專利名稱：一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃纖維增強(qiáng)塑料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法。
背景技術(shù)：
所謂的玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品俗稱為玻璃鋼，國際公認(rèn)的縮寫符號為GFRP或 FRP，其是一種用途廣泛的復(fù)合材料。它是由合成樹脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝，制作而成的一種功能型的新型材料。玻璃鋼材料具有重量輕，比強(qiáng)度高，耐腐蝕，電絕緣性能好，傳熱慢，熱絕緣性好，耐瞬時(shí)超高溫性能好，以及容易著色，能透過電磁波等特性。與常用的金屬材料相比，它還具有如下的特點(diǎn)1、可以根據(jù)不同的使用環(huán)境及特殊的性能要求，自行設(shè)計(jì)復(fù)合制作而成。2、可一次性地完成產(chǎn)品的制作，避免了金屬材料通常所需要的二次加工，從而可以大大降低產(chǎn)品的物質(zhì)消耗，減少了人力和物力的浪費(fèi)。目前，國內(nèi)外常用的玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作成型方法，有手糊成型方法、噴射成型方法、模壓成型方法、模塑料成型方法、卷管成型方法、樹脂澆鑄及注射成型方法、拉擠成型方法、增強(qiáng)反應(yīng)注射模塑成型方法、彈性體貯脂模塑成型方法等。其中，手糊制作方法設(shè)備投資低，產(chǎn)品形狀的限制因素少，適合小批量生產(chǎn)。它的生產(chǎn)條件是需要制作產(chǎn)品的模具，并掌握手糊方法的技術(shù)要領(lǐng)。但是，這種制作方法所制成的產(chǎn)品，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，產(chǎn)品的質(zhì)量檔次不夠高，較難滿足某些產(chǎn)品的性能要求。噴射成型方法一種借助于噴射機(jī)器的手工積層的方法。該方法具有效率高、成本低的特點(diǎn)，有逐步取代傳統(tǒng)的手糊方法的趨勢。其產(chǎn)品的整體性強(qiáng)，沒有搭接縫，且制品的幾何尺寸基本上沒有受到限制，成型方法不復(fù)雜，材料配方能保持一定的準(zhǔn)確性。其不足之處，在于制品的質(zhì)量在很大程度上，取決于操作工人的生產(chǎn)技能。另外，噴射所造成的污染，一般均大于其他的方法。模壓成型方法和模塑料成型方法其壓制方法和設(shè)備條件基本相同，前者采用浸膠布作為模壓料，而后者采用片狀、團(tuán)狀、散狀的模壓料，首先將一定量的模壓料置于金屬對模中，而后在一定溫度和壓力下成型制得所需的玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品。這種生產(chǎn)成型方法，所制得的產(chǎn)品尺寸精確，表面光潔，可一次成型，生產(chǎn)效率較高，且產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定，適合于大批量制作各種小型玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品。其不足之處是模具的設(shè)計(jì)和制造較為復(fù)雜，生產(chǎn)初期的投資較高，且制件受設(shè)備的限制較為突出。拉擠成型方法在牽引裝置牽引下，使浸漬樹脂的纖維增強(qiáng)材料，先在模具中預(yù)成型，并經(jīng)加熱使之固化成型，制成玻璃纖維增強(qiáng)塑料型材，最后切割成所需長度的玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品。該成型方法，具有以下明顯的特點(diǎn)首先它可以制作幾何形狀復(fù)雜的制品， 尤其對于特小型或特大型制品；其次只要經(jīng)過合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、方法設(shè)計(jì)，某些高性能復(fù)合材料的制作，在拉擠方法中就可得以實(shí)現(xiàn)；另外，拉擠方法，尤其適合于開發(fā)制作各種熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品；由于拉擠速度日趨加快，因此拉擠方法的生產(chǎn)效率很高，作為連續(xù)生產(chǎn)的先進(jìn)方法之一，為實(shí)現(xiàn)玻璃纖維增強(qiáng)塑料的工業(yè)化生產(chǎn)開辟了一條有效的途徑。 但是也必須指出，建立拉擠生產(chǎn)方法的要求比較高，例如其設(shè)備投資較大，模具設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，方法條件的控制及對原材料的性能要求較為嚴(yán)格，這些都是拉擠成型方法的困難之處。針對于此，于是本申請人創(chuàng)作設(shè)計(jì)本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就在于克服目前同類產(chǎn)品制作方法上所存在的不足， 提供一種簡單、高效的玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案該成型方法步驟依次為 A、制作所需要的模具；B、在所需要的模具上鋪設(shè)一層玻璃纖維；C、用真空膜或半硬質(zhì)的反模將玻璃纖維密封在模具上；D、用真空泵將真空膜或半硬質(zhì)的反模與模具之間的空氣抽掉，由于玻璃纖維的存在，令真空膜或半硬質(zhì)的反模與模具之間存在間隙；E、將樹脂注入上述間隙中；F、待樹脂固化后，樹脂與玻璃纖維構(gòu)成成品，將真空膜或半硬質(zhì)的反模取下，拿出成品即可。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的步驟D中，真空泵與真空管連接，真空管端口與所述的間隙連通。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的步驟E中，樹脂通過導(dǎo)流管注入所述的間隙中，且導(dǎo)流管出口采用多點(diǎn)分布。本發(fā)明的工作原理就是，通過真空壓縮的原理，將干態(tài)的玻璃纖維壓緊、整固。由于玻璃纖維的造型特性，雖然其被真空壓縮，但是其內(nèi)部仍存在小的空洞、間隙。樹脂灌入時(shí)，樹脂就會沿這些空洞、間隙，在外界壓力下導(dǎo)入空洞?？斩春屯饨绱髿鈮褐g的壓力差將樹脂注入，直到玻璃纖維被樹脂完全浸漬。其中，真空會長時(shí)間維持，直到模具固化以確保整個(gè)固化的過程。本發(fā)明相比手糊法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可避免有害的V0C(Volatile Organic Compounds)揮發(fā)性有機(jī)氣體散發(fā)，從而可達(dá)到保護(hù)操作人員和環(huán)境的目的。2、可消除手糊樹脂因?yàn)橐玫绞止げ僮鞫a(chǎn)生的不穩(wěn)定性。3、準(zhǔn)備時(shí)間不受限制，因?yàn)闃渲鹊戒佋O(shè)好所有玻璃纖維才會被固化。4、真空技術(shù)可改善樹脂在玻璃纖維中的含量和流動性，可提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性和低
真空度。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例是制作一塊平板造型的玻璃纖維增強(qiáng)塑料板。首先，準(zhǔn)備一個(gè)具有光滑、平整表面的模具或者其他器具。其次，按照所需產(chǎn)品的尺寸大小，在模具表面鋪設(shè)一層玻璃纖維。鋪設(shè)過程應(yīng)確保玻璃纖維均勻。然后，在玻璃纖維上面蓋設(shè)一層真空膜。該真空膜可采用塑料薄膜，并且真空膜的邊緣緊密貼合在模具的表面，這樣就將玻璃纖維密封在模具和真空膜構(gòu)成的密閉空間內(nèi)。
接著，用真空泵將模具和真空膜構(gòu)成的密閉空間內(nèi)的空氣抽出，這樣真空膜在外部大氣壓力作用下將緊緊收縮，被密封的玻璃纖維也在外部壓力作用下壓縮，緊固。但是由于玻璃纖維本身材料的造型，其不可能被壓縮呈一個(gè)沒有任何空隙的實(shí)體，在玻璃纖維內(nèi)部還是會形成許多間隙、空洞。接下來，通過注塑設(shè)備，將樹脂通過導(dǎo)流管注入上述間隙、空洞中。利用空洞和外界大氣壓之間的壓力差將樹脂順利注入，直到玻璃纖維被樹脂完全浸漬。最后，待樹脂固化后，樹脂與玻璃纖維構(gòu)成成品，將真空膜取下，拿出成品即可，形成一個(gè)平板式的玻璃纖維增強(qiáng)塑料，其中成品貼合模具平面的一面為光滑面，其可以作為成品的使用外表面。在上述制作過程中，抽真空時(shí)，為了更好的將密閉空間內(nèi)的空氣抽出，真空泵與真空管連接，真空管具有多個(gè)端口，其分別由不同的位置插入密閉空間中，以與密閉空間內(nèi)的間隙、空洞連通。同樣，在注入樹脂過程中，樹脂通過可以導(dǎo)流管注入所述的間隙中，且導(dǎo)流管出口采用多點(diǎn)分布，其通過不同的位置插入密閉空間內(nèi)，以令樹脂可以充滿整個(gè)密閉空間，將纖維樹脂形成有效的包裹。上述實(shí)施例制作平板造型的產(chǎn)品，其制作簡單，但是如果制作具有一定曲面的產(chǎn)品，則需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。下面以制作具有弧面板產(chǎn)品來進(jìn)行闡述。實(shí)施例二本實(shí)施例是制作弧面板產(chǎn)品。其首先根據(jù)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)模具，該模具需具有與弧面板造型對應(yīng)的底模和反模。其中底?？芍苯硬捎媒饘倩蛘哔|(zhì)地較硬的物質(zhì)制作，反模則采用質(zhì)地較為柔軟的材料制作，其在抽真空作用下可以被壓縮。例如可采用一些塑膠材料制作。具體步驟與上述實(shí)施例類似，在底模的表面鋪設(shè)一層玻璃纖維，接著將反模覆蓋在玻璃纖維表面，并且將反模的邊緣與底模表面密封。接下來，用真空泵將密閉空間內(nèi)的空氣抽出，然后，將樹脂注入密閉空間內(nèi)。最后，待樹脂固化后，樹脂與玻璃纖維構(gòu)成成品，將反模取下，拿出成品即可。這樣就形成一個(gè)具有弧面的成品。當(dāng)然，以上所述僅為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而已，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明申請專利范圍所述構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法，其特征在于該成型方法步驟依次為A、制作所需要的模具；B、在所需要的模具上鋪設(shè)一層玻璃纖維；C、用真空膜或半硬質(zhì)的反模將玻璃纖維密封在模具上；D、用真空泵將真空膜或半硬質(zhì)的反模與模具之間的空氣抽掉，由于玻璃纖維的存在， 令真空膜或半硬質(zhì)的反模與模具之間存在間隙；E、將樹脂注入上述間隙中；F、待樹脂固化后，樹脂與玻璃纖維構(gòu)成成品，將真空膜或半硬質(zhì)的反模取下，拿出成品即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法，其特征在于所述的步驟D中，真空泵與真空管連接，真空管端口與所述的間隙連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法，其特征在于所述的步驟E中，樹脂通過導(dǎo)流管注入所述的間隙中，且導(dǎo)流管出口采用多點(diǎn)分布。
全文摘要
本發(fā)明公開一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料的成型方法。該成型方法通過真空壓縮的原理，將干態(tài)的玻璃纖維壓緊、整固。由于玻璃纖維的造型特性，雖然其被真空壓縮，但是其內(nèi)部仍存在小的空洞、間隙。樹脂灌入時(shí)，樹脂就會沿這些空洞、間隙，在外界壓力下導(dǎo)入空洞?？斩春屯饨绱髿鈮褐g的壓力差將樹脂注入，直到玻璃纖維被樹脂完全浸漬。其中，真空會長時(shí)間維持，直到模具固化以確保整個(gè)固化的過程。本發(fā)明可避免有害有機(jī)氣體散發(fā)，消除手糊樹脂因?yàn)橐玫绞止げ僮鞫a(chǎn)生的不穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B29C70/36GK102248685SQ20111018436
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者陳弘文 申請人:東莞杰騰造船有限公司