探究玻璃钢模具的制造工艺

【摘要】本文主要对玻璃钢模具的制造过程以及技术进行阐述，从制造玻璃钢模具的技术条件、制造工艺准则、材料、模具胶衣的喷涂和模具铺层理等几个方面进行研究，对于提高玻璃钢模具的制造质量具有一定的借鉴价值。

【关键词】玻璃钢 模具 制造 工艺

玻璃钢属于一种较为特殊的复合材料，其具有耐腐蚀、耐老化、导热系数极低等优点被广泛的应用于机械制造行业、建筑工程行业等，如被用作汽车的外壳材料、家用设备、环保材料等。可见。玻璃钢在材料市场的份额必将会进一步增大。

对于玻璃钢的制造来说，模具的设计与制造是玻璃钢整个制造过程的核心部分，若要提高玻璃钢的质量特性，就需要从玻璃钢模具的设计制造方面进行必要的研究，本文将着重论述玻璃钢模具的制造工艺以及相关的技术条件。

一、玻璃钢模具制造的技术条件

玻璃钢模具的制造玻璃钢模具应满足下面几点要求：①收缩和变形要与原设计精度保持一致；②要有良好的表面光洁度；③能反复多次地承受固化时的放热、收缩，脱模时的冲击，模具使用寿命要长。以下为玻璃钢模具在进行制造过程中所需要的技术条件：

玻璃钢模具制造对于温度以及湿度具有一定的要求。如在制造阴模以及阳模的过程中，均需要保证一定的操作温度，温度应该保持在25℃左右，不得低于22℃，不得高于28℃。湿度会对模具的合模、胶衣以及的固化均有一定的影响，玻璃钢模具制造的理想湿度为40～60℃。

对于玻璃钢模具的制造工序以及相关的技术条件应该严格控制。玻璃钢模具制造的环境需要进行严格的净化控制，如制模车间的洁净度应该较高，同时在模具制造过程中需要提供高品质的洁净度较高的空气源。此外，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、玻璃钢模具的材料选择

一般来说，玻璃钢模具的质量与材料的选择有较大的关系，无论是使用性能还是玻璃钢制品的寿命均与模具树脂的选择存在着一定的联系。

（一）模具用胶衣树脂

脱衣层的耐久性影响着玻璃钢模具的的寿命。制品的光泽度脱衣树脂的质量有着一定的联系。

模具所使用的脱衣树脂的选择原则为：①固化时的放热和收缩要小；②胶衣层具有优异的耐断裂、耐冲击性能；③胶衣层要有优良的耐热性、光泽度和硬度；④要有良好的涂刷性；⑤要与制品胶衣的色调相反。

（二）增强层树脂

增强层树脂主要用于玻璃钢模具的铺层工序，对于玻璃钢模具的耐久性以及变形性具有一定的联系，对于精度要求以及尺寸要求较高的模具，应该科学的选择增强层树脂。增强层树脂的选择原则是：固化收缩要小；韧性好；有易操作的黏度；耐热性好。模具的变形取决于树脂的固化收缩率，选择固化收缩率小的树脂，并使其缓慢而完全的固化，是制得优质玻璃钢模的关键。

二、模具胶衣的喷涂

玻璃钢模具的制作需要经过较多的工艺过程，其中包括喷涂模具胶衣、模具的铺层、脱模等工艺。模具胶衣的喷涂是模具制造中的关键工序，模具的胶衣相当于模具的“内脏”，后期的结构骨架以及铺层操作都是为胶衣的喷涂服务的。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。

模具胶衣喷涂的具体工序内容为，在已精加工的木模表面上涂刷脱模剂或脱蜡剂机进行清洁、抛光处理，需要使用毛巾进行擦拭直到无胶衣模具具有镜面效果为止。待模具干燥后便可开始涂刷或喷涂胶衣。胶衣层厚度一般是0.4～O.6 mm，树脂用量为500～600 g/m2。涂刷后在室温（20～25℃）下放置至凝胶，凝胶后在40℃～50℃下加温固化1～3 h。第5次操作放置6 h以上。防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后，建议涂一遍多次脱模剂，如用硅烷脱模剂涂刷一次，到连续使用40～60次为止，正确对模具进行脱模操作可以延长模具的使用寿命。

三、模具铺层

在玻璃钢模制造过程中，我们多选用热变形温度较高、热收缩率较低的材料作为喷涂材料，如常选用的材料为苯树脂、乙烯基树脂、玻纤增强材料等。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表面毡、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。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80-90%时，就可以进行下一铺层。

四、总结

综上，对于高品质玻璃钢的制造需要严格控制每一个工艺规程，特别对于一些关键工序来说，需要按照相关的技术条件进行工序操作，从而能够从本质上提高玻璃钢模具制品的质量。

参考文献：

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[2]李松，高国强.RTM用玻璃钢模具模腔厚度的控制方法[A].第十六届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C].2005.