玻璃钢生产工艺流程操作手册

玻璃钢生产工艺流程操作手册一、前言玻璃钢（纤维增强复合材料，FRP）凭借轻质高强、耐腐蚀、绝缘性佳等特性，广泛应用于化工、建筑、交通等领域。本手册旨在规范玻璃钢生产各环节操作，保障产品质量与生产安全，适用于手糊、模压、缠绕等主流成型工艺的生产场景。二、原料准备工艺（一）树脂体系选择与预处理1.树脂类型：根据产品需求选择不饱和聚酯树脂（通用型）、环氧树脂（高强度/耐温）、酚醛树脂（阻燃/耐温）等。2.预处理操作：树脂需在阴凉干燥环境储存，使用前通过涂-4杯或旋转粘度计测试粘度；若粘度偏高，可按比例添加活性稀释剂（如苯乙烯），添加量需控制在树脂质量的5%以内，搅拌时保持转速≤300r/min，避免气泡产生。固化剂（如过氧化甲乙酮）、促进剂（如异辛酸钴）需严格按配方比例称量，混合前分别放置；混合时先加促进剂搅拌均匀，再缓慢加入固化剂，搅拌时间≤2min，混合后需在30min内使用完毕。（二）增强材料处理1.玻璃纤维制品：连续纤维（纱、布）使用前需检查含水率（≤0.1%），若受潮需在80-100℃烘箱中干燥2-4h。短切毡/方格布需平铺在洁净台面上，去除表面杂质（如毛边、碎屑），根据产品厚度需求裁剪，裁剪尺寸需比模具型腔大5-10cm（预留操作余量）。2.特种纤维：碳纤维、芳纶纤维等需在无尘环境下处理，避免与油性物质接触，防止性能劣化。三、成型工艺操作（一）手糊成型工艺（适用小型/异形制品）1.模具准备：模具材质可选金属（钢/铝）、玻璃钢或木质（仅小批量试用）。模具表面需打磨至Ra≤0.8μm，然后涂覆脱模剂（如石蜡-凡士林混合剂），需涂覆2-3层，每层间隔15min。2.胶衣层制作：将含固化剂/促进剂的胶衣树脂倒入喷枪或毛刷，均匀涂覆在模具表面，厚度控制在0.3-0.5mm，自然流平后静置15-20min（至胶衣指触不粘）。3.铺层操作：第一层：将调配好的树脂均匀涂覆在胶衣层上（厚度约0.5mm），随即铺设短切毡（或方格布），用毛刷/辊筒压实以排除气泡（辊筒需沿一个方向滚动，避免来回搓动）。后续层：重复“涂树脂-铺纤维-压实”步骤，每层树脂厚度≤1.5mm，纤维与树脂体积比控制在40%-50%；铺层方向可交叉（如0°/90°/±45°）以提升力学性能。最后一层：需保证树脂充分浸润纤维，表面平整，可适当增加树脂含量（体积比≤60%）。4.固化控制：环境温度20-25℃时，自然固化需24h；若加热固化（模具预热至40-50℃），可缩短至8-12h。固化过程中需监测模具表面温度，避免局部过热（超过树脂放热峰温度）。（二）模压成型工艺（适用批量/高精度制品）1.模具装配：检查模具合模面平整度（间隙≤0.1mm），清理分型面杂质，在型腔表面涂覆硅橡胶类脱模剂（涂覆1层即可）。2.原料称量与预混：按配方称取树脂、短切纤维（长度3-6mm）、填料（如碳酸钙，≤树脂质量的30%），在高速混合机中预混（转速500-800r/min，时间3-5min），混合后物料需在2h内使用。3.模压操作：将预混料均匀铺入型腔，装模高度需控制在模具总高度的80%-90%。合模后，压力机施加压力（10-50MPa，根据制品厚度调整），同时加热模具至120-150℃，保压保温10-30min（时间与制品厚度正相关）。开模前需确认模具温度降至60℃以下，开模后用脱模剂辅助取出制品，避免划伤表面。（三）缠绕成型工艺（适用管/罐类回转体制品）1.芯模准备：芯模材质为金属或可溶盐芯，表面需包覆脱模布（如聚酯薄膜），并用胶带固定，保证表面光滑无褶皱。2.浸胶与缠绕：连续纤维通过浸胶槽（树脂含固化剂/促进剂，粘度0.2-0.5Pa·s），控制浸胶量（纤维含胶量30%-40%），然后由缠绕机按预设程序（环向/交叉缠绕）缠绕在芯模上，缠绕张力5-15N（根据纤维强度调整）。3.固化与脱模：缠绕后芯模送入固化炉，升温至80-120℃，保温2-6h（厚度每增加5mm，保温时间增加1h）。固化后若为可溶盐芯，可通过注水溶解芯模，取出制品。四、后处理工艺（一）脱模与修整1.脱模操作：手糊/模压制品：用外包软布的撬棍沿分型面缓慢撬动，避免损伤制品边缘；缠绕制品：溶解芯模后，用清水冲洗内部残留盐分。2.边缘修整：用角磨机（安装金刚石砂轮片）打磨飞边、毛刺，打磨后边缘需倒圆（半径≥1mm），防止应力集中。（二）表面处理1.打磨抛光：若制品表面需涂装，用240#-400#砂纸干磨（或湿磨，避免树脂溶胀）去除表面浮胶，再用800#-1000#砂纸精磨，使表面粗糙度Ra≤1.6μm。2.涂装防护：涂覆聚氨酯漆或环氧树脂漆，底漆厚度20-30μm，面漆厚度30-50μm，每层涂装间隔12-24h（环境温度25℃时）。五、质量控制要点（一）原材料检验树脂：检测粘度、固含量（GB/T2567-2008）、凝胶时间（按配方比例混合后，25℃下的固化时间，偏差≤±5min）。纤维：检测含水率、拉伸强度（GB/T____-2008），短切纤维长度偏差≤±0.5mm。（二）过程检测成型阶段：监测树脂固化度（巴氏硬度测试，手糊制品固化24h后硬度≥35；模压制品≥40），铺层厚度偏差≤±0.2mm（每10层抽检1次）。后处理阶段：检测制品尺寸公差（如直径偏差≤±1mm，长度偏差≤±2mm），外观无气泡（直径>3mm的气泡≤2个/m²）、裂纹等缺陷。六、安全操作规范（一）化学品防护树脂、固化剂等化学品需佩戴丁腈橡胶手套、护目镜，避免皮肤/眼部接触；若不慎接触，立即用清水冲洗15min并就医。操作区域需通风良好（风速≥0.5m/s），配置活性炭吸附装置处理有机挥发物（VOCs）。（二）设备安全压力机、缠绕机等设备需定期检查液压系统、电气线路，操作时严禁超压、超速运行。加热设备（烘箱、固化炉）需设置超温报警，操作人员离开时需关闭电源。七、常见问题与解决措施（一）制品气泡过多原因：树脂粘度高、铺层压实不充分、环境湿度大。解决：降低树脂粘度（添加适量稀释剂）、增加辊筒压实次数、控制环境湿度≤60%。（二）固化不完全原因：固化剂/促进剂比例失调、环境温度低。解决：重新校准称量工具、调整固化剂/促进剂比例（温度每降低5℃，固化剂增加1%）、延长固化时间或提高环境温度。（三）制品变形原因：铺层方向单一、脱模过早、模具刚度不足。解决：优化铺层方向（交叉铺层）、延长固化时间（确保完全固化）、加固模具（增加肋板或支撑）。八、附录1.常用树脂/固化剂/促进剂配