FRP 模具制作工艺是以液态的环氧树脂与有机或
无机材料混合作为基体材料,并以原型为基准,手工逐
层糊制模具的一种制模方法。手糊成型FRP 模具的
具体工艺过程如下:
(1) 分型面的设计
分型面设计是否合理,对工艺操作难易程度、模具
的糊制和制件质量都有很大的影响。一般情况下,根
据原型特征,在确保原型能顺利脱模及模具上、下两部
分安装精度的前提下,分型面的位置及形状应尽可能
简单。因此,要正确合理地选择分型面和浇口的位置,
严禁出现倒拔模斜度,以免无法脱模。沿分型面用光
滑木板固定原型,以便进行上下模的分开糊制。在原
型和分型面上涂刷脱模剂时,一定要涂均匀、周到,须
涂刷2~3 遍,待前一遍涂刷的脱模剂干燥后,方可进
行下一遍涂刷。
(2) 涂刷胶衣层
待脱模剂完全干燥后,将模具专用胶衣用毛刷分
两次涂刷,涂刷要均匀,待第一层初凝后再涂刷第二
层。胶衣为黑色,胶衣层总厚度应控制在016mm 左
右。在这里要注意胶衣不能涂太厚,以防止表面裂纹
和起皱。
(3) 树脂胶液配制
根据常温树脂的粘度,可对其进行适当的预热。
然后以100 份WSP6101 型环氧树脂和8~10 份(质量
比) 丙酮(或环氧丙烷丁基醚) 混合于干净的容器中,搅拌均匀后,再加入20 份~25 份的固化剂(固化剂的加
入量应根据现场温度适当增减) ,迅速搅拌,进行真空
脱泡1min~3min ,以除去树脂胶液中的气泡,即可使
用。
(4) 玻璃纤维逐层糊制
待胶衣初凝,手感软而不粘时,将调配好的环氧树
脂胶液涂刷到胶凝的胶衣上,随即铺一层短切毡,用毛
刷将布层压实,使含胶量均匀,排出气泡。有些情况
下,需要用尖状物,将气泡挑开。第二层短切毡的铺设
必须在第一层树脂胶液凝结后进行。其后可采用一布
一毡的形式进行逐层糊制,每次糊制2~3 层后,要待
树脂固化放热高峰过了之后(即树脂胶液较粘稠时,在
20 ℃一般60min 左右) ,方可进行下一层的糊制,直到
所需厚度。糊制时玻璃纤维布必须铺覆平整,玻璃布
之间的接缝应互相错开,尽量不要在棱角处搭接。要
严格控制每层树脂胶液的用量,要既能充分浸润纤维,
又不能过多。含胶量高,气泡不易排除,而且固化放热
大,收缩率大。含胶量低,容易分层。
第一片模具固化后,切除多余飞边,清理模具及另
一半原型表面上的杂物,即可打脱模剂,制作胶衣层,
放置注射孔与排气孔,进行第二片模具的糊制。待第
二片模具固化后,切除多余的飞边。为保证模具有足
够的强度,避免模具变形。可适当地粘结一些支撑件、
紧固件、定位销等以完善模具结构。
(5) 脱模修整
在常温(20 ℃左右) 下糊制好的模具,一般48h 基
本固化定型,即能脱模。在脱模时,严禁用硬物敲打模
具,尽可能使用压缩空气断续吹气,以使模具和母模逐
渐分离。脱模后视模具的使用要求,可在模具上做些
钻孔等机械加工,尤其是在浇注或注塑时材料不易充
满的死角处,在无预留气孔的情况下,一定要钻些气
孔。然后进行模具后处理,一般用400 # ~1200 # 水砂
纸依次打磨模具表面,使用抛光机对模具进行表面抛
光。所有的工序完成之后模具即可交付使用。
需要注意的几点,一,母模要光滑,第二,脱模剂要均匀,第三,做第一层的时候不能有气泡,第四,要仔细打磨,当然中间还有很多细节的东西,不可能一一列举
只有掌握了正确的玻璃钢模具抛光打磨工艺,才能得到表面光滑的完美镜面抛光效果。
(一)检查打磨
首先仔细观察漆面状况,根据划痕深浅或老化程度,来判断是否需要砂纸打磨,选用相应号数的砂纸。打磨时可将水喷洒在漆面上,然后用砂纸进行打磨,或者用砂纸沾水直接在漆面上打磨。
注意:避免画圈式打磨,要朝着一个方向进行来回打磨,即横向或竖向。由于抛光时海绵盘是旋转运动的,对干横向或竖向打磨后的砂纸痕能更加快速去除,同时对于留下的眩纹可以准确的分辨出是没有去除的砂纸痕还是二次划痕。
(二)装盘上料
将海绵盘粘在抛光机缓冲垫上,并且保持缓冲垫与海绵盘同心。使用新盘时,要将研磨剂施加在海绵盘上,用刮刀刮抹均匀,使整个海绵盘表面充分接触研磨剂,避免盘与漆面干摩擦,导致二次划伤加亚。使用多次的海绵盘,可将抛光蜡直接涂敷在漆面上。
注意:曼泽纳抛光蜡研磨剂有效成分较高,因此使用最较少,标准用最为 60 x60cm2大小面积约为5g
(三)起抛角度
将抛光机调至适当转速,平放在待抛光漆面上,然后启动抛光机。为了提高研磨速度、增加工作效率,抛光过程中海绵盘与漆面应有一定的倾斜角度,约为 15°.抛光时,应施加适当的下压力,观察海绵盘的厚度变化,下压海绵厚度的三分之一左右,此时海绵盘的有效研磨面积最大,速度最快。
(四)抛光轨迹(二选一)
井字形轨迹抛光:先进行横向抛光,要处理的漆面全部抛过后,再进行竖向抛光,横竖交替多抛几遍。抛光机移动速度要慢,此方法去除划痕较快。
8 字形轨迹抛光:先横向在漆面上进行横向 8 字抛光。要处理的漆面全部抛过后,再进行竖向 8 字抛光,此方法造成的眩光较轻。
(五)收抛
收抛时,海绵盘放平,完全接触漆面,减小下压力(抛光机自身重量即可),抛光机移动速度加快,进行轻抛、快抛。
注意:抛光过程中的漆面温度应控制在 60oC 以下,温度过高会加速研磨剂挥发,导致漆面出现雾影,不好擦拭。
(六)清洗检查
用曼泽纳专用清洗检查液喷洒在抛光后的漆面上,等待 1 一 2 分钟后,先用湿的超细纤维布轻轻的在漆面上顺着一个方向进行擦拭,擦至漆面无明显水迹,再使用干的超细纤维布进行同样擦拭,完全擦拭干净后,检查漆面状况,有无砂纸痕或划痕残留,若已完全去除干净,应继续进行漆面保护。
注意:擦拭过程中注意力度不要过重。若使用带边毛巾,应将毛巾四边折要到里面使用,避免四边太硬在擦拭过程中对漆面造成二次划伤,若使用曼泽纳无边毛巾进行擦拭,可直接使用无需折叠。