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手工積層及噴射成型缺陷分級治理方案
發布時間:2025-04-02
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雖然說建造玻璃鋼漁船,特別是船殼和甲板,小編強烈建議一定要使用"真空導入成型工藝(Vacuum Infusion Process),但有一些小配件和一些并非關鍵物件,有時還是會采用手糊工藝或者噴射成型工藝,那這樣的話,難免會出現一些問題。

 

一、手工積層及噴射成型缺陷分級治理方案  

(一)浸潤不良型缺陷:白斑,空洞,影響結構完整性和使用壽命(A級風險)  

失效機理:纖維/樹脂界面結合失效,力學性能下降(浸潤度<95%)  

關鍵對策:  

1. 鋪層工藝控制  

   禁止干纖維預鋪(?兩層粗紗布直接疊加)  

   采用濕法鋪層:單層纖維→樹脂滾涂→壓實(輥壓壓力≥0.3MPa)→重復  

2. 樹脂系統調整  

   粘度控制:觸變型樹脂(25℃粘度≤500cps)  

    添加2-3%苯乙烯單體(活性稀釋劑)或選用低粘度滲透好的樹脂  

   凝膠時間調控:MEKP促進劑用量 固化劑添加量(1%-2.5%)


(二)結構失效型缺陷:分層(S級風險)  

高危場景:兩層#600粗紗布連續鋪層(?嚴禁操作)  

根治方案:  

1. 強制鋪層結構  

   >粗紗布(600g/㎡)→短切氈(300g/㎡)→粗紗布(600g/㎡)一氈一布鋪設  

   (過渡層厚度≥0.5mm)  

2. 層間處理技術  

   - 固化間隔控制:B階段(凝膠后1h內續鋪)  

   - 舊層處理:噴砂粗糙度Ra≥3μm(80目金剛砂,0.6MPa)  打磨除毛刺

3. 樹脂含量監控:手糊工藝樹脂占比58±3%為佳


(三)表面缺陷:纖維外露(B級風險)  

三重防護體系:  

1. 膠衣層:膠衣,厚度0.4-0.6mm(濕模實測值)    

2. 富樹脂層:30g/㎡表面氈+70%樹脂含量  

3. 固化控制:  

   膠衣凝膠(指觸不粘)后方可鋪層  

   放熱峰≤120℃(紅外測溫監控) 

 

(四)隱蔽缺陷:氣泡(潛伏性風險)  

工藝控制要點:  

控制環節 輥壓工藝,初壓5次/終壓3次,直到壓實無氣泡

環境控制 濕度≤75%  露點儀監測 

溶劑殘留 苯乙烯≤50ppm  VOC檢測儀 

 

(五)收縮缺陷:沉陷痕跡  

解決方案:  

采用分段固化技術:  

1. 主結構層固化度70%(巴柯爾硬度≥35)  

2. 鑲嵌加強件定位  

3. 二次鋪層覆蓋(樹脂條件允許可添加30%玻璃微珠填料) 

 

(六)固化異常類缺陷(發黏/變形/硬度不足)  


新型VPI硅膠真空成型工藝制作無人船

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二、手工積層及噴射成型中常見缺陷與對策辦法

(一)內部白花斑:因玻璃纖維未被樹脂充分浸透。

1、在鋪層操作時,層合制品不夠固定。

2、先鋪干氈、干布,然后再滾樹脂,浸漬不透。

3、一次鋪兩層氈疊合,特別是兩層布疊合,造成樹脂滲透不良。需一氈一布鋪設

4、樹脂黏度太大,不能浸透氈。可加入少量苯乙烯(苯乙烯量不超過5%),或改用低黏度樹脂。

5、樹脂凝膠時間太短,在凝膠前未及壓實。可減少促進劑和固化劑量,或加阻聚劑等,以延長凝膠時間。

6、玻纖含水率高,選用符合標準的玻纖。

 

(二)分層:在兩層復合材料之間出現分層,特別是兩層方格布之間容易分層。其原因及克服辦法如下。

1、樹脂用量不足及玻纖布鋪層未壓緊密,在糊制時,要控制足夠的樹脂量,使鋪層壓實,

2、玻璃纖維氈未浸透。可適當降低樹脂黏度。

3、內層間表面污染。特別是先使第一層固化后再鋪第二層時,容易造成第一層表面夾雜污點。

4、二次糊制時可將其磨粗糙后再鋪第二層。

5、兩層方格布中間必須有一層短切纖維氈,切勿使兩層粗格子布連續鋪層。

6、使用不含蠟樹脂。

 

(三)纖維形態外露:玻璃布或氈的形態顯露于制品外面。

1、膠衣太薄;應增加膠衣厚度(0.4-0.6MM),或用表面氈作富樹脂面層。

2、膠衣未凝膠;過早被覆樹脂及玻璃纖維基層。(指干后再上積層)

3、制品脫模過早;樹脂尚未固化充分。

4、樹脂放熱峰溫度過高;應減少固化劑與促進劑用量;或改變固化劑系統;或改變操作,每次被覆層減薄。

 

玻璃鋼船艇

 

(四)氣泡:表面呈現氣泡,或整個表面有氣泡。脫模后,在后固化時,短時間內即可發現,或過幾個月出現。可能由于空氣或溶劑潛伏于膠衣與基材之間,或樹脂系統或纖維材料選擇不當所致。

1、固化時間太快(調整凝膠及固化時間);

2、樹脂粘度偏大(選用滲透好的樹脂);

3、增強材料選擇不當(改用合適的玻纖);

4、樹脂未浸透玻纖(多次滾壓,使樹脂充分浸透  玻纖);

5、樹脂用量過多,制品有大量氣泡產生(控 制含膠量);

6、促進劑或固化劑含水量高(改用合格的固化劑或促進劑)。

7、使用溫度過高,受濕氣或化學侵蝕。應改用不同的樹脂系統。

 

(五)沉陷痕跡:在肋條或鑲嵌件背面由于樹脂固化收縮而產生凹痕。可使層合材料先部分固化,然后再將肋條、鑲嵌物等放上,繼續成型。

 

(六)表面發黏表面欠固化。

1、避免在寒冷與潮濕環境下鋪層,濕度小于80。

2、用空氣干燥型樹脂作最后一層被覆。

3、必要時可增加固化劑、促進劑用量。

4、在面層樹脂中添加石蠟。

 

(七)變形或兼有變色:常因固化時放熱過度所致。應調節固化劑、促進劑用量,或改用不同固化劑系統。主要是固化太快,放熱峰太高,制品被燒壞。

 

(八)制品由模具中脫出后變形。

1、脫模過早,制品未充分固化。

2、制品設計中加強筋不足,應改進。

3、脫模前用富樹脂層或面層樹脂被覆,以達到和膠衣樹脂平衡。

4、改進制品結構設計,補償可能發生的變形。

 

(九)制品硬度不足,剛性差是固化不夠充分。

1、檢查固化劑、促進劑用量是否合適。

2、避免在低溫陰冷與潮濕條件下鋪層。

3、將玻璃纖維氈或布貯存于干燥環境中。

4、檢查玻璃纖維含量是否足夠,對制品進行后固化。

 (本文來源于“新型玻璃鋼漁船”公眾號,轉載須經同意)

 

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