指标，依照胶衣供应商的建议是十分重要的，大多数情况下，生产者能够保证胶衣从包装到一特定时间的使用质量。因此，生产者与检查者应经常检验每桶胶衣的生产日期或日期编号，以便确认胶衣是否在有效的使用期内。    混合    在使用前用一气动搅

6、拌器彻底搅拌每一桶模具胶衣，并确保桶里所有的材料都得到完全的混合，然后，允许胶衣停留几分钟以恢复到它自身的黏度，再进行使用。    温度    核实胶衣的温度在2128范围内，该温度是制模工艺要求的适宜温度。    凝胶时间    每桶模具胶衣的凝胶时间、供应商都有明确规定。模具胶衣进厂后，质检部门必须核实凝胶时间，即    A、样品应达到标准的测试温度25；   &

7、#160;B、加入指定数量的固化剂并混和均匀；    C、记录下从固化到加入到凝胶的时间。    粘度    需要用BROOKFIELD粘度计测试胶衣粘度。胶衣样品的温度为25。    a、选择合适的转子置于样品中；    b、粘度计以低速和高速旋转；    c、记录读数并转化为粘度指标。    在工厂内进行模具材料的

8、质检是非常重要的，往往生产者都把这一重要步骤忽略了。    3、脱模腊、脱模剂处理    对模具进行脱模蜡或脱模剂处理。    把水磨、抛光处理好的玻璃钢模具清理干净，用毛巾擦干，待干透后，用34层干净的纱布包上适量的脱模蜡（美国船牌R333号），采用回旋法均匀的涂在模具表面上，稍待35分钟，用干净的白毛巾用力揩擦，直至镜面效果，放置约2小时。重复上述操作共4次。第5次操作放置6小时以上。    防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后，建

9、议涂一遍多次脱模剂。    A、新模具或旧模具皆应以适当之溶剂（例如丙酮）清洗，务必将表面之杂质、蜡垢等清洗干净，并至干燥。    B、将CHEMLEASPMR以干净之纱布浸湿后，涂覆于模具上。    C、涂覆后，在CHEMLEASEPMR尚未干固前，用干布均匀涂覆至表面各处。    D、首次使用本品，须重复45次，每间隔约1020分钟，如模具面积较大，则每涂覆一次后可连续涂覆，最后一层涂覆后须用干布将模具擦拭光亮，并静置一小时以上使用

10、。    E、一次使用时，胶衣可能难以涂覆，这是脱模效果太好的缘故，可涂少量脱模蜡，以后不必使用。    F、若脱模较困难时，再以CHEMLEASPMR涂覆12次，如此即可达到节省成本和确保品质的目的。    4、胶衣的喷涂    模具上涂完脱模腊（剂）后，就进行胶衣喷涂。建议模具胶衣厚度为1mm，胶衣分两层，喷涂过程分两次完成，每层厚，且每层喷三遍，一遍。模具胶衣的厚度需要严格控制的，这就要求每喷完一遍胶衣后，都要用胶衣尺在模具表面很

11、多地方精确计量胶衣层的厚度。    正确的胶衣喷涂方法如下：    喷第一遍厚度为的模具胶衣。    与第一遍成垂直方向喷第二遍胶衣，厚度为。    再按第一遍的方向喷最后一遍胶衣，这样第一层的胶衣厚度就是。    为避免龟裂或起皱，应在第一层胶衣固化后，才能喷另一层胶衣。在正常温度下，固化时间为90分钟。    三、模具铺层  

12、0; 胶衣喷完后1小时3小时，等胶衣固化后，表面不粘手的情况下，进行铺层。我们目前基本上采用传统的多步骤铺层方法。    1、原料：    A、模具树脂    模具树脂具有较高的热变形温度和低收缩率，我们基本选用间苯树脂、乙烯基树脂。    B、玻纤增强材料    短切毡是非常好的模具增强材料，它可以最大程度的减少纤维纹路的印出。相对针织纤维毡和纤维编织类产品，短切毡的优点更为突出。&#

13、160;   C、质量检验    为了保证模具树脂达到使用要求，也要象对模具胶衣那样进行质检。包括：材料贮存期，对每一批进行混合测试以及测试凝胶时间和黏度。    2、首层    模具积层是从糊制首层开始的。首层的质量要求是非常高的，要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维选用30克米2表面毡、300克米2、450克米2的短切毡，积层时必须用铁滚仔细滚压铺层，确保所有气泡已赶净，并保证合理的树脂

14、与纤维比例。当首层固化后，要对铺层做认真全面的检查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷，必须小心的将气泡去掉，并重新修补好创面。    3、增厚铺层    积层工艺一般为M450×45+RX×N，小的模具8mm厚左右，大的模具保证15mm左右。生产者必须严格执行积层工艺及时间表。    4、巴氏硬度    制定铺层计划的一个好方法，就是观察铺层巴氏硬度的变化。当积层的巴氏硬度达到完全固化

15、硬度的80%90%时，就可以进行下一铺层。当采用巴氏硬度仪测量铺层硬度时，要注意需记录多个读数并算出平均值，并以此作为硬度值。这种方法消除了由于固化时间差异而产生的数据误差，用这种方法铺层通常要比依据铺层时间计划表要快。    四、模具外结构    当模具铺层完毕后，下一步工作就是制作模具的外部加强结构。加强结构的目的是：使外部力量平均传递到模具表面，阻止了模具的表面变形。    模具胶衣产生裂纹的最基本原因是模具的变形，正因为如此，设计一刚性模具结构将会大大的阻止胶衣的干裂

16、。    无论钢架结构或胶合板的条箱结构，都应悬吊在高于模具铺层面14英尺的地方，如果结构骨架直接与模面联结，不同的热传导将引起模具表面印痕。另外，在结构层与表面之间不要放置部分泡沫、层板或其他绝缘材料做垫层，该结构与铺层之间的黏结最好使用玻纤，但不要用编织布以防印痕。    五、脱模    当框架结构完全固化，模具就可以脱模。第一步将模具边缘切割整齐，然后用多个脱模楔均布插入阴、阳模之间，均匀用力（不要单独用力以防损坏模具），并用橡皮锤敲打各个应力集中部位（注意不要用铁器敲

17、打），最后完全脱模。    六、模具处理    脱模后，仔细检查模具每一个部位，任何表面的缺陷都应注意到并标记出来。在理想状态下，模具不需要打磨表面，只将模具表面抛光即可，一般制造出的模具无法达到理想状态，那只好按照传统的方法对模具进行打磨处理。    七、结束语    因此，高质量模具的制造与严格的模具制造程序及严格的生产管理是分不开的。玻璃钢基础知识-玻璃钢的基本特性   折叠玻璃钢的基本特性 

18、;   玻璃钢的基本性能主要取决于其两大组分和它们之间的结合，即玻璃纤维、热固性树脂或热塑性树脂、纤维和树脂间的间面。使用最广泛的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。此外还有环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂，以及某些特种用途的树脂（如有机硅、聚酞亚胺、苯并咪唑等）。由热固性树脂制成的玻璃钢俗称热固性玻璃钢。把不同树脂和各种玻璃纤维制品复合，就可制成各种不同性能的玻璃钢制品。用玻璃纤维增强热塑性树脂称为热塑性玻璃钢。常用的热塑性树脂有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、饱和树脂、丙烯氰一丁二烯一苯乙烯（ABS)树脂等。我国目前大量生产的是热固性玻璃钢。常用的玻璃纤维制品有无碱、中碱的玻璃纤维布、

19、无碱、中碱的无捻玻璃纤维布（方格布），无碱、中碱的无捻玻璃纤维纱等。    玻璃钢集中了玻璃纤维及合成树脂的特性，具有质量轻、强度高、耐学腐蚀、电绝缘性好，透过电磁波、隔音、减震和耐瞬时高温烧蚀等特点。因此，玻璃钢己经成为国防和国民经济建设中不可缺少的重要材料之一。    （一）力学性能    玻璃钢的力学性能突出的一点是比强度高，这是金属材料和其它材料无法相比的。这里，我们要提一下强度的概念。强度通常是指单位面积所能承受的最大载荷，材料就破坏了。强度又分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度。例如说聚

20、酯树脂玻璃钢抗拉强度290MPa,是指每平方厘米截面可以承受2900kg的拉力。    玻璃钢轻质高强的性能，来源于较低的树脂密度（浇注体密度左右）以及玻璃纤维的高抗拉强度（普通钢材的5倍以上）。玻璃钢的密度随着树脂含量的不同而有所不同。从高树脂含量的玻璃纤维毡制品到低树脂含量的玻璃纤维缠绕制品（密度2.2)，玻璃钢的密度只有普通碳钢的1/41/5，比铝还轻1/3。    玻璃经高温熔融，快速拉成细丝时，由于比表面积比较大，玻璃纤维内部及表面就难以存在大缺陷，所有玻璃纤维的强度就非常高。常用的无碱铝硼硅酸盐纤维，其一般性能如表2一1所

21、示。         玻璃钢中常用的玻璃纤维直径是813m。近年来各国所用的玻璃纤维趋向向粗直径发展，通用的是1318m，采用池窑拉丝。采用粗直径纤维既不影响玻璃钢的性能，纤维的产量又可以大幅度提高（因为产量和直径成平方关系）。也有采用直径20以上的玻璃纤维。玻璃钢所用的玻璃纤维一般是把单丝并成线或粗纱，或进一步制成织物及做成毡来使用。从表22所得的各种纤维强度比较来看，玻璃纤维的强度是非常高的。      玻璃纤维可按三种方向排列。如图21所示  

22、60; （1）单向纤维增强的玻璃钢    这一类玻璃钢，玻璃纤维定向排列在一个方向，它是用连续纱或单丝片铺层的。在纤维方向上，很很高的弹性模量和强度，其纤维方向的强度可高达1000MPa，但在垂直纤维方向上，其强度很低。只有严格的单向受力情况下，才能使用这类玻璃钢。其纤维体积含量高达60%。    (2）双向增强的玻璃钢    这类玻璃钢是用双向织物铺层的，其玻璃纤维体积含量可达50 %。在两个正交的方向上，有较高的强度。它适用于矩形的平板或薄壳的结构物。    (3)准可向

23、同性玻璃钢   几这类玻璃钢是用短切纤维毡或模塑料制成的，制品中各向强度基本接近，纤维体积含量一般小于30，适用于强度、刚度要求不高或载荷不很清楚而只能要求可向同性的产品。     在玻璃钢/复合材料中，力学性能在相当大的程度上取决于增强材料，有人把它比做是材料的筋骨。古代增强材料主要是麻和棉纤维以及丝绸类。到了40年代，玻璃纤维开始占增强材料的绝大多数。在此后相当长的一段时间里，用玻璃纤维作增强材料的复合材料（即玻璃钢）仍然占主要地位。但随着工业的发展，不同的时期相继出现了新的材料，在50年代研制了高模量纤维、硼纤维。60

24、年代，又改变了玻璃钢成分，研究了S及R型高强玻璃纤维。到了70年代，先后又开发了凯芙拉纤维等。见表23所示。增强材料多品种的开发，为复合材料的应用开辟了新的领域和广阔的途径。    玻璃钢/复合材料的力学性能具有明显的方向性，这是与金属材料不同的。金属材料，不论在任何方向，强度和弹性模量几何完全相同。而对于木材，玻璃钢等，沿纤维方向的强度和模量就比垂直于纤维方向上的要高得多。象金属那样强度不随方向变化而变化的材料称为各向同性材料，而象玻璃钢、木材、钢筋混凝土等，它们的强度随着方向不同而变化，称它们是各向异性材料。玻璃钢等人造的复合材料还以人为地变化纤维方向和数量来

25、达到某种特定的强度要求。例如，我们采用1：1玻璃布（指经向纤维和纬向纤维量为1：1)制造的玻璃钢，其经向和纬向强度几何是相等的。但在其它方向上强度则较低，如在45°方向上强度比经、纬向强度1/2还有低，见表2-4所示。    如果我们采用经向和纬向纤维量为4: 1的玻璃布制成环氧玻璃钢，它们经向和纬向差别较大，因此在这两个方向上的拉伸、压缩、扭曲都大不相同，如表2-5所示。     强度的概念前面己经讲过，它是指材料破坏时，物体内的最大应力值，按照受力情况分为拉伸、弯曲、压缩、扭转、剪切等。   

26、;     不同的材料，当应力一定时，弹性模量E大，应变就小；弹性模量E小，应变就大。这说明常数E是反映材料抵抗变形能力大小的参数。若把截面积F的大小也考虑在内，那么EF又称为抗拉刚度。用刚度概念来具体说明该构件抵抗拉伸变形的能力就更全面了。   当图2-2构件上作用的是它与相反的方向载荷时，这时构件就会就会受压缩，见图2-3所示。    构件受压缩时也有应力、应变、强度、弹性模量、刚度等，其定义和拉伸时一样，只是荷载方向相反而己。    值得注意的是人们常常有一种误解，认为

27、资料中所列举的强度数据就是实际构件的强度数据。其实这两者截然不同，差异较大的如手糊聚酯玻璃，小试件抗拉伸强度可达20250MPa,而在同样原材料的3m X 9m的大型构件上取下一块试样，它的抗伸强度只有100MPa。这是因为两者一的制造操作条件不同，大块板工艺条件不如小试件那样理想。因此，在采用各类资料、书籍所给出的强度数据时，一定要注意你所设计的构件工艺制造条件和一般小试件之间的差异，否则将会出现问题。    此外，还要注意玻璃钢复合材料层间强度和弹性模量低的特点。层间是薄弱环节，因为层间没有增强纤维，所以它的层间剪切和层间抗拉伸强度都较低，充其量也只是树脂本身

28、的强度。这个特点告诫人们在设计和制造玻璃钢制品时，除工艺制造时尽量使布层间粘牢外，设计上应使居间应力降到最低，防止层间破坏情况出现。例如。306#聚酯玻璃钢的层间剪切强度只有8. 926MPa，层间抗拉伸强度还要低些。    玻璃钢的弹性模量比木材大2倍，但比一般结构钢小10倍。因此，在玻璃钢结构中，常盛刚性不足，会出现较大的变形。为了改善这一缺点。可采用夹层结构，亦可通过应用高模量纤维或中空纤维等来解决。    可以认为FRP刚性优质木材=竹材。（二）物理性能    玻璃钢具有密度小，良好的介电绝缘性能

29、、隔热性能、抗吸水和抗热膨胀性能等。   （1)密度    玻璃钢密度介于之间，只有普通炭的141/5比轻金属铝还要轻1/3左右，而机械强度却很高，某些方面甚至能接近普通碳钢的水平。例如某些环氧玻璃钢，其拉伸、弯曲和压缩强度均达到400MPa以上。按比强度计算，玻璃钢不仅大大超过普通碳钢，而且可达到和超过某些特殊合金钢的水平。    玻璃钢与几种金属的密度、拉伸和比强度比较见表2-6所示。   （2）电性能    玻璃钢有优良的电绝缘性能，可作为仪表、电机

30、及电器中的绝缘零部件。在高频作用下仍然保持良好的介电性能。在任绝缘材料中，用玻璃纤维布代替纸及棉布，可提高绝缘材料的绝缘等级，在用相同树脂的情况下，至少能提高一个等级。玻璃钢占绝缘材料用量的131/2。在一些大型电机中，如万kW电机，要用几百公斤玻璃钢作绝缘材料。此外玻璃钢不受电磁影响，而且有良好的透微波性能。     （3)耐热性能    玻璃钢有良好的耐热性能，它的比热大。是金属的23倍。导热系数比较低，只是金属材料的1/0011000。此外，某些品种玻璃钢的耐瞬时高温性能也十分突出，如酚醛型高硅氧布玻璃钢，在遇极高温度

31、时，产生碳化层，可有效地保护火箭、导弹及宇宙飞船在穿过大气层时需要承受的500010000K高温及高速气流的作用。表2-8列出了几一种材料的热性能。    从表中可以看出，玻璃钢具有良好的绝热性能，这是金属材料无法比拟的。    （4）耐老化性能    任何材料都存在老化问题，玻璃钢也不例外。只是速度和程度不同而己。玻璃钢在大气曝晒、湿热、水浸泡及腐蚀介质等作用下，性能有所下降，在长期使用过程中会使光泽减退、颜色变化、树脂脱落、纤维裸露、分层等现象。但随着科学技术进步。人们可以采取必要的防老化措施，改善使

32、用性能。提高产品的使用寿命。例如玻璃钢放在哈尔滨地区进行自然老化试验。板材拉伸强度下降最少，小于20%；弯曲强度次之，一般不超过30%；压缩强度下降最多，波动也最大一般为2550。见表2一9所示。    此外，室外风、而及阳光曝晒，会使玻璃钢表层树脂脱落，应注意定期维护。    （5）长期耐温性及耐热性    玻璃钢的酸温性及耐热性取决于所用的树脂。长期的使用温度不能超过树脂的热变形温度。    通用的环氧及聚酯玻璃钢。都是易燃的，对于有防火要求的结构物，要用阻燃树脂或加阻燃

33、剂，因此在使用玻璃钢时。应充分注意。    一般玻璃钢不能在高温下长期使用。如聚酷玻璃钢在0-500以上，环氧玻璃钢在60以上。强度开始下降。近年来出现了一些耐高温的玻璃钢，如脂环族环氧玻璃钢，聚酞亚胺玻璃钢等。但长期工作温度也只能在2003000以内，远较金属的长期使用温度为低。    综上所述五个方面的物理性能，可见玻璃钢和金属、陶瓷等材料不同，因此在使用上要发挥其长处，注意合理使用。    例如，玻璃钢低温性能好，强度不下降，因此北方冬季虽然室外气温降到一40-50，可玻璃钢并不发脆。一般冷却塔、防

34、雨棚等室外构筑物，在北方冬季里使用仍很安全。相反。玻璃钢在高温环境下要用专门的树脂和配方，例如在100长期使用，就要采用耐高温配方，用专门的工艺条件成型才行，否则玻璃钢在长期1000以上持续工作，就会遭到破坏。    （三）化学性能    玻璃钢主要的化学性能就是它有突出的耐腐蚀性。它不仅不会象金属材料那样生锈腐蚀；同时：也不会象木材那样腐烂，而且几乎不被水、油等介质所侵蚀，可以代替不锈钢在化工厂中用来制造贮罐、管道、泵、阀等，不仅使用寿命长，而且不需采取防腐、防锈或防虫蛀等防护措施，减少了维修费用。玻璃钢在耐腐蚀方面的应用是很广泛的

35、，国外一些主要工业国家，玻璃钢用作耐腐制品方面都在13以上，其用量有逐年增高趋势。国内用量也不少。大都用作金属设备的衬里，以保护金属。    玻璃钢的耐腐蚀性，主要取决于树脂，作为玻璃钢用的树脂，其耐腐蚀性是好的，但单纯的树脂涂覆在金属表面上，会出现较严重的龟裂裂缝，起不到防渗漏和保护金属的作用。在树脂中添加一定量的玻璃纤维后，将树脂中出现较严重龟裂的可能性转化为数量众多的微小裂缝，而这些小裂缝形成一个贯串裂缝机率是很小的，而相互间还有止裂作用，这样可以阻止化学溶液介质的渗透腐蚀。模具制造技术   折叠模具制造技术模具制作技术-制造顶

36、级质量的模具，应从工场硬件、管理水平、人员培训三方面人手并达到优秀的水准。必须在模具材料选择、工艺规程合理安排、质量的检测等方面进行扎实有效的工作。一、制造模具的条件：1、环境条件温度：理想的温度范围为21-28°C。在制造原模和模具的过程中应始终保持这样的环境温度。模具制造所使用的基体材料应有最佳的化学反应过程，环境因素不适合，会延长或加快这一过程，对模具的性能产生不利影响。湿度：湿度对胶衣和树脂固化有重要的影响，若在制造模具时相对湿度大于或等于70时，对基体材料的固化产生不利影响，应慎重，并应等待至合适的生产条件或采取除湿措施。2、完善的车间管理模具制造的车间，应具备化工产品存储

37、条件、控制温度、湿度的设备和清洁的工作场地。管理方面需要有按工艺流程定置区域划分，工艺规程卡、作业指导书、质量跟踪卡等控制文件完备、记录详细。3、压缩空气纯净、干燥的气源供应是制造高品质模具的另一要素。气管中少量的水或油都会给模具胶衣带来重要影响。需匹配一台安置于良好环境中的空压机，并为其配备有效的空气干燥器和油水分离器，还要有稳压与调压系统。4、原料尽可能选用最优质的原材料，是制造高质量玻璃钢模具的又一重要条件。用于制造模具的原材料成本对于总成本来讲只占很小的比例，千万不要试图节约。5、安排合理的工艺流程无论是采用传统的铺层方法，还是选用低收缩系统，所要求的时间均由这些材料的固化特性来决定。

38、企图走捷径或加快工艺过程，都将对模具的质量产生不良影响。6、训练有素的技术工人所谓训练有素就是具备常识性基本知识和专业技能，有良好的行为习惯、能够自觉规范个人行为。二、材料的选择：A、原模材料原模是制造优质玻璃钢模具的最重要前提。原模的基体材料的选择主要依据模具类型和尺寸，以及制作不同类型模具时所获得的经验来决定。基于铺层热力学原理，原模表面材料的不同密度、接缝、螺钉孔等缺陷的消除，必须有一层热传递速度一致、具有一定的刚性的材料做表面处理材料的基材。在种基材上，使用易打磨材料来修正原模表面的轮廓尺寸的精确性、光顺性，使用具有高光亮表面的气干型胶衣来得到高光亮度的原模表面。原模表面的轮廓尺寸的精

39、确性、光顺性、光亮度直接决定玻璃钢模具的质量。确保原模表面的轮廓尺寸的精确性、光顺性需要具有下列特点的材料：1气干的喷射型、可快速累计一定厚度2低隙孔、易打磨修形3耐温性好确保原模表面的高光亮度需要具有下列特点的材料：1气干的喷射型2低隙孔、易水磨3耐温性好4表面光洁、细腻B、原模表面脱模材料的要求1确保脱模2不影响原模表面光亮度3脱模材料不转移到模具上C、模具的材料：衡量模具的制作水平最重要是模具胶衣表面的光亮度、光顺度、光泽、表面的孔隙率等。这是靠工艺水平来决定。而模具表面质量保持时间的长短，也就是通常说的模具寿命，则是靠模具材料性能来决定。模具胶衣：模具胶衣目前主要有乙烯基模具胶衣和间苯

40、型不饱和聚酯模具胶衣。模具胶衣的树脂结构赋予最终的模具表面机械强度、光亮度、耐侯耐化学性及柔韧性。模具胶衣的操作过程是模具制造中至关重要的一步，模具胶衣就是整个模具，所有的后铺层及结构骨架都是为模具表面胶衣层服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。因此模具胶衣材料的性能、环境控制装备、工艺技术水平，是决定模具制作的关键。模具胶衣施工工艺装备采用喷射设备涂敷模具胶衣是模具制作工艺中一个重要环节。可以选用两种类型的喷射设备，一种是典型地用于产品胶衣喷射的设备，另一种为空气雾化压力喷壶。两种类型的设备均能生产出高质量胶衣表面。但在

41、操作时，您必须考虑到以下几点：对于典型的胶衣喷射设备，固化剂通过内混或外混方式注入原料中。这些喷枪很容易使用而且通常比喷壶的效率高。然而，需要注意的是如果固化剂的比例和分布出现偏差，传输系统出问题或扇形混合物分布不好，就有可能造成胶衣缺陷。许多模具制作者选择使用一个空气雾化喷壶来消除生产工艺出现的偏差。在喷壶枪里，固化剂通过手动混合保证了准确的比例。此外，扇形混合物的分布产生一非常细的雾化效果，但喷涂的速度比泵送系统慢，其工作时间受到原料胶凝时间的限制。a、混合在使用前用一气动的搅拌器彻底搅拌每一桶模具胶衣，并确保桶里所有的材料都得到完全的混合。不能采用手动混合方式，也不要因为害怕空气混入模具

42、胶衣，而降低混合的完全程度，要确保桶底部和桶边的胶衣也能被完全的混合。然后在使用前，允许胶衣停留几分钟以恢复到它自身的黏度及消泡。b、温度核实胶衣的温度是否在23-28°C范围内，如果不在范围内，应采取措施。c、固化剂在不同类型材料中、不同工艺中的性能，进行测试与选择。d、凝胶时间胶衣质检的下一步是验证凝胶时间，这将证明模具胶衣是否在规定的范围内。核实凝胶时间是过程简单并且不要求什麽设备。1.检测样品应达到标准测试温度25°C；2.加入指定数量的固化剂量并混合均匀；3.记录下从固化剂加入到凝胶的时间。胶衣供货商会推荐设备并提供详细说明指导用户在自已的工厂进行胶衣质检。在工厂

43、内进行模具材料的质检是很重要的，可视为制模工艺中的一部分。喷射胶衣过程在原模上涂沫完脱模剂后，就该开始喷胶衣了。胶衣分别喷两层，模具胶衣的厚度是需要极严格控制的，这就要求在每喷过一遍胶衣后，都要在模具表面很多地方精确计量胶衣层的厚度。正确的胶衣操作方法如下：1、第一遍喷厚度为约厚度的模具胶衣。2、与第一遍成垂直方向喷第二遍胶衣。3、再按第一遍的方向喷最后一遍胶衣，现在整层胶衣的厚度就是。4、在第一层胶衣固化之后(通常情况下模具胶衣90-120分钟固化)，才能喷另一层胶衣。该遍胶衣不能超过第一胶衣厚度的三分之二。4、与第一层胶衣的喷射方法一样（上面的1、2步骤）喷第二层的胶衣。胶衣的喷射遵循先难

44、后易、先沟槽后平面的原则，尽量避免局部过厚，在喷射角度不理想的情况下，可采用先手刷辅助的方法。三、模具铺层模具胶衣需要二小时到三个半小时，即理想状态下的模具胶衣初凝时间是五十分钟，固化时间为一百分钟。等第二层胶衣固化后，就可以铺制基层了。对于制作玻璃钢模具有两种常见的铺层方法。一种是传统的多步骤铺层方法，另一种是快速低收缩系统铺层法。a.传统的模具铺层方法A、原料：1、模具树脂模具树脂应具有较高的热变形温度和低收缩性。间苯树脂、乙烯基树脂及DCPD树脂均可作为模具树脂。乙烯基型聚酯树脂高固含量、触变性、已促进使其具有优秀的工艺性能，低收缩性能；优良的机械性能，耐热降解性能，耐化学腐蚀性能。在高

45、温下有优越的强度保留，热变形温度高。在制造高挡模具时可做为模具材料的首选,确保产品表面质量靠的是模具胶衣,保证产品质量的稳定与一致性,则靠的是模具树脂的性能。2、玻纤增强材料表面毡因其纤维细腻、浸润方便、消泡容易，经常作为首层增强材料。短切毡是非常理想的模具用增强材料，因为这样可以最大程度减少纤维纹路的印出。3、质量保证为了保证模具树脂达到质量要求，也要象模具胶衣一样做进行质检。包括：材料储存期、测试胶凝时间。B、操作工艺首层（喷完胶衣后的第一铺层）模具积层是从糊制首层开始的。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维可选用表面毡、300克或450克的短切毡。首层的质量要求是非常严格的，要避免模具

46、完成后的再修理。为了保证模具的质量，应非常仔细的辊压铺层，确保所有气泡赶出，并应保证合理的树脂与纤维比例，操作上应采用专用工具滚涂树脂。当首层固化后，要彻底对铺层进行认真全面的检查，包括所有的拐角和曲面，以及所有可能发生问题的地方。如果发现气泡，必须小心的将气泡去掉，并将损伤面修补好。C、增厚铺层一种增厚层的铺制方是全部使用玻纤来制造，这是最传统的方法，在这里就不具体说明了。在此，向大家介绍一些新的方法。在制造模具是可以选用强芯毡作为快速增厚铺层，它能有效的提高模具的表面质量，防止模具增强层中玻纤或夹心材料的纹路印出。可在首层后铺一层450G毡，铺强芯毡，再一层450G毡，三层同时铺制。这样的

47、铺层可以有效的提高模具的表面质量。因为强芯毡的结构是有机纤维和微珠，这样的铺层还可适当的提高模具的刚度。从结构上看，强芯毡是一种空心微珠和有机纤维复合的结构，它是一种玻璃钢工业中经常用到的薄型芯材，使用这种材料，可以适量的增加玻璃钢的刚度，而且能有效的提高模具或制品的表面质量。另外一种模具铺层是：考虑在制模时是否使用三明治夹心结构。夹心结构是指的玻璃钢铺层中用轻木、PVC等材料替玻纤。1、Balsa轻木：用量占所有夹心材料的50%以上。是一种使用历史最长的芯材，已有50多年了。它的工艺性较其它的芯材最好，抗压强度、抗压模量最高，最节省树脂用量，与面板粘接性最好，可做主要结构夹心来使用。2、PV

48、C：线性、交联的两种。夹芯材料在复合材料结构上已被广泛使用。对于模具，采用夹心结构可以得到刚度高、重量轻的铺层，同时还可减少对外部结构骨架的要求。如果你制作的产品比较薄，制品树脂放热低或者制品周期长，则使用夹心结构模具不会发生问题。但是，如果产品很厚，使用高放热树脂或者生产周期短时，最好不要使用夹心结构模具。D、以巴氏硬度决定铺层计划制定铺层计划的一个好方法，就是观察铺层巴氏硬度的变化。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80%-90%时，就可以继续铺制下一个铺层了。当采用巴氏硬度仪测量铺层硬度时，要注意：需记录多个读数并算出平均值，并以此值做为硬度值。这种方法消除了由于因化时间差异而产生的数据

49、误差，用这种方法铺层通常要比依据铺层时间计划表要快。b、快速制模工艺这种模具成型方法的关键是使用快速低收缩模具树脂体系，这种体系使用了一种特殊树脂和添料，在固化成型时收缩变形很小甚至不收缩。故此，积层的速度可以加快，并且可以使用玻纤喷射来得到更高的效率。该工艺即可结合传统工艺，也可在铺层设计时结合强芯毡、轻木夹芯等材料的使用。这种高品质树脂系统可以生产高质量不变形的模具表面，但对温度和操作要求也严格。所以，生产条件和方法必须严格按树脂系统供应商的要求。快速制模树脂，该树脂既可采用普通手糊工艺，也可采用喷射工艺。操作步骤如下：手糊工艺：1当模具胶衣固化后，第一层增强材料使用乙烯基树脂，待操作完毕

50、固化后，开始使用快速制模树脂。2连续铺敷6层450克/平方或300克/平方无碱短切毡以获得3-4毫米的厚度。在铺敷每一层时，最好使用滚涂树脂方法，使树脂分布均匀。同时使用消泡辊消除气泡。3当树脂固化后铺层变成白色，一小时后可以进行下面4-6层的铺敷。操作方法和步骤2相同。4重复上述步骤直至达到所需厚度。喷射工艺：1当模具胶衣固化后，第一层增强材料使用乙烯基树脂，待操作完毕固化后，开始使用快速制模树脂。2喷射3-4毫米厚的该树脂和短切纤维，用消泡辊消除气泡并压实。3当树脂固化后铺层变成白色，一小时后可以开始喷射下一个3-4毫米的该树脂和短切纤维，用消泡辊消除气泡并压实。4重复上述步骤进行铺层以达

51、到所需厚度。如果结合强芯毡、轻木夹芯等材料的使用，在夹芯材料上下所使用的树脂为乙烯基树脂。使用快速制模树脂一天即可完成模具增强层的制作，由于采用的是零收缩固化体系，模具具有更优秀的尺寸稳定性，同时模具具有更好的表面效果。三、模具外结构当模具铺层完毕后，下一步工作就是制作模具的外部加强结构。加强结构的目的是：使外部力量平均传递到模具表面阻止了模具的表面变形。模具胶衣产生裂纹的最基本原因是模具受外力变形。正因为如此，设计上提高模具的刚性，将会大大阻止胶衣的开裂。模具铺层中强芯毡、轻木夹芯材料的使用可大幅度提高模具的刚性，减少在脱模过程外力对模具的损坏。无论钢架结构、胶合板的条箱结构或骨架结构，如果

52、结构直接与模面联接，不同的热传导将引起模具表面印痕。因此在结构和模具结合部位，采用隔热材料作为加强结构的基础铺层或低导热的粘接材料。四、脱模当框架结构完全固化后，在模具上保养3-5天后，模具就可以准备脱模。开始将边缘切割整齐，然后用多个脱模楔分布插入模与原型之间，均匀用力，不要单独用力以防损坏模具，最后完全脱模。六、处理模具脱模后，仔细检查模具表面，任何表面的缺陷都应被标注出来并进行修补。在理想状态下，模具不需要打磨表面，只将模具抛光既可。但是，也有一些情况下，需对模具表面进行适当的处理和修饰。模具在抛光过程中要注意：1在粗抛研磨过程中，消除修补、水磨、脱模剂或其他原因造成的印迹。2使用细抛材

53、料过程中，消除粗抛造成的印迹。3使用抛光材料要注意材料中含不含增亮成份，抛光后是否是模具胶衣的真实亮度。模具制造是一个有机的连续过程，成功制模的关键在于：使用最好原料，选择合适的制模工作环境和条件，训练有素的员工，简便有效的管理。SCRIMP成型工艺   折叠真空辅助树脂传递模塑工艺（VARTM/SCRIMP）适用于质量要求高、小批量和尺寸较大的制品。它和传统的热压罐成型工艺相比，具有模具低成本，树脂室温固化以及几乎不受限制的制品尺寸等突出的特点。在国外VARTM已成功地用于舰船、军事设施、国防工程、航空和民用工业等领域。目前，真空辅助树脂传递注塑中应用最广泛的工

54、艺之一，SCRIMPTM成型工艺，是在19世纪80年代后期在RTM工艺基础上发展起来的以低成本、适合制作大型复合材料制品的成型工艺。该加工工艺的成品有较好的品质，如：孔隙率低、纤维含量高，和良好的机械性能，并且可以将挥发性有毒气体的排放量控制在最小的程度。SCRIMP真空辅助树脂传递注塑是利用薄膜将增强材料密封于单边模具上，完全借助于真空将低黏度树脂吸入，利用高渗透率介质沿增强材料的表面快速浸渍，并同时向增强材料厚度方向进行浸润的加工工艺。用这种方法加工的复合材料，纤维含量高，制品力学性能优良，而且产品尺寸不受限制，尤其适合制作大型制品。最近，由于树脂体系和纺织增强材料成型技术的不断发展，航空

55、制造者们也对VARTM表现出了浓厚的兴趣，主要表现为采用碳纤维-环氧树脂、碳纤维-双马来酰亚胺树脂的复合材料。几种常用的纺织复合材料增强体和传统的开模成型工艺相比，SCRIMP成型工艺具有许多的优点。SCRIMP工艺比手工铺放节约成本约50%，树脂浪费率低于5%，特别是加工过程的环保性，是SCRIMP工艺最突出的优点。在同样原材料的情况下，与手糊构件相比，复合材料的强度、刚度或硬度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。产品质量不受操作人员影响，产品性能的均匀性和重复性比开模产品好得多，缺陷也少得多。SCRIMP由于是采用闭模成型工艺，挥发性有机物和有毒空气污染物均受到很大程度的控制，VOC

56、排放不超过5PPm的标准，而开模成型的苯乙烯的挥发量超过500PPm。SCRIMP工艺特别适合制造较大的制品，并且可以进行芯材、加筋结构件的一次成型以及厚的、大型复杂几何形状的制造，提高了产品的整体性，而且材料和人工的节省实为可观。采用SCRIMP制作的构件，不论是同一构件还是构件与构件间，制品都有保持着良好的重复性。SCRIMP成型时树脂的消耗量可以进行严格控制，纤维体积比可高达60%，制品孔隙率小于1%。国内外复合材料生产厂家，特别是一些造船厂、游艇工厂和风力发电叶片厂，目前已经有不少已经采用SCRIMP方法，但多数的制造技术在使用上都是以“试误（TrialandError）”的方式来积累

57、加工经验的，这样就使得制品的品质受到很大的影响。而要充分发挥采用SCRIMP工艺制品的特点，达到高水平的品质，生产企业应该注意诸如：浸渍时的真空度的选择、增强材料的特性、树脂黏度、树脂种类、浸渍程度、树脂的凝胶及固化情况等。教你怎样做FRP模具   折叠一、FRP模具的制作    1、主模制作：制作主模的材料有很多，一般要求作主模的材料易成形，易休整，且有稳定性好等特点。如木材，石膏，蜡等。我们通常用的都是木材。根据产品图纸或模具图纸，由木工做出木制主模。    2、主模修整：主模必须经过修理后方能进行生

58、产模的翻制。修整包括打腻子，整形，尺寸的较正，加固。这一过程主要是对木模表面及整体做基本的处理，以保证木模在尺寸及形式上与图纸相吻合。    3、主模表面处理：这一工序中有喷胶衣，胶衣固化，打磨，抛光，打脱模蜡等。在前面工序中处理好的主模上喷上胶衣，然后等胶衣固化，胶衣固化后就用砂纸打磨胶衣面。一般从几十号的粗砂纸一直打到一千号左右的细砂纸。打完砂纸后，开始抛光模具，最后打上脱模产品。直到此时，主模生产就结束了。接下就可以用主模来制作生产模。    这一过程中要用到许多材料及工器具。木材及相应的木工器具是必须的。此外还有：腻子（也称原

59、子灰），砂纸，从几十号的粗砂纸到一千多号的细砂纸，胶衣（一般使用产品胶衣就可以），模具清洁剂，封孔剂，抛光膏，脱模蜡等。    此外还要用到一些小的工器具，如打磨器，抛光轮，胶衣喷枪，气泵（或别的气源）。    4、生产模的翻制：主模打好脱模蜡后，就可以翻制生产模了，生产模翻制工序如下：    喷模具胶衣：由于开始制作生产模，所以必须使用性能较好的模具胶衣，以保证模具的最终效果。并要求喷射达到一定的厚度。    模具铺层：模具胶衣初步凝固后，就可以开始铺层了。铺层工序不能过快

60、，一般一天铺2-3层玻纤布或玻纤毡。铺层要用一定量的模具树脂。这种树脂的性能要优于普通树脂。铺层过程中工人要配胶，即树脂中要加个促进剂与固化剂，然后用涂胶工具涂胶，铺一层玻纤织物涂一层胶，同时要用铁辊赶平织物，排走气泡，使胶均匀。达到指定厚度后，铺层结束。一般情况下模具的厚度要达到产品厚度的3-5倍。所以铺层的时间一般也较长，可持续6-7天吧。    模具固化加固：模具可自然固化，也可加温固化，但一般最好有一段自然固化期。自然固化期过后，要给模具加固，使模具在生产过程中不致于损坏。     生产模的表面处理：生产模固化到要求

61、的时间后，就可以从主模起下来了，起模方式可以是工人手工起模，也可以用高压气来起模。起模后的生产模同样需再做表面处理，包括打砂纸，抛光，划工艺线，打脱模产品。打好脱模产品后就可用于生产产品了。这一阶段用到的材料有：模具胶衣，模具树脂，普通树脂；固化剂，促进剂；玻纤表面毡，玻纤毡，玻纤布；细砂纸，模具清洁剂，封孔剂，抛光膏，脱模产品（脱模蜡，半永久性脱模剂等都行）。所用工具除模具处理工具外，再加上铺层用工具：如胶辊，胶刷，铁辊等。    模具的制作是一个精细而漫长的过程，一般一个模具的生产周期前后接近一个月的时间。酚醛树脂固化反应的三个阶段  &#

62、160;折叠（1）固化反应过程的三个阶段20世纪初，酚醛树脂创始人，美国科学家巴克兰，把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂，根据其缩聚程度不同的反应过程，划分为巴克兰A、B、C三个阶段。以这三个阶段的树脂特点，分别称作“可熔性酚醛树脂”、“半熔性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。这一科学论断及称谓，一直沿用至今。现在，通常把酚基由亚甲基连接，不带羟甲基这样的反应官能基的热塑性树脂称为线型酚醛树脂。把含有羟甲基或二亚甲基醚键结构且具有自固化性的树脂，称作为甲阶酚醛树脂。由于缩聚反应推进程度的不同，所以各阶树脂的性能也不同，按照巴克兰的理论，将热固性酚醛树脂分为不溶不熔状态演变的三个阶段。这种整个固化过

63、程的三个阶段为：甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂。甲阶树脂酚和醛经缩聚、干燥脱水后得到的树脂，可呈液体、半固体或固状体。受热时可以熔化，但随着加热的进行由于树脂分子中含有轻羟基和活泼的氢原子，可以较快地转变为不熔状。甲阶树脂能溶解于酒精，丙酮及碱的水溶液中，它具有热塑性。又称为可熔性树脂。乙阶树脂甲阶树脂继续加热，分子上的一CH2OH在分子间不断相互反应而交联。它的分子结构比可熔酚醛树脂要复杂得多，分子链产生支链，酚已经在开始充分发挥其潜在的三官能作用。它不溶解在碱溶液中，可以部分地或全部地溶解在酒精、丙酮中，加热后能转变为不溶不熔的产物。热塑性较可熔性树脂差。又称为半熔性树脂。丙阶树脂乙阶树脂进

64、一步受热，交联反应继续深入，分子量增加得很大，具有复杂的网状结构，并完全硬化，去其热塑性及可熔性，为不溶不熔的固体物质。又称为不熔性树脂。丙阶树脂的网状（体型）结构可以如图6-2-1所示。由甲阶树脂结构向乙阶、丙阶树脂结构的固化过程变化，如图6-2-2所示。（2）对生产实际的指导热固性酚醛树脂的固化反应过程及其机理是一个十分复杂的问题。至今一些理论问题，在高分子树脂合成的学术界仍是争论不休，无法取得统一的认识。作为覆铜板制造业的工作者，也没必要更深地追究其更复杂的反应机理。但我们应该很好地拿握、认识领会它的固化过程中在性能、分子结构的上述三阶段变化，用此去指导覆铜板生产实际，提高对产品加工中质

65、量控制的能力和水平。纸基覆铜板生产实际中热固性酚醛树脂（包括桐油改性酚醛树脂）的制备，是需将树脂反应控制在甲阶树脂阶段。树脂制备的后期，当它反应到甲阶树脂的要求状态，就迅速冷却，并加入溶剂，对它加以溶解、稀释，使其反应停止或减少到反应非常缓慢的状况。用这种树脂溶液，有的可以直接浸渍纤维纸，完成半固化的上胶纸的加工。有的可以从釜中放出，暂短贮存，以备用于配制最后的浸渍用树脂。此树脂制备中，控制它的甲阶树脂的缩聚程度是十分重要的。程度控制的深，反映出的是树脂胶化时间小，粘度大。它有利于上胶纸的生产效率的提高。但不利于树脂对增强纤维纸的浸透性提高，也不利于上胶加工的工艺性提高。甲阶酚醛树脂反应程度，在大生产实际中常用树脂胶化时间、粘度指标来作为直接判断、控制的手段。也常用树脂的固体量、挥发物含量等指标作为间接的判断、控制的手段。另外，通过测定树脂的折光指数、游离酚含量、游离醛含量、对某种溶剂的溶解程度、树脂分子量等，也可以达到研究、控制树脂反应程度的目的。覆铜板上胶纸的加工，是在上胶机中用甲阶树脂浸渍增强材料（浸渍纤维纸），然后进入干燥箱加热干燥，烘走溶剂，并使浸渍树脂，从线状结构通过加工逐步过渡到部分的支链状结构，甚至很少部分达到网状结构。即部分