1中北大学材料科学与工程学院复合材料工艺与设备大型作业题目:班级:专业:姓名:学号:2玻璃钢浴缸一般而言,使用玻璃纤维复合材料(FRP)制成的浴缸,都可以称为玻璃钢浴缸。通常可分为两类,1胶衣型浴缸:表面为胶衣树脂的玻璃纤维增强塑料浴缸。2压克力浴缸:表面为压克力板材的玻璃纤维增强塑料浴缸。1.原材料(1)增强材料:玻璃布、无捻粗纱方格布、表面毡。(2)基体树脂:环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、胶衣树脂等(3)辅助材料:固化剂、促进剂、填料、颜料等原材料选择原则:满足产品设计的性能要求、满足手糊成型的工艺要求、价格便宜材料容易取得。增强材料的选择:(1)增强材料容易被树脂浸透(2)有足够的形变性,能满足制品的形状要求(3)气泡容易排出、能满足制品使用的条件的物理化学性能要求、价格便宜。树脂基体的选择要求:(1)能在室温下凝胶、固化,固化时不产生低分子物(2)对玻璃纤维有良好的浸润性,不产生流胶现象(3)无毒或低毒、价格便宜。要求辅助材料不影响产品质量2.制造玻璃钢浴缸的成型工艺玻璃钢浴缸的成型工艺一般采用技术较为成熟的手糊成型。手糊成型是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺层在模具上,然后固化为玻璃钢制品的工艺。根据铺层数来控制产品的厚度3.成型设备(1)定位装置(2)合模装置:(3)涂刷工具4.成型工艺方案3工艺流程图树脂胶液配制增强材料准备↓↓涂脱模剂→手糊成型↑↓模具准备→固化↓↑←脱模↓修整→检验→成品具体步骤1胶液准备:手糊前首先根据产品的使用要求确定树脂种类并把树脂配成树脂胶液。胶液的工艺性直接影响到手糊操作过程和产品的质量,并且是保证产品质量的重要因素。胶液的工艺性主要指胶液黏度和凝胶时间1.1胶液的工艺性(1)胶液粘度:粘度是用来表示它的流动性,粘度过高不宜涂刷,很难浸透增强材料,粘度过低,数值在凝胶前发生流失现象使制品出现缺陷。(2)凝胶时间:凝胶时间指在一定温度条件下,树脂中加入定量的引发剂、促进剂、或固化剂,从粘流态到失去流动性,变成软胶状态的凝胶所需的时间。具体要求是在手糊作业结束后树脂应及时凝胶。如果凝胶时间过短,胶液黏度迅速增大,不仅增强材料不能被浸透,甚至可能发生局部固化,使手糊作业无法进行。如果凝胶时间过长,不仅增长了时间周期,而且导致胶液流失,交联剂挥发,使制品不能完全固化。制品的凝胶时间除了与引发剂、促进剂和固化剂有关外还与其它一些因素有关,4例如:(1)胶液体积:胶液体积越大,反应放出的热量越不容易损失,凝胶时间越短。(2)环境温度与湿度:气温越高,湿度越小,凝胶时间越短。反之气温低,湿度大,凝胶时间长(3)制品厚度与表面积大小:制品较薄、表面积大的,凝胶时间要比厚度较厚的、表面积较小的凝胶时间长(4)交联剂蒸发损失:交联剂不足,凝胶时间增长,制品固化不完全。(5)填料加入量:增大加入量将延长凝胶时间。1.2树脂胶液的配制2增强材料准备2.1增强材料表面处理:(1)去除纺织型浸润剂和浆料(2)浸除化学处理剂(3)烘焙干燥2.2布的下料对于结构简单的制件,可按模具型面展开图制成样板,按样板裁剪。对于结构形状复杂的制品,可把制品型面合理分割成几部分,分别只做样板,在按样板下料。2.3手糊制品厚度与层数计算厚度预测公式:T=M×KT﹣制品铺层厚度mmM﹣材料质量kg/m2K﹣厚度常数mm/(kg.m-2)铺层层数计算n=A/mf(kf+cKr)n﹣增强材料铺层层数mf﹣增强材料单位面积质量kg/m25kf﹣增强材料的厚度常数c﹣树脂与增强材料的质量比A﹣手糊制品总厚度mmKr﹣树脂基头的厚度常数2手糊成型:(1)表面层(2)铺层控制(3)铺层二次固化拼接3固化:(1)不饱和树脂的固化(2)不饱和聚酯树脂固化工艺控制4脱模:(1)气脱(2)顶脱(3)水脱5手糊工艺质量控制(1)原材料质量控制(2)成型工艺质量控制(3)成品质量检验6789