一、膠衣的噴涂和涂刷

為了改善和美化玻璃鋼制品的表面狀態(tài)，提高產品的價值，并保證內層玻璃鋼不受侵蝕，延長制品使用壽命，我們一般是將制品的工作表面做成一層加有顏料糊（色漿）的、樹脂含量很高的膠層，它可以是純樹脂，亦可用表面氈增強。這層膠層稱之為膠衣層（也稱為表面層或裝飾層）。膠衣層制作質量的好壞，直接影響制品的外在質量以及耐候性、耐水性和耐化學介質侵蝕性等，故在膠衣層噴涂或涂刷時應注意以下幾點：

 （1）配置膠衣樹脂時，要充分混合，特別是使用顏料糊時，若混合不均勻，會使制品表面出現(xiàn)斑點和條紋，這不僅影響外觀，而且還會降低它物理性能。為此應盡可能采用機械攪拌進行混合，且最好用不產生漩渦的混合機，以避免混進空氣。

 （2）膠衣可以用毛刷或專用噴槍來噴涂。噴涂時應補加5~7﹪的苯乙烯以調節(jié)樹脂的粘度及補充噴涂過程中揮發(fā)損失的苯乙烯。

 （3）膠衣層的厚度應精確控制在0.3~O.5mm之間，通常以單位面積所用的膠衣質量來控制，即膠衣的用量為350~550g/㎡,這樣便能達到上述要求的厚度。

 膠衣層的厚度要適宜，不能太薄，但也不能太厚，如果膠衣太薄，可能會固化不完全，并且膠衣背面的玻璃纖維容易顯露出來，影響外觀質量，起不到美化和保護玻璃鋼制品的作用；若膠衣過厚，則容易產生龜裂，不耐沖擊力，特別是經受不住從制品反面方向來的沖擊。膠衣涂刷不均勻，在脫模過程中也容易引起裂紋，這是因為表面固化速度不一，而使樹脂內部產生應力的緣故。

 （4）膠衣要涂刷均勻，盡量避免膠衣局部積聚。

 （5）膠衣層的固化程度一定要掌握好。

 檢查膠衣層是否固化適度的最好辦法使采用觸摸法即用千凈的手指觸及一下膠衣層表面，如果感到稍微有點發(fā)粘但不粘手時，說明膠衣層己經基本固化，這時可進行下一步的糊制操作，以確保膠衣層與背襯層的整體性。

 二、工藝路線的確定

工藝路線關系到產品質量、產品成本、生產周期（生產效率）等各方面的因素。因此，在組織生產前，必須對產品使用時的技術條件（環(huán)境、溫度、介質、載荷……等），制品結構、生產數量及施工條件等進行全面的了解，經過分析研究，才能確定成型工藝方案，一般來說，應從以下幾個方面考慮：

 （1）根據產品使用要求，合理選用原、輔材料、配方和鋪層方法。

 （2）根據產品幾何形狀、生產數量、確定模具的結構形式和模具材料。

 （3）根據氣候條件、任務緩急、確定固化方式。

 三、工藝設計的主要內容

（1）根據產品的技術要求來選擇適宜的材料（增強材料、結構材料及其它輔助材料等）。在原材料的選擇時，主要考慮以下幾個方面：

 ①產品是否接觸酸、堿性介質，介質的種類、濃度、使用溫度、接觸時間等。

 ②是否有透光、阻燃等性能要求。

 ③在力學性能方面，是動載荷還是靜載荷。

 ④有無防滲漏及其它特殊要求。

 (2)確定模具結構和材質。

 (3)脫模劑的選擇、

 (4)確定樹脂固化配合和固化制度。

 (5)按已給定的制品厚度和強度要求，確定增強材料的品種、規(guī)格、層數和鋪層方式。

 (6)編制成型工藝規(guī)程。

 四、玻璃鋼層的糊制

糊制是手糊成型工藝的重要工序，必須精細操作做到快速、準確、樹脂含量均勻、無明顯氣泡、無浸漬不良、不損壞纖維及制品表面平整，確保制品質量。質量的好壞，與操作者的熟練程度和工作態(tài)度認真與否關系極大，因此，糊制工作雖然簡單，但要把制品糊制好，則不是太容易的事情，應認真對待。

 （一）厚度的控制

 玻璃鋼制品的厚度控制，是手糊工藝設計及生產過程中都會碰到的技術問題，當我們知道某制品所要求的厚度時，就需進行計算，以確定樹脂、填料含量及所用增強材料的規(guī)格、層數。然后按照以

 下公式進行計算它的大致厚度。

 t＝（G1n1,十G2n2＋……）×（0. 394＋0. 909k1+0.4×k1k2）

 式中：—玻璃鋼的計算厚度（mm）；

 G1、G2—各種規(guī)格的布或氈的單位面積質量(kg/㎡）；

 n1、n2   —各種規(guī)格的布或氈的層數；

 0.394—纖維基材的厚度常數；

 0.909—聚脂樹脂的厚度常數；

 0.400—填料的厚度常數；

 k1—樹脂含量對玻璃纖維含量的比數；

 k2—填料含量對樹脂含量的比數。

 （二）樹脂用量的計算

 玻璃鋼的樹脂用量是一個重要的工藝參數，可以用用下列兩種方法進行計算。

 （1）根據空隙填充原理計算，推算出含膠量的公式，只有知道玻璃布的單位面積質量和相當厚度（一層玻璃布想當于制品的厚度），便可以計算出玻璃鋼的含膠量：

 (2)用先算出制品的質量，確定玻璃纖維質量的百分含量后計算。

 ①制品表面積×厚度×纖維增強塑料密度＝制品質量：

 制品質量×玻璃纖維質量百分含量＝玻璃纖維質量；

 制品質量－玻璃纖維質量＝樹脂質量。

 ②制品表面積×玻璃纖維層數×玻璃纖維單位面積質量＝玻璃纖維質量；

 玻璃纖維質量÷玻璃纖維百分含量＝制品質量；

 制品質量－玻璃纖維質量＝樹脂質量。

 糊制時所需的樹脂用量可以根據玻璃纖維的質量來估算。如果使用短切氈，其含膠量一般控制在65~75％之間，如用玻璃布作增強材料時，含膠量一般控制在45~55％之間，從而保證制品的質量。

 （三）玻璃布糊制

 帶膠衣層的制品，膠衣中不能混入雜質，糊制前應防止膠衣層與背襯層之間有污染，以免造成層間粘接不良，而影響制品質量。膠衣層可用表面氈來增強。糊制時應注意樹脂對玻璃纖維的浸漬情況，首先使樹脂浸潤纖維束的整個表面，然后使纖維束內部的空氣完全被樹脂所取代。保證第一層增強材料完全浸透樹脂并緊密貼合，這一點非常重要，特別對某些要在較高溫度條件下使用的制品尤為重要。因為浸漬不良及貼合不好會在膠衣層周圍留下空氣，而這種留下的空氣在制品固化處理和使用過程種會應熱膨脹而產生氣泡。糊制時，先在膠衣層或模具成型面上用毛刷、刮板或浸漬輥子等手糊工具均勻地涂刷一層配制好的樹脂，然后鋪上一層裁剪好的增強材料（如斜條、薄布或表面氈等），隨之用成型工具將其刷平、壓緊，使之緊密貼合，并注意排除氣泡，使玻璃布充分浸漬，不得將兩層或兩層以上的增強材料同時鋪放。如此重復上述操作，直達到設計所需的厚度為止。

 若制品的幾何尺寸比較復雜，某些地方增強材料鋪放不平整，氣泡不易排除時，可用剪刀將該處剪開，并使之貼平，應當注意每層剪開的部位應錯開，以免造成強度損失。

 對有一定角度的部位，可玻璃纖維和樹脂填充。若產品某些部位比較大，可在該處適當增厚或加筋，以滿足使用要求。

 由于織物纖維方向不同，其強度也有不同。所用玻璃纖維織物的鋪層方向及鋪層方式應該按工藝要求進行。

 （四）搭縫處理

 同一鋪層纖維盡可能連續(xù)，忌隨意切斷或拼接，但由于產品尺寸、復雜程度等原因的限制難以達到時，糊制時可采取對接式鋪層，各層搭縫須錯開直至糊到產品所要求的厚度。糊制時用毛刷、毛輥、壓泡輥等工具浸漬樹脂并排盡氣泡。

 如果強度要求較高時，為了保證產品的強度，兩塊布之間應采用搭接，搭接寬度約為50mm。同時，每層的搭接位置應盡可能的錯開。

 （五）短切氈的糊制

 當用短切氈作增強材料時，最好使用不同規(guī)格的浸漬輥子進行操作，因為浸漬輥子對排除樹脂中的氣泡特別有效。若無此種工具而需用刷子進行浸漬時，要用點刷法涂刷樹脂，否則會把纖維弄亂，使纖維移位，以致分布不均勻，造成厚薄不一。鋪在內部深角出的增強材料，如果用刷子或浸漬輥子難使其緊密貼合時，則可以用手抹平壓緊。

 糊制時，用涂膠輥將膠液涂在模具表面上，然后手工將裁好的氈片鋪在模具上并抹平，再用膠輥上膠，來回反復輥壓，使樹脂膠液浸入氈內，然后用膠泡輥將氈內的膠液擠出表面，并排出氣泡，再

 糊制第二層。若遇到彎角處，可以手工將氈撕開，以利于包覆，兩塊氈之間的搭接約為50mm。

 許多產品也可以采用短切氈與玻璃布交替的鋪層方式，如日本各公司糊制的漁船就是采用交替糊制的方法，據介紹該方法制作的制品性能很好。

 （六）厚壁產品的糊制

 制品厚度在8毫米以下的產品可一次成型，而當制品厚度大于8毫米以上時，應分多次成型，否則會因固化散熱不良導致制品發(fā)焦、變色，影響制品的性能。多次成型的制品，第二次糊制時，應將第一次糊制固化后形成的毛刺、氣泡鏟掉后方可繼續(xù)糊制下一鋪層。一般情況下，建議一次成型厚度不要超過5mm。當然也有為成型厚璧制品而開發(fā)的低放熱、低收縮樹脂，這種樹脂一次成型的厚度比較大一些。

 常見的缺陷分析

一、 氣泡：

在糊制模具時，常由于樹脂用量過多，膠液中氣泡含量多，樹脂膠液粘度太大，增強材料選擇不當，玻璃絲布鋪層未壓緊密等原因造成模具及型腔表面有大量氣泡產生，這嚴重影響了模具的質量和表面粗糙度。目前常采用控制含膠量，樹脂膠液真空脫泡，添加適量的稀釋劑（如丙酮），選用容易浸透樹脂的玻璃絲布等措施減少氣泡的產生。

 二、 流膠：

手工糊制模具時，常出現(xiàn)膠液流淌的現(xiàn)象。造成流膠的原因主要表現(xiàn)為：①樹脂粘度太低；②配料不均勻；③固化劑用量較少。常采用加入填充劑提高樹脂的粘度（如二氧化硅），適當調整固化劑的用量等措施，以避免流膠現(xiàn)象的出現(xiàn)。

 三、 分層：

由于樹脂用量不足及玻璃絲布鋪層未壓緊密，過早加熱或加熱溫度過高等，都會引起模具分層。因此，在糊制時，要控制足夠的膠液，盡量使鋪層壓實。樹脂在凝膠前盡量不要加熱，適當控制加熱溫度。

 四、 裂紋：

在制作和使用模具時，我們常能看到在模具表面有裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)，導致這一現(xiàn)象的主要原因是由于膠衣層太厚以及受不均勻脫模力的影響。因此，模具膠衣的厚度應嚴格控制。在脫模時，嚴禁用硬物敲打模具，最好用壓縮空氣脫模。

 五、 從上面的論述中可以看出：基于快速原型的玻璃鋼模具手糊成型技術具有快速性、高精度、工藝簡捷、操作簡便等優(yōu)點，能夠在很短的時間內將設計思想迅速轉變?yōu)楝F(xiàn)實產品，極大地縮短了新產品的開發(fā)周期，既降低了生產成本，又實現(xiàn)了產品的大批量生產，滿足了企業(yè)快速響應市場需求的發(fā)展趨勢。但其也存在著一定的局限性，如快速原型的加工范圍有限，這在很大程度上限定了快速原型技術在玻璃鋼模具制作領域的應用。因此，目前快速原型技術僅限于一定尺寸、精度較高、形狀較復雜的玻璃鋼模具制作。對于那些尺寸較大、精度較低、形狀較簡單的玻璃鋼模具，可采用水泥、石膏、木材等材料制作母模，這樣可有效地降低成本，縮短工期。因此，在成型玻璃鋼模具時，我們要根據具體的產品要求和生產條件，采用具體的工藝，不斷探索新工藝、新材料，才能達到更為理想的實踐與生產效果。