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公开日: 2007.02.28
申请人: 中国科学院金属研究所
地 址: 110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号
发明人: 张 蕾;韩宝旭;严川伟
专利代理机构: 沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人: 张志伟 涂料可采用刷涂或辊涂法施工,具有良好的附着力和机械强度,遇火成分 用量kg 成分 用量/kg50聚乙酸乙烯乳液 100 甲基纤维素 2钛白粉 52 OP-10乳化剂 胶粘剂:在航天产品中的使用已经越来越广泛,主要是因为航天产品大多采用轻合金、蜂窝结构和复合材料,不过航天产品使用环境苛刻,对胶水的要求也更高,需要能够承受超高温度、温度交变、高真空、超低温、热循环、紫外线、带电粒子、微陨石、原子氧等环境考验。特针对于航天行业的用胶情况,胶粘剂研究所研发了百余种特种胶聚苯醚塑料具有优异的机械性能和良好的耐热性,为专用涂料的选择提供了良好条件,除了对丙烯酸类涂料具有良好的附着力外,还可以使用氨基烘漆进行涂装。
脲醛和酚醛颜料是最早使用的热固型塑料,主要用于制造电器、绝缘制品。脲醛塑料作为廉价的树脂,耐热性较差,主要采用气干型涂料,以醇酸涂料、丙烯酸酯涂料、一种彩印底层涂料及其制造方法   
【公开(公告)号】   CN1734017  
【公开(公告)日】   2006.02.15  
【申请(专利权)人】   上海申苑印务有限公司  
【地址】   200070上海市西藏北路1316号 
【发明(设计)人】 【兰陵化工集团涂料油漆】公开日: 2008.10.15
申请人: 陈永康
地 址: 226152江苏省海门市余东镇新宇工业区嘉智信诺(南通)化学有限公司
发明人: 陈永康
专利代理机构: 南通市永通专利事务所
代理人: 葛 雷
摘要:
本发明公开了
 
 

玻璃钢船艇模具制造与工艺详解

玻璃钢船艇模具必须具有髙光洁度和光顺度,并能耐受玻璃钢固化时树脂交联反应时释放的热量,模具还须有足够的刚度,以确保模具不易变形。因此,材料和工艺的选择就十分重要。?1、材料选用(1)合成树脂①模具胶衣应选择专用的模具胶衣,它具有孔隙率低、工艺性能好、光洁度高、耐化学性强等优点;既有韧性,又耐脱模时外力的冲击,一般建议使用环氧乙烯基类的模具胶衣涂料在线coatingol.com。②模具增强层用树脂最好选择模具专用树脂,如乙烯基酯树脂加零收缩树脂等。这类树脂具有较高的热变形温度和收缩率低的特点。如果考虑成本问题也可以采用乙烯基树脂加不饱和树脂来制作。(2)玻璃纤维增强材料增强材料可以选用玻璃纤维短切毡,玻纤布,多轴向复合毡。一般情况是模具前面采用短切毡来增强,可以降低模具玻纤纹路,后面模具外部玻璃钢层中使用一定数量的玻璃纤维方格布。除使用玻璃纤维增强材料外,模具的玻璃钢层中还可夹用巴沙木或者强芯毡来提高模具刚度,它既可快速增厚,又能提高模具质量,可夹在玻璃纤维短切毡中使用。?2、模具制造工艺(1)环境条件制造高质量的模具必须注重环境条件,如环境温度应在20 ~ 30℃之间, 相对湿度不应>75%,并应保持环境的清洁。(2)材料及工用器具材料要确保进货质量,还应按要求贮存及使用。工具、用具也要符合要求,如喷射胶衣用的空压机必须配备良好的空气干燥器和油水分离器等。(3)合理安排进度进度安排必须服从合成树脂的固化特性和模具建造的工艺设计,切忌盲目求快或缩短建造时间导致影响模具质量。(4)采取脱模措施在从原型模上翻制玻璃钢模具时必须采取有效的脱模措施。常用液体脱模剂或脱模蜡,必须严格按照工艺要求进行,不可草率。为确保脱模效果,可采用固体蜡加液体脱模剂来配合,这样处理可以在脱模程序起到双保险作用。(5)胶衣作业玻璃钢模具的胶衣层湿膜厚度应该控制0. 8 ~ 1mm,胶衣太薄会影响模具的光泽度,玻纤纹也容易显露,胶衣太厚容易开裂,胶衣层采用喷涂施工应分两到三层来进行,每次胶衣喷毕,待其固化,在25℃的环境下约1个半小时后再如上法进行下次胶衣的施工。(6)玻璃钢作业① 首层胶衣层的的第一层短切毡(不包括为获得更好的表面效果而使用的表面毡)要求十分严格,规格可选用300g或450g,应仔细辊压,确保除尽所含气泡,并确保合适的树脂含量。固化后全面检查,发现弊病必须修整。② 分层作业由于玻璃钢模具较厚,通常为产品厚度的两倍,必须分若干次完成才能确保质量。国外常采用的做法是,在首层完成并检査、修整后,前五天每天施工一层450g的短切毡,五层之后可每天施工两层,直到完成所需厚度。这种做法可使每层在施工后都充分固化到合理的固化程度,减少模具的变形。掌握固化程度可用测量表面巴氏硬度的方法,当达到完全固化硬度(可事先制作玻璃钢样板检测)的80%时,就可进行下一层施工。玻璃钢层除用单一的层板外,也可采用夹芯结构,如用轻木。?3、几点小措施(1)在原始阳模水磨时,可采取长板条操作法,改单人作业为2?3人持一块上有水磨砂纸的长条薄板共同水磨的方法,此法可使械具表面获得较好的平顺度。操作时必须共同协调用力,在操作方向上避免单纯水平或垂直方向,可辅以45°方向,以取得好的效果。(2)在水磨表面时,每更换细一号的水磨砂纸均须把表面用清水洗净, 为使水磨全面周到,可在表面涂上颜色,磨至不留颜色即为周到。?4、上层建筑模具制造若将船体、上层建筑分别放样造模,由于工艺、结构等原因,往往在成品合模时难以密合。为此,常采用先建造船体模具,然后在第一条船体中建造上层建筑阳模,再在其上翻制上层建筑玻璃钢阴模。?5、组合模具拼合装置当船艇因造型或其他原因无法从整体模具中脱模时,为方便生产,常采用分体式组合模具。采用组合式模具须先作模具分体设计,并合处采用法兰边式连接。在翻制玻璃钢组合模具时,应先在阳模的分体部位先设置分体木板作为连接用法兰边的模具,然后翻制这部分玻璃钢模具,待此部分完成后,拆去木板。在已成型的分体法兰边上继续翻制另一部分模具的连接法兰边(及模具),待全部完成后,如采用螺栓连接,应先打螺栓孔,装好定位装置,方可与阳模脱离。由于玻璃钢耐磨性较差,故法兰边上的螺栓孔应设置钢板,防止磨损。为确保组合模具拼合精度,应设置定位销,带有锥度,为金属材质。法兰边也可采用半球式连接代替螺栓,另配以夹具,这种方式可不必再没定位装置。?6、船艇胎架制作在翻制的玻璃钢阴模完成后,可利用阳模制作船艇搁置用的胎架。用阳模制作的胎架由于线型一致,船艇就位后受力均匀,比用型钢焊接的胎架效果好,除胎架支承面为玻璃钢外,支架可用木材。?7、减小玻璃钢收缩率的措施在阳模上翻制玻璃钢阴模时,往往由于玻璃钢成型收缩率大(通常聚酯玻璃钢约为1% )而影响模具表面质量(如显露纤维痕迹、呈现加强筋条纹等)。为此,在制作玻璃钢模具时必须予以重视并采取相应措施。减小玻璃钢收缩率的措施主要有:(1)使用低收缩树脂玻璃钢成型收缩率大小主要取决于树脂。低收缩树脂可降低玻璃钢成型时的收缩率,如零收缩树脂,乙烯基树脂。(2)在制作这种大型模具时可以采用CHP系列固化体系,可以降低放热峰从而减少收缩率,提高固化度。(3)薄层作业玻璃钢一次成型厚度越大,聚合反应热量也大,也相应增加固化时的收缩率。因此,在制作玻璃钢模具时一次成型厚度不宜大,应分多次进行,每次厚度在1毫米上下,并待其固化到一定程度(表面巴柯尔硬度值>30)后再进行下一次薄层作业。这样做可减少模具成型收缩率,并可确保玻璃钢成型质量。(4)加强部件尽少与模具粘连玻璃钢模具翻制成功后,为了确保刚度,防止变形以及妥善放置,便于生产作业,须在模具背面设置加强筋和支架。国内企业常采用泡沫塑料筋材外包玻璃钢与模具粘结成为整体,这种做法加强效果虽好,但常因玻璃钢筋材成型固化时收缩而影响模具内表面的平整度,往往显现出筋材印痕。国外做法是采用金属型材作加强和支架,不用玻璃钢包覆后与模具成为整体,仅在必要的连接点用较薄的玻璃钢粘接。金属型材不直接与模具接触, 连接点处衬以泡沫塑料隔开,此做法可避免后粘结的玻璃钢部件在固化收缩时影响模具表面质量。玻璃钢船艇模具制作是一项细致工作,必须事先作出工艺设计并精心施工,制作时间应充裕,切不可为赶时间而草率从事。?8、内衬模具由于玻璃钢船体采取阴模成型法,仅使船体外壳光洁而内表较差。过去装饰内表采用批腻子、油漆方法,效果不理想,后学习国外做法,即制成光洁的玻璃钢内衬(也叫内套、内胆),安装在船体上,达到里外都光洁美观,提高了船艇的档次。目前,这种做法已较普遍。内衬模具制作法是,先将成品船体搁置好,在船体内部按设计图纸布置要求,用胶合板等材料按实样做好,包括船体舱板下的浮力夹舱和船艏尖舱、艉舱等,表面用原子灰批平做光,再按模具要求水磨抛光,上好脱模材料后翻制成所需的内衬模具,基本与船艇上层甲板模具翻制相似。?9、甲板防滑面甲板有防滑要求,玻璃钢船艇甲板表面常做成防滑毛面,为了美观,除毛面花纹式样外,还将花纹毛面布置成图案式,这就需要将这种毛面布置制作在甲板模具上,以形成一体。防滑毛面花纹可采取现成的毛面板材,如装饰板、垟纸、毛面玻璃、金属板之类,也可在其他船艇毛面甲板上翻制。翻制好的玻璃钢毛面板通常较薄,将其裁割成所需图案尺寸,粘贴到甲板阳模上,加压使之粘贴牢固,再翻制成生产用阴模即可。?10、简易模具若此种型式的船艇只订购一条,为此专门制作玻璃钢阴模成本过大,用户承担不了,再就是有些船型非标准化,常据用户要求而变动,在这种情况下,制作定型的玻璃钢阴模就不相适宜。生产厂家常采用简易的一次性模具。一次性模具常采用石膏、胶合板等材料直接做成生产用阴模。(1)石膏模将放样后的样板(肋骨)架设好后,用建筑材料填充造型,仅表面留20mm左右石膏层厚度即可。为增加石膏强度,可添加少量水泥一起调制石膏浆,抹于阴模表层,并用木工工具刨削砂磨加工,使之符合线型要求,待干燥至一定程度,表面再作封孔处理,然后再作油漆、水磨,直到表面符合要求为止。(2)胶合板模制作方法前期同上述,但所用模面材料为胶合板或人造纤维板,用钉钉于骨架上。在双曲面等曲率变化大的部位,可将胶合板裁成较窄的板条,使适合线型变化。应注意钉头要嵌入板内,板的接缝应留有一定间隙,通过原子灰嵌批修平后,表面不留钉头和拼缝痕迹。然后将表面按造模要求做光即可(3)复合模也即玻璃加强模。若船艇生产数量为2 ~3条,为节省费用,可在一次性模具表面制作一层玻璃钢,厚度视基层材质情况,通常约1mm。同样需将表面做光。这种加强模在产品脱模后能保持完整,不易损坏,还可再次生产。但上脱模材料必须认真细致,以确保脱模效果。(4)一体性模具所谓一体,是指玻璃钢船体在模具上成型后,模具表面的玻璃钢层即成为船体的表面层,脱模后仅剩下模具骨架,因此,这种成型工艺也称作无模成型法。具体做法与胶合板模类似,但模具表面不用人造板,而用较薄的玻璃钢板(光面在外侧)。制作完毕后,玻璃钢板表面不必做光,不需上脱模材料,而要作表面打磨处理,露出新鲜面,以增加与后续玻璃钢的粘结牢度。模具完成后,在其上直接制作玻璃钢船体。建造完毕,与模具骨架脱离后,将外表面拼接缝作精心处理后,再用环氧类树脂漆作表层装饰即可。?11、脱模材料的使用由于合成树脂具有较强的粘结力,为使玻璃钢产品顺利地与模具分离 (包括翻制模具时,模具与原始母模脱离),必须在模具上采取脱模措施,也即是在模具表面施加脱模材料。脱模材料主要有液体及膏状的蜡类两种。上脱模材料的目的是在模具表面形成一层隔离膜,使玻璃钢产品不与模具相粘连。所形成的膜既要均匀,以确保模具表面原有的光泽度,又要有一定厚度和强度,以使膜层不易被树脂浸蚀,还要有一定的粘附牢度,不致在作业时脱落。在模具上施加脱模材料看似简单,但也需掌握一定技术,一些单位发生的产品粘模事故就是上脱模材料不当造成的。脱模材料的使用方法如下:(1)液体脱模剂(脱模水)常用的是聚乙烯醇或聚丙烯酰胺的溶液,还有可多次使用的半永久性 溶剂型脱模剂。要求是形成的膜薄而均匀。常用揩擦法涂布,即用软质泡沫塑料(海棉)包裹在很薄的丝织物中(可用废弃的卡普隆丝袜筒),蘸取脱模剂后,拧去太多的脱模剂,使含量适当,然后以揩擦方法将脱模剂均匀涂布于模具表面,注意切勿漏涂。待脱模剂干燥后,才能开始胶衣层施工。半永久性脱模剂还可采用喷涂法涂布。(2)固体脱模蜡最好使用专用的玻璃钢脱模蜡。使用方法是:用纱布包一定量的脱模蜡,涂布于模具表面,待蜡中的低分子成份挥发后(通常要十几分钟,环境温度低时要适当延长),再用干净纱布或软毛巾用力揩擦,使之发出光亮。新模具或重新水磨抛光的模具必须打蜡5遍,用已经一直使用模具打一遍即可, 进口的玻璃钢专用脱模蜡可连续生产多只产品,但一定要保持蜡面洁净,不受污染。(3)擦脱模蜡的要领:①揩擦时一定要用力,使形成的蜡膜与模具结合牢固,并使蜡膜厚度均匀。②必须使蜡中低分子物挥发后再揩擦,使形成的蜡膜坚韧。③打完一遍蜡后,一定要间隔2小时,使蜡膜结硬,形成一定厚度。通过上蜡遍数的增加,蜡膜厚度也随之增加,方能起到很好的脱模作用。一些单位习惯于随涂随擦,一遍接一遍,中间无间隔的做法无助于蜡膜厚度的增加,难以确保脱模效果。擦脱模蜡一定要掌握上述要领,切勿图快、抢时间而草率从事。还须注意打脱模蜡时使用的纱布、软毛巾应是洁净的,及时清洗,不作他用,防止污染其他化学物质。模具采取脱模措施是一道重要的工序,切勿轻视,一定要认真按作业要求做,才会取得好的脱模效果。?12、胶衣层制作玻璃钢船艇表面设置胶衣层,相当于钢船外表的油漆,起美化和防老化作用。在模具上制作胶衣层时应注意两点:一是胶衣树脂涂布要均匀;二是厚度控制在0.35mm(制作模具时因表面要水磨、抛光,厚度要适当增加,最厚可达0.8mm)。太薄易磨损,起不到美化和防老化作用,过厚则降低韧性,易在受力时产生裂纹等弊病。胶衣层施工方法有二种:一是手工涂刷,另一是机械喷涂。手工涂刷使用厚度较薄的、根部胶牢的专用刷帚(俗称玻璃钢刷帚,实为胶衣刷帚,玻璃钢原材料商店有售),醮取调配好的胶衣树脂涂布于模具上。机械喷涂则有专用的喷枪及喷涂机。现介绍施工要领如下。(1)手工涂刷要点①涂布时要施加一定力量,使胶衣树脂紧密地贴合在模具表面,不夹留空气,以免留下气泡、针孔等表层空隙,形成表面疵病。②涂布后要用刷帚来回拉刷,使胶衣层厚度尽量均匀。③胶衣层应分两次涂刷,使厚度更为均匀。涂时以第一遍为主,厚度超过一半以上;第二遍仅起补匀作用。④涂第二遍时,一定要待第一遍胶衣树脂固化程度较好时再进行,可避免皱皮等弊病;同理,待第二遍胶衣树脂固化到确当程度后,才可进行玻璃钢层施工。⑤为使胶衣层厚度达到控制范围,可按模具展开面积计算用量。以胶衣层厚度0.4mm为例,每平方米模具面积胶衣树脂用量为:0.4mmx 1.2kg =0.48kg加上损耗等因素,可按0.5kg/㎡备料(1.2为每毫米厚胶衣层用胶衣树脂量)。⑥在阴角等部位涂布胶衣树脂时切勿过厚,以免因固化时收缩过大而局部脱离模具。(2)机械喷涂要点①必须使用喷涂专用的胶衣树脂,粘度较手工涂刷的小,触变指数为57(如使用手工涂刷胶衣树脂喷涂,必须添加5%的苯乙烯调节粘度)。②压缩空气压通常在3 ~7巴范围,可根据设备要求调节。③喷嘴孔径为0.35 ~0.5mm。④喷口距离模具300 ~ 400mm,过近易冲溅,过远则飞散。⑤压力与喷嘴孔径、喷射效率可通过试验调节。通常喷射效率以700 ~800g/min为宜,如用0. 37mm孔径喷嘴,风压达5巴即可达上述喷射效率。⑥喷涂时平面上以水平方向移动为主,每行间必须叠交约50mm,以使厚度均匀,船艇艏艉等阴角部位应先水平向喷涂两侧,再竖向喷涂阴角处。⑦喷毕检査,发现较薄处再补喷。⑧胶凝时间不宜过快过慢,根据模具面积大小控制在15~30分左右。⑨喷枪应及时用丙酮清洗干净,防止喷口堵塞。(3)装饰线条制作一些船艇舷侧常设计有装饰线条,制作方法是:在胶衣层施工之前,先在模具的装饰线条位置(可事先在模具表面作出表记)四周用与模具不同色泽的塑料胶带粘贴,仅剩下线条位置,用手工涂刷方法把调配好的带色胶衣树脂涂布上去,待胶衣树脂胶凝到合适程度时, 撕去塑料胶带,再涂刷或喷涂船艇表面的胶衣树脂。对船艇外表的船名、单位名、单位标记、水线标记的制作,有以下几种方法:①同装饰线条做法;②在装饰店定做用自粘胶贴制作的字或图案,撕下底纸,粘贴于设定位置,能防水防潮,十分牢固。③有些单位标记还可专门制作成玻璃钢标船艇上层设定位置。目前以第②种方法为多。(4)加强胶衣层效果要使船艇胶衣层起到美化作用,必须注意以下几方面:①模具表面要具有高的平顺度和光洁度;②胶衣层制作必须认真、精心、确保均匀一致,厚度适宜;③高档次船艇在胶衣层后应做表面毡层,用2?3层表面毡;④在胶衣层后制作的玻璃钢层一定要衬色(包括表面毡层),即在所用的树脂中调人一定量的颜料糊(也叫色浆),颜色可与胶衣层相同,或用更深的色泽。其作用是改善玻璃钢的半透明性,使胶衣色泽匀度效果更好。衬色层的厚度应不小于1mm。⑤胶衣树脂还可添加珠光、荧光、金属箔料等材料,增加外观的美感。隔膜(Separator)是锂电池的重要组成部分之一,在锂电池中起到隔绝正负极、防止短路、提供Li+迁移的微孔通道的功能,并可在失控条件下,闭合孔隙阻止Li+的迁移,保证电池的安全。隔膜不直接参与电极的反应,但对锂电池的综合性能有重要影响。01

 

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