三、环氧玻璃钢的裱糊成型
1、概述
裱糊成型又称手糊成型或接触成型。是在模具上先涂一层胶液，接着铺一张布，使胶液浸渍纤维并排除气泡后，再继续一层一层地裱糊上去直到铺完，经固化后即得成品。按固化时的压力又可分为接触压成型和低压成型(包括真空成型、袋压成型、热压罐成型和对模成型等)。
裱糊成型工艺是复合材料最早的一种成型方法，也是最常用的一种成型方法。近年来随着复合材料技术的快速发展，它在复合材料成型工艺中所占比重逐渐下降，但仍是一种主要的成型方法。
(1)裱糊成型的优点
1)不受制品尺寸和形状限制。特别适用于生产尺寸大、批量小、形状复杂、整体式结构的制品和试制品。
2)操作简便，设备及模具简单，投资少，成本低，易于推广。
3)能合理地使用增强材料。可按设计要求在任意部位加强或减弱，做到以最低成本实现设计要求。当发现设计不合理时，修改也很方便。
4)可现场施工进行贴面和修补。
5)制品树脂含量高，耐腐蚀性好。
(2)裱糊成型的缺点
1)产品质量受工人素质的影响很大，不易控制。
2)对工人的技术水平要求高。
3)劳动条件差，生产效率低，生产周期长。
2、原材料准备
(1)增强材料的选择和裁剪环氧玻璃钢通常多选用无碱玻璃布。并根据制品的形状及强度要求选择不同结构(织法)的玻璃布。常用玻璃布的种类和特点如下：
平纹布布面平整，经纱和纬纱的密度基本相同。纱的弯曲较大，强度较低，铺覆性(变形性)差。织物密实，柔顺性小。有均匀的定向性。手工糊制时气泡易消除。适宜制造强度要求一致和型面平坦的制品。
缎纹布纱的弯曲程度较小，强度较大。表面光滑、疏松而柔软，铺覆性好。适于制造型面较复杂的制品。
斜纹布较密实，强度和铺覆性介于平纹布和缎纹布之间。适于手糊成型制晶。
单向布如4：1或7：1布等。其特点是经向强度远大于纬向强度。适用于定同强度要求高的部件。
制品的表层宜用1～2层薄布以提高表观质量。芯层宜用厚布以利于提高效翠，降低成本。玻璃布的裁剪设计很重要。结构简单的制品可按模具型面展开图制成样板，按样板裁布。对结构复杂的制品可将制品的型面合理地分割成几部分，分别制作样板，再按样板下料。裁剪时应注意以下几点：
1)注意布的方向性。必须按照设计图纸规定的纤维方向进行布的裁剪。还必须注意每种方向布的层数及铺层顺序，绝对不能搞乱。
2)预留零件边缘和搭接工艺余量。要求壁厚均匀的制品可用对接接头，而要求强度高的制品，则需采用搭接接头，搭接长度一般为10～20mm。裁剪时必须预先考虑到接缝的错开。
3)对一些形状复杂的制品，有时必须在布的局部剪开，可在裁剪时或在裱糊时剪开。剪开数目要尽量少，剪开部位要错开。
4)裱糊圆环形制品时，可沿布的经向成45度角的方向剪成布带，利用45度方向布的良好变形能力裱糊成圆环形。对于圆锥形制品，应将布裁剪成扇形进行裱糊。
5)裁剪布的大小要根据制品的性能要求和操作方便酌情处理。如制品力学性能要求高，则尽量采用整块布；若要求不高而且用大块布裱糊有困难，则可剪成小块布拼接裱糊。总之应注意布的经济使用和合理裁剪。
(2)胶液的配制按照胶液配方进行配胶时应注意以下几点：
1)胶液黏度合适。黏度过高不易涂刷及浸渍纤维；黏度过低易引起流胶，使制品产生缺陷。通常黏度控制在0.5～1.0Pa·s范围。可用加入的溶剂量来调节。
2)凝胶时间必须与裱糊操作相适应。控制凝胶时间不仅可使胶液满足操作要求，防止在裱糊过程中出现凝胶现象，更重要的是使裱糊好的毛坯能在预定时间内凝胶。这是保证制品质量的一个重要环节。应该指出，容器中定量胶液的凝胶时间与制品中的凝胶时间并不相等。后者还与制品厚度，表面积大小等有关。可通过影响凝胶时间的主要因素来加以控制，如：
①胶液配方。选用活性合适的环氧树脂及固化剂品种，或采用混合固化剂。
②配胶量。配胶量愈大，凝胶时间愈短。
③控制环境温度和湿度。温度愈高，湿度愈小，则凝胶时间愈短。
④制品厚度和表面积大小。制品薄，表面积大则凝胶时间长。
在胶液配方、环境温湿度及制品已定的条件下，则可用一次配胶量来控制凝胶时间。采用量少而多次配胶的原则，以延长凝胶时间。配胶时应先将树脂与除固化剂外的其他组分先混合均匀，使用前再加入固化剂，搅匀后马上使用。裱糊前应通过模拟试验及实践经验来确定。一次配胶量通常按一定层数玻璃布的质量与设定的玻璃钢含胶量来确定，并应符合凝胶时间的要求。手糊玻璃钢的含胶量一般为40%～50%。一次胶量与相应的玻璃布应同时用完，以保证制品的质量。
(3)铺层计算及板厚计算按下式计算：
tc=tf+tm=n·mf/ρf+cnmf/ρm=n·mf(1/ρf+c/ρm)
n=tc/[mf (1/ρf +c/ρm)]
式中tc——玻璃钢板厚度(mm)；
tf——玻璃布总厚度(mm)；
tm——树脂层总厚度(mm)；
n——玻璃布层数；
mf——玻璃布面密度(kg/m2)；
ρf——玻璃纤维密度(g/cm3)。(无碱玻纤2.54～2.58，高强玻纤2.49，中碱玻纤2.58)；
ρm——环氧树脂基体密度(1.1～1.3g/cm3)；
c——环氧树脂基体与玻璃布的质量比(可由含胶量求得)。
