CN103419381B - 双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺 - Google Patents

Abstract

一种双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺,在玻璃钢产品制作过程中，采用双面模真空负压内吸的方式直接代替人工手糊。降低了劳动强度、固定大小尺寸减少了浪费、提高了制品的质量；大大降低了人工成本、减除了人为因素：大大加强了玻璃钢的刚度和弹性；控制树脂含量、提高了产品的韧性；解决了气泡和分层问题、提高了制品的强度；改善了劳动条件、提高了生产效率。产品做到了双面光滑；设有废料回收减少了环境污染，真空下无人全自动固化对工人健康无害；模具制造简单，前期投资小；生产技术要求低；几乎无修整工序。

Description

双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺

技术领域

本发明涉及一种玻璃钢加工工艺及设备，具体涉及一种双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺。

背景技术

玻璃钢生产方法基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。

目前世界上使用最多的成型方法有以下四种：

⑴手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。

⑵喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。

⑶模压法：主要使用国家有德国等。

⑷RTM法（树脂传递模塑）：主要使用国家有欧美各国、日本。

还有：纤维缠绕成型法、拉挤成型法和热压灌成型法等等。

我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，但成本造价相当高，普及相当困难。

随着社会的不断发展，人工成本的不断增高和对玻璃钢产品的要求不断增加，传统手糊玻璃钢工艺的劳动密集型已经渐渐出现了，招工难、熟手少、生手慢，严重跟不上树脂固化时间，产品厚薄不均，无法及时控制进而直接导致产品质量低下等问题。另外手糊玻璃钢产品属于一种“情绪产品”。同样的材料，同样的环境，由于人的素质不同，生产出来的产品都各有差异，因此，我们在制作玻璃钢的操作过程中，每时每刻思想上都要非常集中，非常认真地对待每一个操作工艺，包括对材料的特性，材料与材料之间的作用和数据(树脂的反应基理，纤维的分类，产品结构的力学)等。

现有技术存在的缺陷具体表现在：

1、手糊成型工艺技术方案是：先在清理好或经过表面处理的模具成型面上涂抹脱模剂，待充分干燥好后，将加有固化剂(引发剂)、促进剂、颜料糊等助剂并搅拌均匀的胶衣或树脂混和料，涂刷在模具成型面上，随后在其上铺放裁剪好的玻璃布(毡)等增强材料，并注意浸透树脂、排除气泡。重复上述铺层操作，直到达到设计厚度，然后进行固化脱模形成制件。

手糊工艺的缺点是：制品质量不易控制，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。

2、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;当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。

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，有害工人健康。

3、SMC及BMC成型工艺技术方案是：片状模塑料（SheetMoldingComp，SMC）和团状模塑料（BulkMoldingCompoun，BMC）是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两边覆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及BMC成型工艺技术的缺点是：模具制造复杂，初期投资大。

4、RTM成型工艺技术方案是：树脂传递模塑（ResinTransferMolding，RTM）是以手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，它的基本原理是将玻璃纤维增强材料放到封闭的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模后成制品。

RTM成型工艺技术的缺点是：生产技术要求高；修整工序复杂。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明专利的目的是提出一种双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺。在玻璃钢产品制作过程中，打破常规手糊方法采用双面模真空负压内吸的方式直接代替人工手糊。降低了劳动强度、固定大小尺寸减少了浪费、提高了制品的质量；大大降低了人工成本、减除了人为因素：大大加强了玻璃钢的刚度和弹性；控制树脂含量、提高了产品的韧性；解决了气泡和分层问题、提高了制品的强度；改善了劳动条件、提高了生产效率。产品做到了双面光滑；设有废料回收减少了环境污染，真空下无人全自动固化对工人健康无害；模具制造简单，前期投资小；生产技术要求低；几乎无修整工序。

本发明专利的技术方案是：

一种双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺，其特征在于采用以下步骤：

第一步准备材料；

第二步将备好的树脂、促进剂、稀释剂加入双面模真空负压内吸式流水线中的发胶塔中形成混合液；打开第一水流开关阀，混合液迅速流入带刻度搅拌塔中，所述带刻度搅拌塔上设置有第一刻度和第二刻度，当进入带刻度搅拌塔的混合液达到第一刻度时关闭第一水流开关阀打开第二水流开关阀，将固化剂引入带刻度搅拌塔中，待带刻度搅拌塔内的液位达到第二刻度时关闭第二水流开关阀；开启搅拌机；

第三步根据具体产成品需要开发出模具，模具包括上模具和下模具，将上模具和下模具重叠放置；根据产成品的厚度要求将木条或铁压条放到两模具中间周线上，将重叠的两模具上下分开并支撑起来形成产品状的型腔，中间空腔就是一个完整的产品形态；

第四步在上、下模具的边上按一定间隔布设一圈用于安装定位销的位置，以便产品制作过程中上下模紧密结合不易分开；按模具形状不同得出上、下模具表面距离最远二点，在上模具的该点位置用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为树脂进口；在下模具的点位置用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为变频真空泵抽气口；安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封；

第五步对上、下模具进行清理、打蜡、喷胶衣；待胶衣固化时，按照稍大于下模具面包括翻边面的尺寸裁剪好毡布，胶衣固化后按照要求铺层，将毡布铺在下模具胶衣上面，用木条或铁压条放到下模具四周边压在毡布上面，将上模具盖上并装好系列定位销；

第六步在模具的四周翻边上用密封胶胶粘一圈确保无缝隙，模具形成真空容器，将上、下模具通过直通连接在第一输料管与第二输料管之间，将与上模具连接的第一输料管接入到带刻度搅拌塔上，第一输料管与上模具的树脂进口之间安装有一个第三水流开关阀；将与下模具连接的第二输料管接到回收塔和变频真空泵上，第二输料管与下模具的变频真空泵抽气口之间安装有第四水流开关阀，回收塔的输入端处的第二输料管上安装有第五水流开关阀，变频真空泵前方的第二输料管上设有第六水流开关阀；

第七步开动变频真空泵，将模具内的空气吸成真空，控制三通阀门使带刻度搅拌塔与第一输料管接通，带刻度搅拌塔中混合液被吸入模具内并慢慢浸透毡布最终充满整个型腔；当与下模具连接的第四水流开关阀感应到最上壁有流速时，同时关闭连接在模具前后的第三水流开关阀和第四水流开关阀并亮起开关指示灯；当多模具同时运行时，按同理一一关闭对应上、下模具电磁阀并亮起开关指示灯；

第八步待正常运行的所有模具亮起开关指示灯后，控制三通阀门使第一输料管和第二输料管接通，变频真空泵将所有管道内的混合液抽至回收塔以备回收利用，当第五水流开关阀感应到没有水流时，关闭变频真空泵；变频真空泵前设有一个起保护作用的第六水流开关阀，当有混合液流到第六水流开关阀时，关闭第五水流开关阀同时关闭变频真空泵；再关闭三通阀门；

第九步等待产品固化、脱模。

本发明提供一种生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式流水线，其包括发胶塔、带刻度搅拌塔、回收塔和变频真空泵，所述发胶塔通过管路与带刻度搅拌塔联通，发胶塔与带刻度搅拌塔之间的管路上安装有第一水流开关阀，所述带刻度搅拌塔上设有第一刻度和第二刻度两个刻度线，所述带刻度搅拌塔上设置有搅拌机，所述带刻度搅拌塔与盛装固化剂的固化剂容器连通，所述带刻度搅拌塔与固化剂容器之间安装有第二水流开关阀，带刻度搅拌塔的输出端通过三通阀门以及三通接口连接有第一输料管和第二输料管两条输料管，第一输料管与第二输料管之间连接有多个模具，模具包括上模具和下模具，上模具和下模具紧固扣合在一起，上模具上设置有树脂进口，下模具上设有变频真空泵抽气口，所述上模具的树脂进口与第一输料管连接，第一输料管与上模具的树脂进口之间安装有一个第三水流开关阀，下模具的变频真空泵抽气口与第二输料管连接，第二输料管与下模具的变频真空泵抽气口之间安装有第四水流开关阀，第二输料管的末端连接到回收塔和变频真空泵上，回收塔的输入端处的第二输料管上安装有第五水流开关阀，变频真空泵前方的第二输料管上设有第六水流开关阀。

其中：树脂进口和变频真空泵抽气孔设置在模具的上、下模具表面距离最远的二点位置上。优选技术方案，在上模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为树脂进口，安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封。优选技术方案，在下模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为变频真空泵抽气口，安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封。

本发明专利的有益技术效果是：

1、降低劳动强度、固定大小尺寸减少浪费、提高制品的质量：

手糊工艺中，人要不停的滚动手中的工具，毛滚筒、铁滚筒，才能尽量减少产品的缺陷。而且人滚动的频率和角度都会影响到产品质量。本工艺不需要手工滚压，利用真空负压，双面模全方位的内吸，从而降低了劳动强度；产品处于真空双面模型腔内，真空内吸式负压下不会溢出或变形严格控制了制品质量和产品的大小尺寸，同时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美，更进一步提高制品的质量；

2、大大降低人工成本、减少材料浪费，减除人为因素：

手糊工艺需要4-6人同时完成的工作，现只需要1-2人便可以操作完成。从而减少了人工，降低了人工成本。

传统手糊时，配胶过程大多全凭手法各自为政，所有的协同工作技术人员一个人一个勺子各自配各个的混合胶，用刷子各自搅拌；这样会造成固化剂有多少差异和搅拌有均匀差异，从而导致产品因有的地方固化快有的地方固化慢而反工，直接造成材料浪费，而本工艺技术采用带刻度搅拌塔，固化剂的量有严格控制，使用中途不会有增减情况，再加上搅拌机统一搅拌均匀，因而不会产生个体差异，也就没有固化快慢现象发生，进而减少了因反工造成的材料浪费；制品过程为真空负压下全自动完成无人工手糊环节故没有人为因素影响；

3、大大加强玻璃钢的刚度和弹性：

传统手糊下，铺一层布刷一层树脂，而本工艺技术布是事先铺好的，布与布间树脂通过渗透而来，真空负压下固化成的产品，布与布将更接近产品外部受力面，从而使玻璃钢的刚度和弹性大大加强。

4、控制树脂含量、提高产品的韧性：

传统手糊树脂全靠手刷，量有多有少无法控制树脂含量及产品的厚度，利用双面模型腔是固定的，真空负压工艺可以很好的控制树脂的量。从而控制树脂含量，降低了成本，提高产品的韧性。

5、解决气泡和分层问题、提高制品的强度：

手糊工艺采用一层一层进行铺布，层与层之间滚压不到位，容易产生气泡、分层、空洞等不良现象.另外树脂固化过程是放热过程，也会引起很多起点聚集成气泡。采用本技术使玻璃钢一直在真空负压环境下固化，解决了气泡的问题；同时布是事先铺好的，布与布间树脂通过渗透而来，大大减小了间隔，解决了分层的问题，从而提高了制品的强度；

6、改善劳动条件、提高生产效率：

进料与废料完全分开全自动智能化生产大大改善了劳动条件，双面模封闭下，产品相当于处于保温室内，模具内温度更高，有利于产品的固化，提高了生产效率。

7、采用双面模形成型腔的方式产品做到了双面光滑：

8、设有废料回收减少了环境污染，真空下无人全自动固化对工人健康无害：

9、模具制造简单，前期投资小：

模具不需要采用金属模，采用传统开模方式制作，上(下)模具采用下(上)模具直接翻制，相当于成品加厚加固，实现简单投入少。

10、生产技术要求低；几乎无修整工序。

生产过程基本全自动智能化生产，工人仅需加料和控制阀门；产品处于型腔内成型基本无边要修整。

附图说明

图1是本发明专利实施例生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式流水线的结构示意图。

本发明专利目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

一种双面模真空负压内吸式流水线生产玻璃钢制品的工艺，采用以下步骤：

第一步准备材料；树脂、胶衣、固化剂、促进剂、毡布、密封胶、直通接口、三通接口、搅拌机、变频真空泵、硬制透明塑料管、电磁阀、水流开关、液位开关、系列定位销、其它工具等。

第二步将备好的树脂、促进剂、稀释剂加入双面模真空负压内吸式流水线中的发胶塔中形成混合液；打开第一水流开关阀，混合液迅速流入带刻度搅拌塔中，所述带刻度搅拌塔上设置有第一刻度和第二刻度，当进入带刻度搅拌塔的混合液达到第一刻度时关闭第一水流开关阀打开第二水流开关阀，将固化剂引入带刻度搅拌塔中，待带刻度搅拌塔内的液位达到第二刻度时关闭第二水流开关阀；开启搅拌机；

第三步根据具体产成品需要开发出模具，模具包括上模具和下模具，将上模具和下模具重叠放置；根据产成品的厚度要求将木条或铁压条放到两模具中间周线上，将重叠的两模具上下分开并支撑起来形成产品状的型腔，中间空腔就是一个完整的产品形态。本发明根据具体产成品需要开发出模具并修改模具以达到产品确认后，形成母模；再以模具的工艺要求在该母模上制作一个产成品允当双面模的对应面模具。这样一来，如果母模为内表面光滑则该模具为外表面光滑模具；反之，如果母模为外表面光滑则该模具为内表面光滑模具。将母模和新制的对应面模具重叠放置，根据产成品的厚度要求采用木条或铁压条放到两模具中间周线上，将重叠的模具上下分开并支撑起来形成产品状型腔，中间空隙就是一个完整的产品形态；其中位于上方的为上模具，位于下方的是下模具。

第四步在上、下模具的边上按一定间隔布设一圈用于安装定位销的位置，以便产品制作过程中上下模紧密结合不易分开；按模具形状不同得出上、下模具表面距离最远二点，在上模具的该点位置用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为树脂进口；在下模具的点位置用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为变频真空泵抽气口；安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封。本发明可视产品大小情况于模具上下两端增设进出口，通过多通道分流器实现多进多出达到提速目的。新制模具时可预埋新制模具端直通或多通道分流器接口。

第五步对上、下模具进行清理、打蜡、喷胶衣；待胶衣固化时，按照稍大于下模具面包括翻边面的尺寸裁剪好毡布，胶衣固化后按照要求铺层，将毡布铺在下模具胶衣上面，用木条或铁压条放到下模具四周边压在毡布上面，将上模具盖上并装好系列定位销；

第六步在模具的四周翻边上用密封胶胶粘一圈确保无缝隙，模具形成真空容器，将上、下模具通过直通连接在第一输料管与第二输料管之间，将与上模具连接的第一输料管接入到带刻度搅拌塔上，第一输料管与上模具的树脂进口之间安装有一个第三水流开关阀；将与下模具连接的第二输料管接到回收塔和变频真空泵上，第二输料管与下模具的变频真空泵抽气口之间安装有第四水流开关阀，回收塔的输入端处的第二输料管上安装有第五水流开关阀，变频真空泵前方的第二输料管上设有第六水流开关阀；

第七步开动变频真空泵，将模具内的空气吸成真空，控制三通阀门使带刻度搅拌塔与第一输料管接通，带刻度搅拌塔中混合液被吸入模具内并慢慢浸透毡布最终充满整个型腔；当与下模具连接的第四水流开关阀感应到最上壁有流速时，同时关闭连接在模具前后的第三水流开关阀和第四水流开关阀并亮起开关指示灯；当多模具同时运行时，按同理一一关闭对应上、下模具电磁阀并亮起开关指示灯；

第八步待正常运行的所有模具亮起开关指示灯后，控制三通阀门使第一输料管和第二输料管接通，变频真空泵将所有管道内的混合液抽至回收塔，当第五水流开关阀感应到没有水流时，关闭变频真空泵；变频真空泵前设有一个起保护作用的第六水流开关阀，当有混合液流到第六水流开关阀时，关闭第五水流开关阀同时关闭变频真空泵；再关闭三通阀门；

第九步等待产品固化、脱模。

如图1所示，本发明提供一种生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式流水线，其包括发胶塔1、带刻度搅拌塔2、回收塔3和变频真空泵4，所述发胶塔1通过管路与带刻度搅拌塔2联通，发胶塔1与带刻度搅拌塔2之间的管路上安装有第一水流开关阀A，所述带刻度搅拌塔2上设有第一刻度和第二刻度两个刻度线。第一刻度线的位置对应发胶塔1内混合液进入带刻度搅拌塔2的液位位置。第二刻度线对应固化剂容器5中的固化剂添加到带刻度搅拌塔2后的液位位置。所述带刻度搅拌塔2上设置有搅拌机6，所述带刻度搅拌塔2与盛装固化剂的固化剂容器5连通，所述带刻度搅拌塔2与固化剂容器5之间安装有第二水流开关阀B，带刻度搅拌塔2的输出端通过三通阀门C以及三通接口连接有第一输料管7和第二输料管8两条输料管，第一输料管7与第二输料管8之间连接有多个模具9，模具9包括上模具和下模具，上模具和下模具紧固扣合在一起，上模具上设置有树脂进口，下模具上设有变频真空泵抽气口，所述上模具的树脂进口与第一输料管7连接，第一输料管7与上模具的树脂进口之间安装有一个第三水流开关阀D，下模具的变频真空泵抽气口与第二输料管8连接，第二输料管8与下模具的变频真空泵抽气口之间安装有第四水流开关阀E。本实施例中第一输料管7与第二输料管8之间连接有两个模具9，每个模具分别对应一个第三水流开关阀和一个第四水流开关阀。

第二输料管8的末端连接到回收塔3和变频真空泵4上，回收塔3的输入端处的第二输料管8上安装有第五水流开关阀F，变频真空泵4前方的第二输料管8上设有第六水流开关阀H。回收塔3的输出端口上设置有第七水流开关阀G。

以上所述的所有水流开关阀均为电磁阀，采用电气自动控制。

其中：树脂进口和变频真空泵抽气孔设置在模具的上、下模具表面距离最远的二点位置上。具体结构为：在上模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为树脂进口，安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封。在下模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为变频真空泵抽气口，安装直通时接口处用密封胶或直接用树脂胶密封。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式装置，其特征在于：包括发胶塔、带刻度搅拌塔、回收塔和变频真空泵，所述发胶塔通过管路与带刻度搅拌塔联通，发胶塔与带刻度搅拌塔之间的管路上安装有第一水流开关阀，所述带刻度搅拌塔上设有第一刻度和第二刻度两个刻度线，所述带刻度搅拌塔上设置有搅拌机，所述带刻度搅拌塔与盛装固化剂的固化剂容器连通，所述带刻度搅拌塔与固化剂容器之间安装有第二水流开关阀，带刻度搅拌塔的输出端通过三通阀门以及三通接口连接有第一输料管和第二输料管两条输料管，第一输料管与第二输料管之间连接有多个模具，模具包括上模具和下模具，上模具和下模具紧固扣合在一起，上模具上设置有树脂进口，下模具上设有变频真空泵抽气口，树脂进口和变频真空泵抽气孔设置在模具的上、下模具表面距离最远的二点位置上，所述上模具的树脂进口与第一输料管连接，第一输料管与上模具的树脂进口之间安装有一个第三水流开关阀，下模具的变频真空泵抽气口与第二输料管连接，第二输料管与下模具的变频真空泵抽气口之间安装有第四水流开关阀，第二输料管的末端连接到回收塔和变频真空泵上，回收塔的输入端处的第二输料管上安装有第五水流开关阀，变频真空泵前方的第二输料管上设有第六水流开关阀。

2.根据权利要求1所述的一种生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式装置，其特征在于：在上模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为树脂进口，安装直通时接口处用密封胶密封。

3.根据权利要求2所述的一种生产玻璃钢制品的双模具真空负压内吸式装置，其特征在于：在下模具上用开孔器按照直通接口大小开孔并安装直通，该直通接口为变频真空泵抽气口，安装直通时接口处用密封胶密封。