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
中國的玻璃鋼工業發展到今天，大家都在關注的一個問題，就是如何提高玻璃鋼產品的質量。要提高質量，必須要有好的模具，好的玻璃鋼模具要能滿足產品尺寸的精度；還要根據產品性能，滿足它們的結構力學性能和機械性能等；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、產品結構設計技術人員、玻璃鋼模具制作技術人員等各方面因素必須融為一體，共同做好以下幾個方面的工作。
2 影響因素
2．1 人的技術素質
人的技術素質是非常重要的。手糊玻璃鋼產品和玻璃鋼模具是屬于一種“情緒產品”。一樣的材料，一樣的環境，由于人的素質不同，生產出來的產品各有差異，因此，在制作玻璃鋼模具的操作過程中，要精神集中，認真對待每一個操作工藝，且對材料的特性、材料與材料之間的作用和數據(樹脂的反應機理、纖維的分類、產品結構的力學)有一個全方位的認識。
2．2 材料選擇
材料的選擇是關鍵的。按生產產品的工藝要求，選擇恰當的材料制作模具，如RTN、亞克力吸塑、澆注、手糊等工藝對材料有不同的要求。特別是長期以來不受重視的輔料等，對玻璃鋼模具的質量，有著重要的作用。
(1)膠衣層——此層應重視模具的耐熱、光澤和耐裂性。以乙烯基酯樹脂為主。
(2)表面層——此層應重視耐熱和耐裂性，通常采用表面氈作增強材料，以減少模具表面出現布紋，樹脂用乙烯基酯樹脂。
(3)中間層——此層應重視強度。重視纖維的力學分布，對纖維加予預應力的實施。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—— 此層應重視強度、耐水、耐候性保護。
(5)補強層— —此層應重視應變和變形。背面壓粘耐水膠合板，使之耐沖擊和防止變形，但使用時間一長，常出現模具表面找平情況變壞現象，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構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鋼結構網架也可作為補強加固，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，增強模具的整體穩定性。就纖維構成而言，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選用。
2．3 設備與工具
制做玻璃鋼模具屬于手工操作的簡單工藝，毛刷是分布樹脂的主要工具。工人在操作中用得恰當，毛刷產生的小氣泡就少一點，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，還要負責把纖維壓緊密，把滿足纖維浸透以外的樹脂滾壓出來，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品質量一個很重要措施。現在市場上買到的輥輪造型設計是模條狀，這就變成了所謂的氣泡收割器，不能把氣泡排出來，也不能把多余的樹脂滾壓出來，更談不上減少樹脂與纖維比，無法保證玻璃鋼模具的強度和質量。
2．4 嚴格成型工藝的實施流程
要做好玻璃鋼模具，以滿足產品的尺寸、平直度要好和強度高、力學性能好等要求，都要通過合理的工藝流程和操作工藝的實施。玻璃鋼模具的主要材料樹脂、纖維、輔料之間關系很復雜，它們的反應還有很多外界影響因素，如溫度、相對濕度、完成操作時間等等，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，算出膠衣的實際面積，按量配備好輔料，要注意操作規范，攪拌膠衣要慢，否則氣泡多，影響膠衣的質量效果。進行噴涂或手涂膠衣時，第一層不要涂得太厚，這樣膠衣中的氣泡就會容易排走，但要涂得均勻。待第一層膠衣剛開始稠一點的時候，就可進行第二層的涂刷，二層膠衣一共的厚度應在0．55～0．6mm左右。涂豎面時從下往上拉，盡量不要橫刷，這樣就可以減少流膠現象。待兩層膠衣基本固化后，再補上一層膠衣。這時整個膠衣的涂層才算完成。待其剛剛凝膠便可以進行表面層和增強層的鋪放。
為了使玻璃鋼模具的質量能達到預期的最佳效果，在鋪層工藝上應采用一些必要的辦法，以控制整個玻璃鋼模具在變形收縮問題上盡量減至最小、力學性能處于最佳狀態、整體綜合成本降低。(1)間歇法：間歇法是利用時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，因為只做一層玻璃纖維，樹脂用量很少，整體的收縮變形會非常小。讓這一層有足夠的固化時間定形后，再做一層纖維。因為第一層固化在前，后一層的定形是以前一層的穩定形狀而固化，因此這樣的變形和收縮率就會減少很多。(注意事項：每次固化后一定要在玻璃鋼表面打毛除蠟，否則會產生鋪層之間分層，影響其強度和質量)以后的中間層量得以增加，每次鋪設3至5層，直至把玻璃鋼模具鋪設到預計需要的強度要求為止。
(2)RM法：在鋪設中間層的過程中，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，層間的剪切力很差；單用短切氈鋪放，它的纖維線短，力學性能不集中，而且含膠量大。鑒于它們各有的優點作為各自缺點的互補，采用RM法，促進樹脂對纖維之間的浸透，提高纖維布層間力距，從而得到最好的效果。
(3)45o鋪設法：玻璃纖維的彎力、頂力、扭力都是很差的，它只有一個較強的拉力。但玻璃纖維布的抗力方向有經、緯向，也就是說力向有四面，當加上45o鋪設后，增加了四個力向而得之八面，這是其一，其二，當產品或模具結構有直角時，在直角的纖維剛好一根是90o受彎力，一根是受扭力，都是處于應力最差的狀況，因此，在產品或模具結構上直角的地方應采用45o鋪設法，使其兩根在直角位置上的纖維形成120o，這時，我們在操作工藝上加之輕微預應力，使纖維的力向拉得更緊，產品結構上的應力得到更好的發揮。
由于效益關系，很多廠家在模具鋪設完畢后，在很短的固化時間便急于脫模，并立即用水磨砂紙研磨拋光后，馬上投入生產。這時玻璃鋼模具正處于“應力變態”中，還未有最好的強度，樹脂還未完全反應，模具的材料在收縮變形所產生的應力未得到釋放，加之在投人生產產品時所產生的熱量，使這時才處于后期反應階段的模具無論在強度及耐用性、表面光潔度、變形等性能上受到損傷，乃至膠衣開裂，鋪層發白內傷，模具整體翹曲變形而無法使用。因此，玻璃鋼模具的后固化處理是很重要的，要經過8OoC、3～4小時的恒溫后，讓玻璃鋼模具的不同角度收縮變形的應力得以緩沖釋放，樹脂在80℃恒溫中得到完全反應，使其處于最佳狀態后才能脫模。
模具的打磨拋光，除了更人性化以外，很關鍵的因素就是水磨工序的水砂紙質量。好的水磨砂紙，可以達到事半功倍的效果。水磨工藝開始就應該用600～800#水砂紙，只有表面太粗糙的才用400#。因為開始用太粗的水磨砂紙，砂痕很粗，水磨砂的時間就很長，而且每次都要把上次的砂痕去掉，直到1500～2000#的時候，才能看不到有水砂痕跡。這是一道很講究耐心細致的工序，待這道工序滿足工藝要求以后，才可以開始拋光。采用1號拋光水，均涂在模具上，用羊毛拋光機拋光，這時要注意一個拋光盤的轉向問題，根據拋光盤的轉向，把拋光水帶進去使其達到拋光的效果，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，還費工、費時、費材料。這道工序完成以后，模具基本上出現光亮面。此時再采用3號拋光水，同樣要注意以上的問題。由于3號拋光水本身已帶有封孔劑，所以，下面的工序就簡單得多了。(注：(1)、(3)號研磨拋光水為美國美貴雅公司)
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，因為它干了以后是很難把它刷干凈的。涂刷過一至兩次，待半個小時后開始上蠟，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，低分子物質揮發少，對模具光澤無損傷的優點非常明顯，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，有必要對玻璃鋼模具實行編號進行跟蹤管理。總結出差距，不斷加以改進，才能使玻璃鋼模具的質量得到保證。

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