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玻璃鋼船體的手工糊制

玻璃鋼船體的手工糊制船體, 玻璃鋼, 手工

說起來用玻璃鋼做各種模型也有不少經歷了,可要總結性地寫點什麼,就不太容易了,因為涉及非金屬複合材料的製造工藝。十分擔心有「以其昏昏,使人昭昭」的情況出現。船模用玻璃鋼製造時,同常採用的方法被稱為「手工糊制」,簡稱「手糊」。  一. 手糊玻璃鋼製件的基本過程:在模具上塗好脫模劑——將加有固化劑的樹脂混合塗料刷塗在模具上——再在膠層上鋪放增強材料(如玻璃纖維布)——用刮刀、毛刷或壓輥迫使膠液均勻地滲入織物,並排除氣泡——待增強材料完全浸透後,再鋪下一層,直至厚度——固化——脫模——切除飛邊、毛刺——補塗缺膠部分——完成  二. 模具:在模型玻璃鋼船體手糊製造中,使用的模具常見的是陽模和陰模。    (1)陽模——工作面凸起的模具形式。由它製成的製品內表面質量高,尺寸精度高。用它製造船體時,凸模表面應均勻地減去船體的厚度。製成的船體缺少稜角且表面修整工作量較大,一般僅適用於單件製造。    (2)陰模—— 簡單地說,用陽模脫出一個玻璃鋼製件,修整後就可以作為以後的陰模。這樣生產出來的工件的外表面準確性高,後期工作量較小。    (3)組合模 ——例如將做船體的陰模做成左右可以分開的,就可以方便的脫模。    (4)模具的選材:根據製品的精度的從高到低以及加工批量,依次選用鋼材、鋁材、乾燥的木材(如紅松)、複合材料(樹脂基體與填料的混合物)、石膏、石蠟(要加硬脂酸)等,在製造船模時,還有使用泡沫塑料,更多的有人直接使用已做好的船體作為陽模,糊出玻璃鋼的陰模。  三. 脫模劑:    (1)薄膜類——玻璃紙、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等,用油膏貼在模具表面,注意不要起皺和懸空。    (2)油膏類——石蠟、地板蠟、黃干油、凡士林、汽車臘、硅脂等,適用室溫固化(低於攝氏80度)。(3) 溶液類——如聚乙烯醇水溶液、甲基硅油等,其中如聚乙烯醇水溶液使用較普遍。  四. 飛邊的切割:    (1)手工方法——鋼鋸、電鑽、銼刀都可用……    (2)機械方法——用角向砂輪機換上玻璃鋼專用的砂輪切片,效率很高,但要注意防塵,這些粉塵對健康都是有害的哦! 五.樹脂的選用  首先要了解手糊成型所用樹脂的要求:易浸漬纖維;容易脫氣泡;垂直面塗刷時不易流膠;固化迅速;收縮小;層間黏結性能好……  常用的是兩大類:  1,不飽和聚酯樹脂——黏度小,浸漬性好,低分子物與氣體易排除,凝膠時間可調節,能在常溫常壓下固化,但固化收縮率較大,製品強度較低;  2,環氧樹脂——黏結力強,製品強度高,也可以常溫常壓固化,但黏度大,需加稀釋劑方可使用。 六.常用配方    環氧樹脂配方(質量百分比,下同)     配方     1     2      3      4    環氧樹脂     100 100   100   100(E44,E51)二丁酯    15~20  15~20  15~20  15~20乙二胺      6~8  二乙烯三胺          8~11   三乙醇胺                  10間苯二胺                        14~15    不飽和聚酯樹脂配方 配方       1         2         3不飽和聚酯樹脂  100       100       100p17促變樹脂  引發劑 H 4         4         4引發劑L 4 4 4引發劑M 1~2       1~2       1~2引發劑不      2         2         2促進劑 E 1~4 1~4 1~4促進劑 D 2~4 2~4 2~4註:1,引發劑H、L、M 分別與促進劑E配用  3,引發劑B與促進劑D配用  4,引發劑H:50%過氧化環已酮二丁酯糊   引發劑L:過氧化環已酮溶液   引發劑M:過氧化甲乙酮溶液   引發劑B:50%過氧化苯甲醯二丁酯糊   促進劑E:含6%奈酸鈷的苯乙烯溶液   促進劑D:含10%甲基苯胺的苯乙烯溶液   實際操作中,我們每次買材料時,都要詳細地向店家或廠家問個明白,回來時,還要反覆做試樣。因為不同季節時,這些配比都要適當調整。那種長20—30米的豪華遊艇大部分都是玻璃鋼手糊的,船體厚度一般在2—3厘米。我做的那個「遙控游龍」 龍頭下面的「拖頭」長3.4m,寬1.6m,也是玻璃鋼糊的,厚度3—4mm。再看一遍:

附錄1:關於不飽和聚酯手糊製品的常溫固化時間與強度的關係如下表:  固化時間/d  拉伸強度/MPa 彎曲強度/MPa 5 222 133 10 220 94.2 15 222 129 20 241 178 25 247 177因此,其製品往往放置一個多月才使用。為了加速,可適當加熱(低於80度)以縮短完全固化的時間,不過我們從未加熱過,除非很冷的情況,氣溫低於5度。在製成的玻璃鋼船體、金屬船體等裡面後加的肋板、龍骨被稱為「假肋骨」。要用環氧樹脂粘。粘前要清洗去油脂。附錄2:如何刷樹脂才能保持樹脂與基體織物的恰當比例  用刷來形容,其實不適合,最形象的應該用「搗」,就是要將每層間多餘的的膠液全部搗去,織物的空隙中才應該充滿膠液,本來後續部分就是談如何掌握樹脂的黏度,太稀了,容易「掛膠」,就是織物的紋孔中的膠液在固化前流淌下來,就會產生缺膠發白的情況;太稠,就會產生膠液無法充分「搗入」纖維間隙的情況。在實際操作上,一般除了第一層織物,其餘每層都可以先將織物復上去,再用刷子「搗」或用輥子碾,直到膠液滲出來,浸透織物就可以了,如發現膠液不足,再適當添加。附錄3:常見的玻璃纖維布  從性質上講,可分為「有鹼布」、「中鹼布」和「無鹼布」,簡單介紹如下:  1,有鹼布的表面有臘,浸膠性能差;  2,無鹼布是由有鹼布經「沃蘭處理」,高溫脫蠟的產物。它的玻璃纖維強度受到一點影響。無鹼布由於它的浸膠性能好,又因為它較軟,糊制時易「服帖」,特別適合多層糊制和造型複雜的情況下使用。  總的情況綜合起來,無鹼布製造出來的製品強度要好。  常見的玻璃纖維製品有:  1,條狀纖維;  2,玻璃纖維帶:各種寬度和厚度不等;  3,玻璃纖維布:厚度各種不等,寬度常在1米以上,長度有數十米以上。  所以各位在購買時還要弄明白一點。附錄4:稀釋劑 環氧樹脂的稀釋劑,可以用丙酮或者乙醇 不飽和聚酯的話,稀釋劑最好是用苯乙烯 稀釋劑不要加得太多,否則氣味太大,易產生氣泡。夏季加稀釋劑,冬天可以採用加溫的方法。附錄5:對於輕巧件的織物選擇 做「玻璃鋼」不一定非得用玻璃纖維不可,如果強度上的要求不是太高的話,用一些化纖織物也可以,現在好些商家搞宣傳用的橫幅標語就不錯。 關於織物,精巧一點的製品,常可採用尼絲紡、電力紡或其他較「透」的材料都行。要「透一點」是最重要的。 另一篇關於玻璃鋼模具糊制的文章 玻璃鋼模型船體的製作 玻璃鋼船體的製作工藝有多種,這裡著重介紹一般手工製作陽模法和陰模法兩種方法。 1.使用陽模法製作模型船殼簡單,比較適合初次製作模型的愛好者。但由於工藝的特點,表面比較粗糙,誤差比較大,外型需修整加工。製作過程如下: (1)製作陽模可用木材、發泡塑料、石蠟等材料。將所選材料放置在平整的工作台上,再依據圖紙按模型的船長、寬、型深的最大輪廓尺寸製成長方體坯料。 (2)按線形圖在坯料上放樣。在俯視面、側視面、和端面上分別畫出甲板邊線、中縱剖面和尾板輪廓線。 (3)用鋸、刨、鏟、銼等手段去掉上述三種輪廓線以外的多餘部分,形成陽模雛形的模坯。 (4)按線形圖各站號的線型,用硬卡板紙或塑料板做成卡板。在模坯上個戰位處按相應的卡板進行加工。加工過程中,要隨時用相應號位的卡板測量,務必使加工處的線形與卡板線形相吻合。把各個站點的線型依次加工並及時將兩個站號之間的多餘部分修整掉。但要特別注意兩個站號之間不是直線,而是弧線。如果做了縱剖線卡板,在這一過程中要配合使用。這是保證模型與圖紙是否一致的關鍵所在,一定要嚴格要求,仔細加工。 (5)各站均加工到位後,用卡板進行最後的校整,吻合後用砂紙把模具全面打磨光順。 (6)對模具進行表面噴漆處理,與其他模型表面處理的流程和方法一樣。一般噴漆要進行3-8遍,直至看不到表面的木紋,很光滑為止。如對錶面還不十分滿意,可再多打幾遍膩子、多噴幾遍漆,直到滿意為止。至此一個準確的M級帆船模型外形胎具就完成了。 (7)在使用模具前,一定要讓模具的漆徹底干透。選用0.1-0.3毫米厚的直紡玻璃纖維布,按照船體的大小,剪裁成足以蓋嚴陽模的布塊;逐一放到烤箱里進行15分鐘的加熱,溫度控制在130-150℃,以去掉殘留在纖維表面的蠟質,有利於樹脂膠能充分滲透到玻璃纖維之間。若沒有烤箱,此工作可在電爐上進行,對玻璃布進行加熱烘烤去除蠟質。 (8)塗刷脫模劑。在陽模表面噴、塗一層聚乙烯醇溶液(也可選用化工商店的其他類型的脫模劑)。噴塗要進行2-3遍;待第一遍干透,在噴或刷第2、3遍。如沒有脫模劑,可在陽模表面均勻地塗一層汽車上光蠟,再塗一層黃油或凡士林。這道工序看似簡單,但非常重要。模具表面都要塗到,不能遺漏。 (9)配置環氧樹脂膠液。準備工作完成後,才能配置環氧樹脂膠。目前可用於裱糊玻璃布的環氧樹脂膠種類很多,各有特點,愛好者應根據自己的具體情況選用,由於環氧樹脂的牌號很多,性能不同,即使同一牌號,因生產廠家不同,質量和性能也有差異。因此,在大量配置環氧樹脂膠前最好先進行小計量試驗,以確定最佳配方。這樣才能做到心中有數。 環氧樹脂膠的配方由環氧樹脂、增塑劑(二丁脂)、固化劑(乙二胺、二乙烯三胺等)組成。環氧樹脂的固化機理是一個化學反映過程,對組成成分的重量比例要求非常嚴格。任何比例上的變化都會對固化和船殼質量造成影響,因此必須嚴格掌握。具體配比要按使用說明書進行,現以618環氧樹脂為例,僅供參考。操作現場溫度以20-25℃為宜,乾燥。選用618環氧樹脂100(按重量比配置),其中: 增塑劑 二丁脂 12-20 固化劑 二乙烯三胺 10-14 根據實際需要用量,按比例準確稱重,混合在一起,充分攪拌後就可以用於蒙船殼了。 (10)裱糊船殼時最好兩人配合進行,戴好醫用手套,作好個人防護。將剪裁好、去臘的玻璃布覆蓋在陽模上;把配好的膠液均勻地往玻璃布上塗刷,並順著玻璃布的纖維走向反覆塗刷;使膠液盡量浸潤纖維,但不要在纖維間的膠過量。一層糊好後,再蒙第二層玻璃布,重複上一過程。這樣層層進行。每層的氣泡一定要擠壓出去。一般糊三四層即可。蒙完最後一層後,隨即用塑料薄膜覆在其外面拉緊,把氣泡和多餘的膠液擠出來,並使外表面比較光滑。 (11)固化條件 一般可以常溫固化,在攝氏25度以上,自然放置12小時就能凝固;24小時就能固化。如果沒有烘箱,可在環氧樹脂膠初步固化後,把模具連同船殼一同放在強烈的陽光下爆曬4-6小時。有烘箱的話,可將模具連同船殼一同放置於100℃的烘箱里,經過3個小時的處理。這樣不但固化時間縮短,船殼強度會有很大提高。但要注意,必須慢慢地逐步往上升溫,到達所需溫度並保持一定時間後,再慢慢把溫度降下來;不能馬上打開烘箱,回到自然溫度。 (12)脫膜 經過24小時以上的完全固化後,清除覆在船外的塑料薄膜,修去模具外面的飛邊,就可以將船殼從陽膜上脫下。用鋼板尺或長而薄的塑料板條,順著兩舷向船殼與模具間的縫隙中往裡插,使縫隙逐漸擴大,再沿船舷將船殼往外扒。要漸次進行,每次幅度不能過大,逐漸脫下。然後去掉多餘的毛邊,擦凈內表面,用有機溶劑清除脫模物質(有利模型組裝),這樣船殼就完成了。 2.使用陰模製作船殼 製作表面光潔度高的船殼,採用陰模工藝比較適宜。要製作出好的陰模,一定要先做一個高質量的陽模,方法如前所述,陽模做好後在它的外面再蒙一層玻璃鋼,並進行仔細的打磨噴漆,使其表面非常平滑光潔,用於翻制陰模。其製作工藝過程與在陽模上糊船殼一樣。下面介紹做模具的方法。 (1)作為模具需要很高的強度,這樣才能保證不變形。一般其厚度在0.5-0.8毫米,用料遠遠多餘糊船殼。為了增厚快,可選用厚玻璃布。使用的膠液可選用價格便宜的不飽和樹脂。其配方與環氧樹脂膠有所不同。 (2)不飽和樹脂配方舉例: 不飽和樹脂 100 古苯乙烯 4-5 環已酮 4溫度條件20-30℃。在糊制陰模前要做小樣試驗,以觀察固化過程,得出最合適的配比,避免不必要的麻煩和浪費。 (3)翻制陰模要先在塗了脫模劑的陽模上塗一層膠,業內人士稱為膠衣;待3-4小時膠衣初步固化後,即可在膠衣層上蒙玻璃布,塗樹脂膠。要一層一層地糊,達到所需厚度為止;一般6-8小時固化;12小時後即可脫模。在這一過程中進行加溫效果更佳。 (4)修整陰模。充分固化後將陰模具從陽模上脫出。陰模具表面應當非常平整光潔。如偶有小氣泡孔或不平整,需仔細修補和拋光。 (5)在用陰模翻制船殼時,最好採用環氧樹脂膠。具體過程與前陽模方法相同。使用陰模翻出的船殼,其表面光潔度是相當好的。

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