玻璃鋼小艇模壓成型工藝
玻璃鋼生產工藝通常有手糊法、纏繞法、模壓法、拉擠法等幾大類。由于體積較大以及造型復雜等特點，建造船艇殼體時大都采用手糊法，并在此基礎上延伸發展出噴射、樹脂注入（灌注、真空輔助）以及預浸漬等方法，即不能拉擠工藝，也不適合用纏繞、模壓工藝。
模壓成型工藝用于塑料制品生產已有百年歷史。早在20世紀初就用模壓成型工藝生產酚醛塑料制品。隨著合成樹脂工作的迅速發展，用不飽和聚酯樹脂作為基體的模塑料很快興起，在汽車、機械、化工等工業上得到廣泛應用，同時在模壓生產上實現自動化高效率生產。模塑制品現已在很多領域得到廣泛應用并擴展到航空、航天等國防工業。
模壓制品生產效率高，制品尺寸精確，因而成為復合材料的重要成型方法，但因受壓機臺面的限制，大型制品難于用此法生產。20世紀七、八十年代，日本就用模壓法生產了玻璃鋼小艇。鑒于用模壓法生產小艇具有的優點和適于大批量生產的特點，我國湖北地區某科技單位在與高等院校等方面合作下，于21世紀初研究用模壓法成功生產玻璃鋼小艇。2006年研制成功用片狀模塑料SMC（Sheet Molding Compound）模壓的摩托艇，在2007年春季廣交會上展出即受到國內外客商重視。不久前該單位又成功開發時速達100km的摩托艇，打破了日本對此類產品的壟斷。該艇很快通過挪威船級社及歐盟認證，打入國際市場。同時該單位現已能生產3m~5m多長的摩托艇。
本文僅對用模壓法生產玻璃鋼產品作一簡要介紹，以供船艇行業參考。
1 原材料
用模壓法生產玻璃鋼制品使用的材料是模塑料。模塑料按所用的合成樹脂分為酚醛模塑料、不飽和聚酯模塑料、乙烯基酯模塑料等品種，現壓制玻璃鋼制品主要使用不飽和聚酯模塑料。[-page-]
聚酯模塑料主要原材料是不飽和聚酯樹脂、短切玻璃纖維氈及粉狀填料。由于生產和制品性能需要，還在模塑料中加入內脫模劑、固化劑、增稠劑、低收縮劑、色漿等相關材料，通常短切玻璃纖維含量為25%~30%(高強度模塑料要減少填料，提高玻纖含量)。
模塑料按形狀分為：
a、片狀模塑料SMC 它類似氈狀，有一定厚度，上下用薄膜覆蓋成卷狀包裝，使用時撕去薄膜，SMC適于壓制面積較大的制品；
b、團狀模塑料BMC （Bulk Molding Compound）和塊狀模塑料DMC（Dough Molding Compound）模塑料形狀似團或塊狀。
除短切纖維類模塑料外，還可使用裁剪好的，預先浸好樹脂的玻纖布或玻纖氈鋪放于金屬對模中加熱加壓成型制品。
模塑料由專業的玻璃鋼原材料制造企業生產。
2 生產設備
用模壓法生產玻璃鋼制品所需的生產設備主要是壓機和模具。
2.1 壓機
壓機須是SMC專用液壓機，其應具務以下條件：
(1)壓力不高，但工作臺面要大；
(2)活塞空載運行速度比普通液壓機高5倍~6倍；
(3)活塞具有多種加壓速度，如能在模具閉合時從快速空載運行隨即轉入慢速加壓，能按設定的“加壓曲線”加壓；
(4)開閉模具由微機控制；
(5)上下工作臺面平行度能自動調節；[-page-]
(6)下臺面裝設導軌，便于裝模和脫模；
(7)設有上下工作面加熱裝置。
2.2 模具
為承受較大壓力，模具應為金屬對模，按設計的線型加工制作。
通常金屬對?？缮a10萬只產品。
3 工藝流程
用模壓法生產的工藝流程有以下幾個步驟。
1.模具上脫模蠟 雖然SMC模塑料中已有內脫模劑，但為了確保脫模順利，還應在模具上再上外脫模劑――脫模蠟；
2.模具預熱 通常SMC模具預熱溫度為60℃~100℃；
3.鋪放SMC模塑料 可按船體厚度及模具尺度計算出殼體容積，再按SMC模壓玻璃鋼密度算出所需用料重量，并通過試驗得出適宜的用料數量；
4.合模 SMC模塑料在受熱情況下流動，流滿模腔；
5.加熱加壓并保溫 使模塑料在模具內固化；
6.保溫結束，降溫，在模具溫度降至60℃以下時脫模；
7.除去合模穎隙處的飛邊，檢查制品重量。
4 技術參數
4.1 成型壓力
通常壓力為2.5MPa~6MPa，厚度小于1.5mm或大于6mm時壓力可稍大些。但壓力過大會損傷玻璃纖維，降低制品強度。[-page-]
4.2 成型溫度
聚酯型SMC模塑料的成型溫度為120℃~155℃。
4.3 保溫時間
據制品厚度而定，通常為制品厚度每1mm為1分鐘。
4.4 力學性能
SMC模壓產品玻璃鋼力學性能如下(玻璃纖維含量30%)；
彎曲強度 180 MPa
彎曲模量 10500 MPa
拉伸強度 90 MPa
拉伸模量 11000 MPa
壓縮強度 180 MPa
表面硬度 50~60(巴柯爾)
密 度 1.7~1.77
5 優點與不足
模壓法與手糊法相比，有如下優點：
(1)改手工作業為機械作業，減輕了勞動強度和作業環境；
(2)因是加熱加壓固化，脫模時產品已達預期的固化度和強度；
(3)產品表面硬度高，致密性好；
(4)產品重量能精確控制；
(5)生產周期短；
(6)產品尺寸穩定性好，質量穩定；
(7)材料利用率高，損耗極少。
模壓法不足之處是生產投資大，只適于批量的定型產品，且產品尺度受到壓機臺面的限制。
據有關資料介紹，還有一種低溫壓模塑料，也使用SMC片狀模塑料，成型壓力僅為0.2MPa~0.5MPa，成型溫度為常溫至60℃之間，不需加熱，可在壓機中固化。 由于壓力低可使用玻璃鋼模具，降低生產成本，只是生產周期較長。
模壓成型工藝用于塑料制品生產已有百年歷史。早在20世紀初就用模壓成型工藝生產酚醛塑料制品。隨著合成樹脂工作的迅速發展，用不飽和聚酯樹脂作為基體的模塑料很快興起，在汽車、機械、化工等工業上得到廣泛應用，同時在模壓生產上實現自動化高效率生產。模塑制品現已在很多領域得到廣泛應用并擴展到航空、航天等國防工業。
模壓制品生產效率高，制品尺寸精確，因而成為復合材料的重要成型方法，但因受壓機臺面的限制，大型制品難于用此法生產。20世紀七、八十年代，日本就用模壓法生產了玻璃鋼小艇。鑒于用模壓法生產小艇具有的優點和適于大批量生產的特點，我國湖北地區某科技單位在與高等院校等方面合作下，于21世紀初研究用模壓法成功生產玻璃鋼小艇。2006年研制成功用片狀模塑料SMC（Sheet Molding Compound）模壓的摩托艇，在2007年春季廣交會上展出即受到國內外客商重視。不久前該單位又成功開發時速達100km的摩托艇，打破了日本對此類產品的壟斷。該艇很快通過挪威船級社及歐盟認證，打入國際市場。同時該單位現已能生產3m~5m多長的摩托艇。
本文僅對用模壓法生產玻璃鋼產品作一簡要介紹，以供船艇行業參考。
1 原材料
用模壓法生產玻璃鋼制品使用的材料是模塑料。模塑料按所用的合成樹脂分為酚醛模塑料、不飽和聚酯模塑料、乙烯基酯模塑料等品種，現壓制玻璃鋼制品主要使用不飽和聚酯模塑料。[-page-]
聚酯模塑料主要原材料是不飽和聚酯樹脂、短切玻璃纖維氈及粉狀填料。由于生產和制品性能需要，還在模塑料中加入內脫模劑、固化劑、增稠劑、低收縮劑、色漿等相關材料，通常短切玻璃纖維含量為25%~30%(高強度模塑料要減少填料，提高玻纖含量)。
模塑料按形狀分為：
a、片狀模塑料SMC 它類似氈狀，有一定厚度，上下用薄膜覆蓋成卷狀包裝，使用時撕去薄膜，SMC適于壓制面積較大的制品；
b、團狀模塑料BMC （Bulk Molding Compound）和塊狀模塑料DMC（Dough Molding Compound）模塑料形狀似團或塊狀。
除短切纖維類模塑料外，還可使用裁剪好的，預先浸好樹脂的玻纖布或玻纖氈鋪放于金屬對模中加熱加壓成型制品。
模塑料由專業的玻璃鋼原材料制造企業生產。
2 生產設備
用模壓法生產玻璃鋼制品所需的生產設備主要是壓機和模具。
2.1 壓機
壓機須是SMC專用液壓機，其應具務以下條件：
(1)壓力不高，但工作臺面要大；
(2)活塞空載運行速度比普通液壓機高5倍~6倍；
(3)活塞具有多種加壓速度，如能在模具閉合時從快速空載運行隨即轉入慢速加壓，能按設定的“加壓曲線”加壓；
(4)開閉模具由微機控制；
(5)上下工作臺面平行度能自動調節；[-page-]
(6)下臺面裝設導軌，便于裝模和脫模；
(7)設有上下工作面加熱裝置。
2.2 模具
為承受較大壓力，模具應為金屬對模，按設計的線型加工制作。
通常金屬對?？缮a10萬只產品。
3 工藝流程
用模壓法生產的工藝流程有以下幾個步驟。
1.模具上脫模蠟 雖然SMC模塑料中已有內脫模劑，但為了確保脫模順利，還應在模具上再上外脫模劑――脫模蠟；
2.模具預熱 通常SMC模具預熱溫度為60℃~100℃；
3.鋪放SMC模塑料 可按船體厚度及模具尺度計算出殼體容積，再按SMC模壓玻璃鋼密度算出所需用料重量，并通過試驗得出適宜的用料數量；
4.合模 SMC模塑料在受熱情況下流動，流滿模腔；
5.加熱加壓并保溫 使模塑料在模具內固化；
6.保溫結束，降溫，在模具溫度降至60℃以下時脫模；
7.除去合模穎隙處的飛邊，檢查制品重量。
4 技術參數
4.1 成型壓力
通常壓力為2.5MPa~6MPa，厚度小于1.5mm或大于6mm時壓力可稍大些。但壓力過大會損傷玻璃纖維，降低制品強度。[-page-]
4.2 成型溫度
聚酯型SMC模塑料的成型溫度為120℃~155℃。
4.3 保溫時間
據制品厚度而定，通常為制品厚度每1mm為1分鐘。
4.4 力學性能
SMC模壓產品玻璃鋼力學性能如下(玻璃纖維含量30%)；
彎曲強度 180 MPa
彎曲模量 10500 MPa
拉伸強度 90 MPa
拉伸模量 11000 MPa
壓縮強度 180 MPa
表面硬度 50~60(巴柯爾)
密 度 1.7~1.77
5 優點與不足
模壓法與手糊法相比，有如下優點：
(1)改手工作業為機械作業，減輕了勞動強度和作業環境；
(2)因是加熱加壓固化，脫模時產品已達預期的固化度和強度；
(3)產品表面硬度高，致密性好；
(4)產品重量能精確控制；
(5)生產周期短；
(6)產品尺寸穩定性好，質量穩定；
(7)材料利用率高，損耗極少。
模壓法不足之處是生產投資大，只適于批量的定型產品，且產品尺度受到壓機臺面的限制。
據有關資料介紹，還有一種低溫壓模塑料，也使用SMC片狀模塑料，成型壓力僅為0.2MPa~0.5MPa，成型溫度為常溫至60℃之間，不需加熱，可在壓機中固化。 由于壓力低可使用玻璃鋼模具，降低生產成本，只是生產周期較長。
