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复合材料几种闭模成型工艺比较介绍及区别

当前,许多国家都对生产环境苯乙烯含量的法定标准,作了严格的规定,例如,英国100ppm;法国50ppm;德国20ppm;瑞典20ppm;挪威 25ppm;荷兰50ppm。为此,积极寻找降低苯乙烯挥发量的方法,已成为玻璃钢业界的一个重要课题。闭模工艺技术,是降低苯乙烯挥发量的一种有效手段。 本文将专门评述几种闭模工艺技术的有关方面。
玻璃钢闭模工艺技术,是指将树脂注射至闭合模内,在不暴露于外界空气情况下,完成固化过程的工艺方法。闭模工艺技术有以下几种:真空注射,树脂传递模塑 (RTM),结构反应注射模塑(SRIM),注射工艺,增强反应注射模塑(RRIM)等。
对于真空注射、RTM、SRIM等三种闭模工艺而言,设备投资以SRIM最高,其次RTM,真空注射最低。这些工艺方法,在加工周期、自动化水平、批量大小等方面,也有一定规律性。
例如,加工周期以SRIM为最短(约8分钟左右),RTM次之(10~80分钟左右),真空注射成型最长(1个多小时至10多个小时)。自动化水平,以SRIM为最高,它的年生产能力也最高,生产成本中所含劳动力费用最低。
上述这些工艺均采用树脂注射的方法,一个重要的区别,在于增强材料,是在闭合模具以前,还是在树脂浸渍以前,放进模具之中。这对于控制增强材料的含量和定向排列,无疑是一个十分重要的因素RTM、SRIM 工艺,由于采用对模技术,因而对玻璃纤维含量的控制较为有利。必须指出,当采用闭模工艺技术时,所用的树脂也是至关重要的。通常采用真空注射专用树脂,低收缩 RTM 树脂,以及混合型树脂等。
(1)真空注射模塑工艺
该工艺采用树脂注射技术,并辅以真空,以有助于注射过程。通常,有一个可变形的膜,以作为模具的另一面。模具的一半,一般可利用手糊模具或喷射成型模具,只需稍加修改即可使用。这种工艺不需要大量的模具或设备投资,生产批量较大产品质量较高。
真空注射模塑工艺所用的增强材料,可以是短切玻纤毡,也可以是芳纶纤维或碳纤维织物。该工艺的优点归纳如下:没有苯乙烯挥发物;工作场地清洁;芯材与插入部件容易粘结;设备投资较低,可以利用手糊或喷射模具。但这种真空注射模塑工艺也有不足之处,例如真空注射工艺必须使用毡材作为增强材料,价格稍贵于无捻粗纱;又如,毡材和薄膜的定位较为困难,与喷射成型相比,更费工时等。
真空注射成型工艺制成的产品,主要应用于船艇、运输、建筑业等方面。例如,可制造各种玻璃钢卡车车身夹层板和公共汽车整体夹层板,风车的帆蓬(11m长,玻纤含量为68%),近海石油平台夹层板,建筑