ガラス繊維強化プラスチックは、その簡単な成形、優れた性能、豊富な原材料により、国民経済のさまざまな側面で広く使用されています。ハンドレイアップグラスファイバー技術(以下、ハンドレイアップ)は、低投資、短い生産サイクル、低エネルギー消費という利点があり、複雑な形状の製品を生産でき、中国で一定の市場シェアを占めています。しかし、現在、中国の手編みグラスファイバー製品の表面品質は劣っており、手編み製品の宣伝がある程度制限されています。業界関係者は、製品の表面品質を向上させるために多大な努力を払ってきました。海外では、ハンドレイド品でAレベルに近い表面品質の製品は、高級車の内外装部品として採用されています。海外の先進技術や経験を吸収し、的を絞った実験や改良を重ね、一定の成果を上げてきました。
まず、ハンドレイアップ工程の操作と原材料の特性について理論的分析を行います。製品の表面品質に影響を与える主な要因は次のとおりであると筆者は考えています。 ① 樹脂の加工性。②ゲルコート樹脂の加工性。③金型表面の品質。
樹脂
ハンドレイド製品では樹脂が重量の約 55 ~ 80% を占めます。樹脂のさまざまな特性が製品の性能に直接影響します。生産工程における樹脂の物性は、生産効率や製品の品質を左右します。したがって、樹脂を選択するときは、次の点を考慮する必要があります。
ハンドレイド樹脂の粘度は通常 170 ~ 117 cps です。樹脂の粘度範囲が広いため、選択しやすくなります。ただし、同じ銘柄の樹脂でも粘度の上限と下限の差が100cps~300cps程度あるため、冬と夏では粘度の変化も大きくなります。したがって、粘度に適した樹脂を選別して決定するには実験が必要です。この記事では、粘度の異なる 5 つの樹脂について実験を行いました。実験では、ガラス繊維の樹脂含浸速度、樹脂発泡性能、ペースト層の密度と厚さを主に比較しました。実験の結果、樹脂の粘度が低いほどグラスファイバーの含浸速度が速くなり、生産効率が高くなり、製品の気孔率が小さくなり、製品の厚みの均一性が向上することがわかりました。ただし、温度が高い場合や樹脂注入量がやや多い場合は、接着剤の流れ(または接着剤の制御)が発生しやすくなります。逆に、グラスファイバーの含浸速度は遅く、生産効率は低く、製品の気孔率は高く、製品の厚さの均一性は劣りますが、接着剤の制御と流動の現象は減少します。複数の実験の結果、樹脂粘度は25℃で200~320cpsであり、これが製品の表面品質、本質的品質、生産効率の最良の組み合わせであることが判明しました。実際の生産では、樹脂の粘度が高くなる現象がよく起こります。このとき、樹脂の粘度を調整して作業に適した粘度範囲に下げる必要があります。これを達成するには通常 2 つの方法があります。① スチレンを添加して樹脂を希釈し、粘度を下げる。② 樹脂の温度や周囲の温度を上げて樹脂の粘度を下げる。気温が低い場合には、周囲温度や樹脂温度を上げることが非常に効果的です。一般に、樹脂が急速に固化しないようにするには、通常 2 つの方法が使用されます。
ゲル化時間
不飽和ポリエステル樹脂のゲルタイムは、6~21分(25℃、1%MEKP、0~5%ナフタレートコバルト)のものがほとんどです。ゲル化が速すぎる、操作時間が不十分、製品の収縮が大きく、熱放出が集中し、金型や製品が損傷しやすくなります。ゲルが遅すぎて流れやすく、硬化が遅く、樹脂がゲルコート層を損傷しやすく、生産効率が低下します。
ゲル化時間は、温度と、添加される開始剤および促進剤の量に関係します。温度が高いとゲル化時間が短くなり、開始剤や促進剤の添加量を減らすことができます。樹脂に添加する開始剤や促進剤が多すぎると、硬化後に樹脂の色が暗くなったり、急速な反応により樹脂がすぐに熱を放出し、濃度が高くなりすぎて (特に厚肉製品の場合)、樹脂が焼けてしまいます。製品と金型。そのため、ハンドレイアップ作業は通常15℃以上の環境で行われます。このとき、開始剤や促進剤の量はあまり必要なく、樹脂の反応(ゲル化、硬化)も比較的安定しているため、ハンドレイアップ作業に適しています。
樹脂のゲル化時間は実際の生産にとって非常に重要です。試験の結果、樹脂のゲル化時間は、25℃、1% MEKP、0.5% ナフタレートコバルトの条件下では、10 ~ 18 分が最も理想的であることがわかりました。使用環境条件がわずかに変化しても、開始剤と促進剤の投与量を調整することで、生産要件を確保できます。
樹脂のその他の特性
(1) 樹脂の消泡性
樹脂の消泡能力は、樹脂の粘度と消泡剤の含有量に関係します。樹脂の粘度が一定の場合、使用する消泡剤の量が製品の気孔率を大きく決定します。実際の製造では、樹脂に促進剤や開始剤を添加する際に、より多くの空気が混入します。樹脂の消泡性が悪いと、ゲル化する前の樹脂内の空気の排出が間に合わず、製品中に気泡が多くなり、空隙率が高くなります。したがって、製品中の気泡を効果的に減少させ、空隙率を下げることができる、消泡性に優れた樹脂を使用する必要があります。
(2) 樹脂の色
現在、グラスファイバー製品が高級外装装飾として使用される場合、製品の表面をカラフルにするために表面に高級塗料を塗装する必要があるのが一般的です。グラスファイバー製品の表面の塗装色の一貫性を確保するには、グラスファイバー製品の表面が白または明るい色であることが必要です。この要求を満たすためには、樹脂を選択する際に明るい色の樹脂を選択する必要があります。多数の樹脂のスクリーニング実験を通じて、樹脂色値 (APHA) Φ 84 が硬化後の製品の色の問題を効果的に解決できることが示されました。同時に、明るい色の樹脂を使用することで、貼り付けプロセス中にペースト層内の気泡をタイムリーに検出して排出することが容易になります。また、貼付時の作業ミスによる製品の厚みムラや製品内面の色ムラの発生を軽減します。
(3) 空気の乾燥
高温多湿や低温の環境下では、硬化後に製品内面がベタつく場合がございます。これは、ペースト層表面の樹脂が空気中の酸素や水蒸気などの重合禁止剤と接触し、製品内面の樹脂硬化層が不完全となるためです。これは、製品の後加工に重大な影響を与える一方、内面にゴミが付着しやすくなり、内面の品質に影響を与える。したがって、樹脂を選択する際には、自然乾燥特性を備えた樹脂の選択に注意を払う必要があります。自然乾燥特性のない樹脂の場合、通常、5% パラフィン (融点 46 ~ 48 ℃) とスチレンの溶液を 18 ~ 35 ℃ で樹脂に添加すると、樹脂の自然乾燥特性を解決できます。樹脂の6〜8%。
ゼラチンコーティング樹脂
グラスファイバー製品の表面品質を改善するには、通常、製品の表面に着色樹脂を豊富に含む層が必要です。ゲルコート樹脂とはこのような素材です。ゼラチンコーティング樹脂はグラスファイバー製品の耐老化性を向上させ、均一な表面を提供して製品の表面品質を向上させます。製品の良好な表面品質を確保するには、一般に接着層の厚さは 0 ~ 4 ~ 6 mm 必要です。また、ゲルコートの色は白または淡色を主体とし、ロット間の色の違いがあってはなりません。さらに、粘度やレベリングなど、ゲルコートの操作性能にも注意を払う必要があります。ゲルコートスプレーに最適な粘度は6000cpsです。ゲル コーティングのレベリングを測定する最も直感的な方法は、型から取り出した金型の局所的な表面にゲル コーティングの層をスプレーすることです。ゲルコート層に魚眼状の縮み跡がある場合は、ゲルコートのレベリングが不良であることを示しています。
金型ごとに異なるメンテナンス方法は次のとおりです。
新しい金型または長期間使用されていない金型:
ゲルコートは使用前に十分に撹拌する必要があり、トリガーシステムを追加した後は、最良の使用効果を達成するために素早く均一に撹拌する必要があります。スプレーする際、粘度が高すぎることが判明した場合は、希釈のために適切な量のスチレンを追加できます。量が少ない場合は、薄く数回に分けてスプレーしてください。さらに、スプレープロセスでは、スプレーガンを金型の表面から約 2cm 離し、適切な圧縮空気圧力で、スプレーガンのファン表面がガンの方向に対して垂直で、スプレーガンのファン表面が互いに重なる必要があります。 1/3までに。これにより、ゲルコート自体のプロセス欠陥を解決できるだけでなく、製品のゲルコート層の品質の一貫性も確保できます。
金型が製品の表面品質に及ぼす影響
金型はグラスファイバー製品を成形するための主要な設備であり、金型はその材質に応じてスチール、アルミニウム、セメント、ゴム、パラフィン、グラスファイバーなどの種類に分類できます。グラスファイバー金型は、成形の容易さ、原材料の入手可能性、低コスト、短い製造サイクル、およびメンテナンスの容易さにより、グラスファイバーのハンドレイアップに最も一般的に使用される金型となっています。
グラスファイバー型とその他のプラスチック型の表面要件は同じで、通常、型の表面は製品の表面の平滑度より 1 レベル高くなります。金型の表面が良好であればあるほど、製品の成形時間と後加工時間が短縮され、製品の表面品質が向上し、金型の寿命が長くなります。金型が納品されて使用された後は、金型の表面品質を維持する必要があります。金型のメンテナンスには、金型の表面の洗浄、金型の洗浄、損傷部分の修復、金型の研磨などが含まれます。金型のタイムリーかつ効果的なメンテナンスは金型メンテナンスの究極の出発点であり、金型の正しいメンテナンス方法が非常に重要です。次の表は、さまざまなメンテナンス方法と対応するメンテナンス結果を示しています。
まず、金型の表面を洗浄・検査し、金型の損傷や構造上無理のある箇所を必要に応じて補修します。次に、金型の表面を溶剤で洗浄し、乾燥させた後、研磨機と研磨ペーストを用いて金型の表面を1~2回研磨します。ワックスがけと磨きを3回連続で完了し、再度ワックスがけ、再度磨きを行ってからご使用ください。
使用中の金型
まず、3 回使用するたびに、金型にワックスがけと研磨を行うようにしてください。損傷しやすく、型から外すのが難しい部品については、使用前にワックスがけや研磨を行う必要があります。第二に、長期間使用した金型の表面に異物の層(おそらくポリスチレンまたはワックス)が現れる可能性があるため、適時に洗浄する必要があります。洗浄方法は、アセトンに浸した綿布や専用の金型クリーナーを使用してこすり洗い(厚い部分は工具で軽くこすり落とします)、洗浄した部分を新しい金型に合わせて脱型します。
タイムリーに修復できない損傷した金型の場合は、ワックスブロックなど、変形しやすくゲルコートの硬化に影響を与えない材料を使用して、金型の損傷部分を充填して保護してから使用することができます。適時に修復できるものについては、まず損傷した領域を修復する必要があります。修理後は4人以上(25℃)で養生してください。修理した部分は、使用する前に研磨して型から外す必要があります。金型表面の正常かつ正しいメンテナンスは、金型の寿命、製品表面の品質の安定性、および生産の安定性を決定します。したがって、金型のメンテナンスを習慣づける必要があります。要約すると、材料とプロセスを改善し、金型の表面品質を向上させることにより、ハンドレイド製品の表面品質は大幅に向上します。
投稿時刻: 2024 年 1 月 24 日