玻璃钢制作工艺简介

玻璃钢制作工艺简介

玻璃钢制品是由树脂、增加材料和多种关心成分合理组合而成，制造工艺种类繁多。

1FRP 制品成型工艺

FRP 的制品往往是材料制造和产品成型同时完成。成型工艺有手糊、RTM、SMC、缠绕、

热塑性塑料〔GF/PP〕注射模塑及GMT 冲压成型等。

1.1手糊成型工艺

手糊成型工艺是一种简洁成熟的成型工艺，其典型工艺过程是：在涂有脱模剂的模具上，将加有固化剂的树脂混合料和玻璃纤维织物手工逐层铺放，浸胶并排解气泡，层合至确定厚度，然后固化形成制件。

手糊成型技术的优点是：无需专用设备，投资少；不受制品外形和尺寸的限制，特别适于数量少、整体式及构造简单的大型制品的制作；可以依据设计要求合理利用增加材料，能任凭局部增加，做到以最低本钱实现设计要求，而且当设计不合理时能便利地进展修改；操作便利，简洁把握，便于推广。

手糊工艺的缺点是：制品质量不易把握，人为因素大；制品的强度和尺寸精度较低；劳动条件差，生产效率低。

1.2喷射成型工艺

喷射成型工艺是手糊成型的改进，属于半机械化成型工艺。它是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯树脂分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上;当沉积到肯定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排解气泡，固化后成制品。

喷射成型的优点是：用玻纤粗纱代替织物，可降低材料本钱；生产效率比手糊的高2～4倍；产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，耐腐蚀、耐渗漏性好；产品尺寸、外形不受限制。

喷射成型的缺点是：树脂含量高，制品强度低；产品只能做到单面光滑；污染环境，有害工

人安康。

1.3SMC 及BMC 成型工艺

片状模塑料〔Sheet Molding Comp，SMC〕和团状模塑料〔Bulk Molding Compoun，BMC〕是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两边掩盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料，属于预浸毡料范围。使用时，将两面的薄膜撕去，按制品的尺寸裁剪、叠层，放入金属模具中加温加压，即得所需要的制品。它是目前国际上应用最广泛的成型材料之一。

SMC/BMC 成型工艺的主要优点是：生产效率高，成型周期短，易于实现专业化和自动化生产；产品尺寸精度高，重复性好；外表光滑，无需二次修饰；生产本钱低。

SMC/BMC 的缺乏之处在于模具制造简单，初期投资大。

1.4RTM 成型工艺

树脂传递模塑〔Resin Transfer Molding，RTM〕是以手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，它的根本原理是将玻璃纤维增加材料放到封闭的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增加材料，然后固化，脱模后成制品。

RTM 成型技术主要优点是：可以制造两面光的制品；成型效率高，适合于中等规模的玻璃钢产品生产〔30000 件/年以内〕；RTM 为闭模操作，不污染环境，不损害工人安康；增加材料可以任意铺放，简洁实现按制品受状况合理铺放增加材料；原材料及能源消耗少；初期投资少。

RTM 缺点是：生产技术要求高；修整工序简单。

1.5拉挤成型工艺

拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化、连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。这种工艺最适于生产各种一样断面外形的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材〔工字形、槽形、方形型材〕和空腹型材〔门窗型材、叶片等〕等。

拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特别工艺，其优点是:生产过程完全实现自动化把握，生产效率高；拉挤成型制品中纤维含量可高达80％，浸胶在张力下进展，能充分发挥增加材料的作用，产品强度高；制品纵、横向强度可任意调整可以满足不同力学性能制品的使用要求；生产过程中无边角废料，产品不需后加工，故较其它工艺省工，省原料，省能耗；制品质量稳定，重复性好，长度可任意切断。

拉挤成型工艺的缺点是:产品外形单调，只能生产线形型材，而且横向强度不高。但近年来使用纤维布和复合毡拉挤后横向强度得到了提高。

1.6热塑性复合材料成型工艺

热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增加各种热塑性树脂的总称，国外称为FRTP 〔Fiber Rinforce thermoplastics〕。从生产工艺角度分析，热塑性复合材料分为短纤维增加复合材料和连续纤维增加复合材料两大类。短纤维增加热塑性复合材料的争辩和生产始于50

年月。进入70年月后，热塑性复合材料得到快速进展，美国、法国的公司争辩成功连续纤维增加聚丙烯片状模塑料。近10 年来，热塑性复合材料进展很快，每年以15％速度递增，比热固性复合材料进展快几倍。

1.7近年进展起来的型成型工艺

1.7.1SMC 和RTM 工艺的结合〔LPMC〕

SMC 工艺和RTM 相比较，虽然有成型压力大、能耗高、设备修理费用高等缺乏之处，但SMC 是一种技术较完善的干法制造FRP 的成型工艺。美国公司开发了一种LPMC(low pressure molding Compromal)工艺，它将RTM 的低压低温存SMC 的工艺结合起来。形成在RTM 条件

下即可生产出性能和SMC 相像的工艺。RTM 部件可以局部替代钢制部件。

1.7.2T ERTM

TERTM (热膨胀树脂传递模塑料〕使用聚氨酯、PVC 聚氨酯泡沫等作为预成型坯中的芯材，在注射过程中树脂同时渗入芯材和预成型坯中，芯材在加热条件下发生膨胀，进而与增加材料(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)及环氧树脂结合形成复合材料。既减轻了制品重量，又提高了强度。具有抱负的扭曲强度和良好的尺寸稳定性，膨胀系数低，可制造汽车防撞档板。美国、加拿大、日本、西欧等国家和地区的TERTM 都有专利，技术处于领先水平。

1.7.3V ARTM

为了在注射时改善模具型腔内树脂的流淌性浸渍性,更好地排尽气泡，消灭了腔内抽真空，再用

注射机注入树脂的VARTM 技术，根本原理和RTM 工艺是全都的，适用范围也类似。

模腔内抽真空使压力趋势减小，增加了使用更轻型模具的可能性，从而使模具的使用寿命更长、可设计性更好；真空也可提高玻璃纤维与树脂的比率，使玻璃纤维的含量更高，增加制品的强度；

真空还有助于树脂对纤维的浸润，使树脂和纤维的结合界面更完善，提高制品的质量；用VARTM 工

艺可使直径38.11mm 的致密预成型坯的纤维体积含量为16%～68％，累计孔隙率为1.7％，而一

般的预浸料的孔隙率为5%～7％。

1.8低密度SMC玻璃钢材料的应用

低密度SMC 玻璃钢材料的比重为 1.3，比标准的材料〔比重为 1.8～2.0〕重量轻38%以上。

美国通用公司的全部克尔维特99款车身的内板和型的车身顶盖、内饰都使用低密度SMC玻璃钢

材料；另外，还有车门、发动机罩、行李箱盖等美国Dodge Vipex车的发动机罩也使用了低密度SMC 玻璃钢材料，99 款车身有1/2 使用这种材料制作发动机罩。