玻璃钢汽车保险杠制造工艺.docx

玻璃钢汽车保险杠制造工艺玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢。以不饱和聚酯树脂为基体制作的增强塑料，称为不饱和聚酯树脂玻璃钢（以下简称玻璃钢）。它以价格低廉，工艺性好，固化后综合性能好，越来越广泛的应用于建筑、防腐、造船、交通运输、汽车行业、电器工业等方面。汽车工业不但可用做装饰件，还可以做为结构材料应用。尤其在小批量生产中，采用玻璃钢制品可降低成本，缩短生产周期，减小工装费用，提高零件质量。现在汽车也越来越多的采用玻璃钢零件。1 车间的条件1.1 车间应通风良好并保持干燥，相对湿度应小于80。1.2 温度应在15-25，并避免过堂风。否则易造成苯乙烯挥发量过大，使树脂固化不完全，制品表面发粘。1.3 工作场所不得有明火，不得吸烟。2 材料保管2.1 库房温度应低于20。树脂保管期不得超过其贮存期，玻璃纤维应放在干燥的地方。促进剂也不得超过其贮存期。2.2 树脂、固化剂应该存放在远离工作场所的阴凉地方。固化剂与促进剂应远离。固化剂不能与纸张、棉花或其他纤维素织物接触，否则易引起自燃。3 工具玻璃钢生产中需要的工具有：天平、塑料桶、配胶桶、胶桶、带刻度滴管、毛刷、剪刀、橡胶手套、曲线锯、锉刀、辊子及一些自制的小型工具。毛刷、剪刀、辊子使用完毕之后都要马上用X-1稀释剂或丙酮清洗干净。4 工艺装备（成形模）的选择4.1 按照零件外观要求选择阴模成型或阳模成型，贴胎面为光滑面。4.2 按照图纸或样板制造生产母模。4.3 按照生产母模制造成型模。4.4 成型模和母模的材质可以是金属、木质、石膏、环氧树脂加填料以及玻璃钢等。5 树脂种类的选择不饱和聚酯树脂是指具有线型结构的可溶的、分子量不高而主链上同时具有重复酯键和不饱和双键的有机高分子化合物。成品出厂时的状态是线型不饱和聚酯的苯乙烯溶液，不能长期保存，其固化后产物为苯乙烯与不饱和聚酯的体型结构共聚物，具有不溶不熔的特性。由于分子结构不同，其产品性能也不尽相同。所以有不同的树脂牌号，按性能可分为通用型、防腐型、自熄型和耐热型等。汽车工业中常用的为通用型有306#、307#等，其性坚硬刚性较大，可用于做玻璃钢制品。196#树脂为柔性树脂，可改善玻璃钢制品的脆性，所以汽车零件中大多采用196#树脂成型。有特殊性能要求的零件也可采用其它类型的树脂，如7901#、199#等。6 促进剂、固化剂的选择6.1 固化剂：固化剂使用时需搅拌均匀。(1#固化剂为过氧化环己酮二丁酯糊；2#固化剂为过氧化苯甲酰二丁酯糊)6.2 促进剂：1#促进剂为环烷酸钴苯乙烯溶液，紫色液体。2#促进剂为二甲基苯胺，汽油状微黄色液体。6.3 使用条件：1#和2#固化剂分别与1#、2#促进剂配合使用，1#固化剂和促进剂系统，固化速度较慢，适用于环境温度较高时使用。2#固化剂和促进剂系统，固化速度较快，适用于环境温度较低时使用。1#、2#固化剂、促进剂不能交*使用。6.4 固化剂、促进剂对胶凝时间的影响，如表1、表2，可作为选择配方的参考。其中，胶凝时间指从胶液加入促进剂开始（胶液中预先已加入固化剂）到树脂变成软胶状而不能流动的时间。 表一 温度20，1#固化剂、促进剂对胶凝时间的影响树脂重量 100 100 100 100 100 100 1001#固化剂 4 3 2 1 4 3 21#促进剂 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5胶凝时间(分) 21 28 36 81 29 36 46表二 温度20，2#固化剂、促进剂对胶凝时间的影响树脂重量 100 100 100 1002#固化剂 2 2 2 2 2#促进剂 0.5 1 1.5 2 胶凝时间(分) 99 52 33 227 增强剂 玻璃纤维为主要增强剂。包括表面毡，短切纤维毡及各种布。增强剂的含量将影响玻璃钢制品的性能。增强剂含量过少会影响制品的刚性，使脆性过大。含量过多，易造成制品浸渍不良，产生分层。制品韧性差。手糊主要采用无捻织物及短切毡等。7.1 表面毡：定长单丝粘结成很簿的一种毡，它浸胶速度快且能吸收比较多量的树脂，复盖适宜性好。可用于铺复玻璃钢制品表面，掩盖玻璃纤维，增强胶衣树脂层的强度，使制品表面光滑。7.2 短切纤维毡：由一定长度的短切纤维，在平面上均匀地交错迭织之后，用粘结剂将其粘紧而成的一种毡。可吸收大量树脂，可以与无捻织物混合使用或单独使用。7.3 平纹布、斜纹布：这两种布除气泡性好，浸胶易透，铺复性好。厚度有0.1mm;0.2mm;0.3mm;0.4mm等。复盖制品表面，可增加制品美观。7.4 可根据零件外观要求和结构，采用不同厚度的毡和布。一般应采用第一层用表面毡，第二层用短切毡，之后使用平纹布直至厚度的结构。特殊情况可由工艺视情况选择。8 触变剂 触变剂主要有气相SiO2 （白碳黑）、滑石粉、木粉等。在室温较高时，胶的流动性较大，生产中易造成流胶。为改变此种状况，可加入白碳黑或滑石粉。加入量由工艺视具体情况而定。9 胶衣树脂及聚脂色浆9.1 胶衣树脂：为改变玻璃钢制品的表面光亮度，提高耐蚀性、耐热性、耐水性及耐候性，延长制品使用寿命，制品表面做一层树脂含量较高的面层，称为胶衣层。胶衣树脂就是面层的专用树脂。使用权时，固化剂，促进剂的使用量与其他树脂相同。9.1.1 制品涂层厚度：零件的胶衣层厚度为0.25mm-0.4mm,即每平方米300克-400克。9.1.2 模具涂层厚度：模具的胶衣层厚度为0.5mm-0.6mm，即每平方米500克-600克。因为模具在使用过程中会磨损，所以应做的厚一点。9.1.3 涂刷方法：胶衣树脂应分两次涂刷，第二次涂刷应在第一次基本固化后进行。9.1.4 胶衣树脂不宜做的太薄，否则会固化不完全，并且胶衣下面的玻璃纤维的样子也会透出来。如果做的太厚，容易产生裂缝和破裂，不耐冲击力。如果做的不均匀，易引起裂纹，这是因为表面固化速度不一，产生内应力造成的。胶衣树脂可用纯树脂，必要时可用玻璃纤维表面毡或表面绢增强。9.2 聚酯色浆：是用各种无机颜料，混入线型树脂中，用三辊磨，经几次压制而成，与树脂有良好的互混性。色浆加入量只要能达到要求的深度和不透明性所需的量就够了。合适的聚酯色浆的加入量不要超过树脂量的10。10 脱模剂脱模剂的作用是使零件顺利的从模具上剥离下来，不损坏零件和模具。其种类有地板蜡、聚乙烯醇的酒精水溶液，比例为聚乙烯醇：酒精：水=（5-7）：45：45（重量比）非硅型油料糊状物如FG-1，以及美国Meguiars公司产M-0811即8#脱模蜡等。根据目前生产状况，建议使用FG-1。11 树脂配方确定11.1 环境温度条件要求在15-25之间，相对湿度不大于80%。11.2 根据环境温度，产品结构复杂程度，所需成型操作时间，参考表1、表2选择固化剂、促进剂的种类和用量。11.3 树脂配方11.3.1 树脂 100 1#固化剂3-4份 1#促进剂0.2-2份；树脂 100 2#固化剂2-4份 2#促进剂0.5-2份(以上数据均为重量比)11.3.2 试制一项新产品前，需经试验确定配方及配胶量（配胶量越大，胶凝时间越短）。12 工艺流程 模具修整-涂脱模剂-涂胶衣树脂-裁切玻璃织物-配胶-糊制-室温固化-脱模-按切割线去毛-封边-熟化-喷漆 12.1 模具修整:要使模具表面光洁，无明显凸凹不平现象，无潜藏气泡和针孔等缺陷。12.1.1 模具修补：用尖锐器具挖掉模具表面缺陷处，将配好的接近模具表面颜色的胶衣滴入损坏处，使其高出模具表面。充分固化后，用锉刀和水砂纸磨平。12.1.2 将模具清洗干净，用柔软的纱布擦干净，表面不得残留杂质。12.2 涂脱模剂：涂脱模剂一定要均匀无遗漏。聚乙烯醇需充分干透，上光蜡和非硅型油料糊等脱模剂需停放两小时，使溶剂挥发掉。12.3 涂胶衣树脂：胶衣配料要充分混合，特别是使用填料和颜料时。混合不均匀，会使制品表面出现斑点或条纹，影响外观。胶衣的厚度应精确的控制。施工时，可用毛刷涂刷。胶衣固化到手指接触上感到稍微有些发粘但不沾污手指，此时即可层糊。12.4 裁切玻璃织物：根据零件的尺寸、厚度，计算好所需玻璃织物的层数。玻璃织物的大小应比模胎稍大。必要时可用样板下料。12.5 配胶：按所需的胶凝时间、环境条件，选择固化剂、促进剂的种类和比例，使胶的重量与玻璃布的重量比为：55:45。如使用权短切纤维毡，那么树脂和毡的重量比为：2:1。需要做有颜色制品时，可加入少量色浆。12.6 糊制：先在胶衣层上尽可能均匀地刷上一层厚厚的树脂，然后铺上第一层玻璃增强材料，最好用表面毡或0.2mm玻璃布，并用刷子或辊子压结实，这样树脂会很容易地沿着玻璃织物透上来。在玻璃织物没有完全浸透之前，不要马上将树脂倒到它上面。用上述方法继续糊下面的树脂和玻璃织物，直至达到所需的厚度。每糊一层，都要使玻璃织物完全浸透。用刷子进行浸渍操作时，要用点蘸法，而不要用刷子在玻璃织物上刷。注意使每层织物都排尽气泡，并贴胎良好。经过多次试验建议采用一层表面毡，一层短切毡，之后再糊制玻璃布直至厚度的结构，这样可避免纤维布纹透出胶衣层，影响制品表面质量。预埋金属件时，制品厚度应该从镶加嵌件的地方开始，缓慢过渡薄不来。需加入加强筋时，最好在最后一层玻璃织物铺放之前，就直接把筋放上去。筋芯应该先用浸渍树脂的玻璃织物复盖，然后将最后一层玻璃织物铺到制品整个面积上。12.7 室温固化：零件糊制完毕后，需在模具上停留24小时以上，完成固化期。12.8 脱模：首先将零件边缘脱出，然后再将零件脱下。较难出模的零件，可在制件与模具间吹压缩空气。12.9按切割线支毛边并修补缺陷：用曲线锯或角磨机沿零件的边缘线切掉毛边，并对零件表面有缺陷的地方按12。1。1所示的方法进行修补。12.10封边：玻璃纤维不耐水。玻璃钢制品切割断面因纤维外露，浸水后，易造成制品的分层，影响制品质量。因而应对玻璃钢零件进行封边处理。其方法是用配好固化剂、