目前用于汽車配件制造的材料主要為聚酯玻璃纖維復合材料，成型工藝主要為手糊工藝和真空樹脂導入工藝，兩者的優(yōu)缺點比較如下：
手糊工藝是一種開模工藝，目前在玻璃纖維增強的聚酯復合材料中占65%。他的優(yōu)點是在模具的形狀改變上有很大的自由度，模具價格低，適應性強、產(chǎn)品性能得到市場認可和投資少等。所以特別適合于小公司。但該工藝也存在一系列問題，如可揮發(fā)有機物(VOC)排放超標、對操作人員的健康影響大、人員易流失、許用材料限制多、產(chǎn)品性能低，樹脂浪費并且用量大等，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品的玻纖和樹脂比例、部件厚度、層材制造速率、層材的均勻性等都受操作人員的影響，要求操作人員有較好的技術(shù)、經(jīng)驗和素質(zhì)。手糊產(chǎn)品的樹脂含量一般在50%-70％左右。開模工藝的VOC排放超過500PPm，苯乙烯的揮發(fā)量高達使用量的35%-45%。而各國規(guī)定都在50-100PPm。目前國外大都改用環(huán)戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯釋放樹脂，但苯乙烯作為單體還沒有好的替代品。
真空樹脂導入工藝是近20年來發(fā)展的低成本制造工藝，尤適合于大型產(chǎn)品的制造。其優(yōu)點如下：
(1)產(chǎn)品性能優(yōu)良，成品率高。在同樣原材料的情況下，與手糊構(gòu)件相比，真空樹脂導入工藝成型構(gòu)件的強度、剛度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。工藝穩(wěn)定后成品率可接近100%。
|
無捻粗紗布 |
雙抽向織物 |
無捻粗紗布 |
雙抽向織物 |
|
|
成型工藝 |
手糊 |
手糊 |
真空樹脂擴散 |
真空樹脂擴散 |
|
玻纖含量 |
45 |
50 |
60 |
65 |
|
拉伸強度（MPa） |
273.2 |
389 |
383.5 |
480 |
|
拉伸模量（GPa） |
13.5 |
18.5 |
17.9 |
21.9 |
|
壓縮強度（MPa） |
200.4 |
247 |
215.2 |
258 |
|
壓縮模量（GPa） |
13.4 |
21.3 |
15.6 |
23.6 |
|
彎曲強度（MPa） |
230.3 |
321 |
325.7 |
385 |
|
彎曲模量（GPa） |
13.4 |
17 |
16.1 |
18.5 |
|
層間剪切強度（MPa） |
20 |
30.7 |
35 |
37.8 |
|
縱橫剪切強度（MPa） |
48.88 |
52.17 |
||
|
縱橫剪切模量（GPa） |
1.62 |
1.84 |
(2)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重復性好。產(chǎn)品質(zhì)量受操作人員影響小，不論是同一構(gòu)件還是各構(gòu)件間都存在高度的一致性。產(chǎn)品的纖維用量在注入樹脂前已按規(guī)定的量放入模具中，構(gòu)件有相對恒定的樹脂比，一般在30%-45％，因此產(chǎn)品性能的均勻性和重復性比手糊工藝產(chǎn)品好得多，缺陷也少得多。
(3)抗疲勞性能提高，可減輕結(jié)構(gòu)重量。由于制品纖維含量高、孔隙率低、產(chǎn)品性能高，尤其是層間強度的提高，大大提高了產(chǎn)品的抗疲勞性能。在強度或剛度要求相同的情況下，采用真空導入工藝制作的產(chǎn)品可減輕結(jié)構(gòu)重量。
(4)環(huán)境友善。真空樹脂導入工藝是一種閉模工藝，揮發(fā)性有機物和有毒空氣污染物均被局限于真空袋中。僅在真空泵排氣（可過濾）和打開樹脂桶時有微量的揮發(fā)物。VOC排放不超過5PPm的標準。這也大大改善了操作人員的工作環(huán)境，穩(wěn)定了勞動人員的隊伍，也擴大了可用材料的范圍。
(5)產(chǎn)品整體性好。真空樹脂導入工藝可同時成形加強筋、夾芯結(jié)構(gòu)及其它嵌件，提高了產(chǎn)品的整體性，因此可制造風機機罩、船體和上層建筑等大型制品。
(6)減少原材料使用，減少用工。在同樣鋪層時，樹脂用量減少30%。浪費少，樹脂損耗率低于5％。勞動生產(chǎn)率高，比手糊工藝可節(jié)約勞動力50%以上。尤其在成型大型復雜幾何形狀的夾芯和加筋結(jié)構(gòu)件時，材料和人工的節(jié)省更為可觀。如在航空工業(yè)的垂直舵制造中，使緊固件減少365個價格比傳統(tǒng)方法減少75%，產(chǎn)品重量不變，性能更好。
(7)制品精度好。真空樹脂導入工藝產(chǎn)品的尺寸精度（厚度）優(yōu)于手糊制品。在同樣的鋪層下，一般真空樹脂擴散技術(shù)產(chǎn)品的厚度為手糊制品的2/3 。產(chǎn)品厚度偏差約為士10%，而手糊工藝一般為士20% 。產(chǎn)品表面的平整度優(yōu)于手糊產(chǎn)品。真空樹脂導入工藝的機罩產(chǎn)品內(nèi)壁光滑，表面自然形成富樹脂層，不需要另外加涂面漆。減少了打磨和涂漆工序的人工和材料。
當然目前真空樹脂導入工藝也有一定的缺點：
（1）準備工序時間較長而且較為復雜。需要正確的鋪層、鋪設導流介質(zhì)、導流管、有效的真空密封等。因此對于小尺寸產(chǎn)品，其工藝時間反而超過手糊工藝。
（2）生產(chǎn)成本較高，并產(chǎn)生較多的廢料。如真空袋膜、導流介質(zhì)、脫模布及導流管等輔助材料都是一次性使用，而且目前相當多的要依賴進口，故生產(chǎn)成本比手糊工藝高。但產(chǎn)品越大，這個差別越小。隨著輔助材料的國產(chǎn)化，這一成本差別也越來越小。當前研究可多次使用的輔助材料是本工藝的一個發(fā)展方向。
（3）工藝制造有一定的風險。尤其是大型復雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，一旦在樹脂灌注中失敗，產(chǎn)品易報廢。因此要有較好的前期研究，嚴格的工藝控制和有效的補救措施，以保證工藝的成功。（來源：玻纖復材）
---------------
相關文章推薦：
復材人應該知道，助力火神山的“整體衛(wèi)浴”是什么神器？
新冠肺炎疫情對材料產(chǎn)業(yè)帶來怎樣的影響和啟示？
復材應用案例｜復合材料甲板減少內(nèi)河船吃水量 減重45%
復材應用案例｜玻璃鋼復合材料助力新加坡5G智慧城市發(fā)展
復材應用案例｜玻璃纖維型材助力宇通電動巴士減重降耗 提高效率
復材應用案例｜福特全順采用玻璃纖維復合材料縱向板簧比常規(guī)鋼制彈簧減重50％
玻璃鋼真的沒有未來了嗎？？——記錄一位普通玻璃鋼工人師傅的心路歷程
14米長復合材料旋翼研制成功 國產(chǎn)重型直升機裝上中國翅膀
新趨勢！碳纖維復合材料在快遞無人機領域應用發(fā)展?jié)摿薮?/a>
紀實|累并快樂著，小眾實干派！這里有一群為復合材料奮斗終生的人！
劍在手，問天下誰是英雄！--FRP漁船制造 真空樹脂導入成型 手糊成型工藝PK?
幾度風雨幾度春秋，風霜雪雨搏激流——中國漁船玻璃鋼化是必然發(fā)展趨勢！
南部地區(qū)不飽和樹脂生產(chǎn)企業(yè)座談會在廣東博皓圓滿舉行
打印
