玻璃鋼製品手工成型工藝

《玻璃鋼製品手工成型工藝》本書主要介紹玻璃纖維增強塑膠和其他玻璃纖維增強材料的手工成型工藝及各類製品。通過介紹材料、工具、模具、翻新與修補、工藝、結構及各種製品，較為全面、系統性地敘述了玻璃鋼手工製品的最新發展方向、工藝技術及具體套用，使讀者基本掌握玻璃鋼手工製品的各方面知識並可實際操作。

基本介紹

• 書名：《玻璃鋼製品手工成型工藝》
• 作者：鄒寧寧
• ISBN：7-5025-8273-8
• 頁數：632頁
• 定價：￥39元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2006年04月
• 開本：32開

讀者對象

本書可供玻璃鋼行業的從業人員，廣大套用玻璃鋼製品的用戶及相關大專院校師生參考。

前　言

纖維複合材料兼備纖維筋材和樹脂基材的綜合性能，在自然界和人類社會中早已發揮重要作用。有人認為：追根溯源複合材料的故鄉應在中國，敦煌壁畫裡的泥胎、宮殿建築里圓木表面的披麻覆漆、享譽海外的福建脫胎漆器，乃至民間建築里用稻草摻入泥中的磚坯，現在看來都是纖維複合材料。實際在國外，纖維複合材料也歷史久遠，古巴比倫人用瀝青裹著麻布修補船隻，古埃及人用麻布和塗料層層包覆製成木乃伊，保護著千年不毀、期待覆生的法老屍體，也是纖維複合材料的具體套用。

現代意義上的纖維複合材料工業源於20世紀初期開始材料革命，在1906年，酚醛樹脂人工合成以後，人們就用其與石棉纖維、紙張、木棉、木屑製成複合材料，成為早期的玻璃鋼。工業玻璃纖維在1893年由Ribi製成，但直到20世紀30年代美國歐文斯科寧公司利用迅速發展的冶煉技術、合成化學和機械加工技術，耗時8年，才實現了玻璃纖維的工業生產。隨後，人們發現玻璃纖維與新研製的樹脂能夠密切結合，一種新的纖維複合材料就此誕生，並且鋒芒畢露，二次大戰中立下汗馬功勞。在航空、電子等領域獲得套用，美國立即用其製造飛機零件和雷達罩、海軍艦艇。

二戰以後，玻璃纖維複合材料（玻璃鋼）迅速由軍事轉為民用，並且向世界各地普及，纖維複合材料經過了半個多世紀的發展，已經基本形成了集科研、教學、設計、生產和套用一整套的體系。自從20世紀40年代初，美國推出玻璃鋼雷達罩以來，首先在軍工產品上得到套用，第二次世界大戰以後發展很快。玻璃鋼最初是從美國開始的，隨後傳入到英國、德國、法國、前蘇聯和日本等國家。我國是從1958年興起，到了60年代以後，由於玻璃鋼的優異特性，許多國家都在廣泛地套用和發展。

有的專家認為我國玻璃鋼工業是20世紀50年代末期為配合試製“兩彈一星”開始創建發展，經歷了軍工配套、軍民結合、以民為主的幾個階段。有的專家分析，我國玻璃鋼可以劃分作為其他材料的簡單替代，如材料的“三代”（代棉、代木、代鐵）時期；初露鋒芒時期如玻璃鋼冷卻塔出現以後，其他同類產品全部銷聲匿跡。

目前我國的產品、品種僅次於美國，並繼續不斷發展，在國民經濟和國防建設中發揮著越來越重要的作用。

可以通過手工製作，生產滿足設計需要、異型，或很大體積的製品，同時投資不大，易於見效，製品質輕、高強，不懼酸、鹼、鹽分侵蝕，原料易得，這是玻璃鋼工業發展迅速的主要原因，同時也是不同於其他材料工業的突出特點。

有的學者強調指出，玻璃鋼是一門涉及專業和知識很廣的複雜技術。雖是手工成型，但需要從模具製作開始，具有選材、配方、結構、設計、固化、工藝、表面處理、修復維護等一整套技術，它應是一種勞動密集、知識密集、工業密集的綜合技術，是集古老、傳統和現代化於一體的邊緣學科，是手工工藝、機械化、自動化相輔相成的專門技術。

從技術套用的角度證明，由於玻璃鋼質輕高強、結構造型以及設計自由等特點，如果發揮這方面的長處，可以適應藝術和形象構體的需要，得到意想不到的效果，如各種藝術形象、雕塑製品等。因此，它不僅具有專業化程度很高的工程結構材料的特點，而且是一種具有“得之於心，應之於手”的藝術造型材料。這一領域發展前景也是非常廣闊的。

近年來，伴隨行業的蒸蒸日上，有關書籍也大量湧現。本書這次能夠再版，編者不由喜出望外。考慮到讀者需要，本書內容較第一版進行了適當的增減。

一、增加了其他各類玻璃鋼生產工藝，如拉擠、纏繞，袋壓工藝的簡介，使讀者了解玻璃鋼手工工藝和其他生產工藝主要區別在於常壓和加壓、間斷或連續，從而更多掌握手工工藝的生產特點。

二、增加了一些新的手工製品介紹。

三、增加了對鋪層方法的介紹。鋪層是影響手工工藝、RTM工藝產品質量的重要環節，雖然其重要性隨玻纖縫編氈等新型紡織製品的出現有所下降，但還應予以強調引起注意。

四、增加了製品統計和圖形內容，使用規範圖形符號，便於設計，進行統計，利於控制產品質量。

五、增加了製品著色、塗裝和表面裝飾介紹，這應是製品最後一道對外觀影響甚大的生產工序。

六、增加了對碳纖維、石墨纖維性能簡介。嚴格說來，碳纖維、石墨纖維增強材料不屬於玻璃鋼，但因產量較少，常和玻璃纖維混用，現在各類複合材料介紹和學術會議中都將其歸入玻璃鋼範疇，有人將CFRP譯為碳玻璃鋼，碳纖維增強塑膠的手工製品也在陸續出現。

本書出版以後，許多讀者來信、來電、來訪，對編者多方鼓勵。本書在編寫過程中，承蒙全國建材科技期刊《玻璃纖維》編輯郝忠敏、王熙艷，南京玻璃院科技處王建、林迎、馮南，江蘇省複合材料學會石斌，中國玻璃鋼工業協會陳博提供部分資料；中國工程院院士、中國矽酸鹽學會副理事長兼玻纖分會理事長張耀明，河海大學材料科學與工程系主任蔣林華等審閱指導，在此一併致謝。

編者

2006年3月

目　錄

第一章 筋材·玻璃纖維

第一節 玻璃纖維與礦物棉的種類、生產工藝

一、玻璃纖維與礦物棉的種類

二、玻璃纖維與礦物棉的生產工藝

三、玻璃纖維製品分類

第二節 玻璃纖維的主要種類和用途

一、玻纖增強材料主要種類及用途

二、玻璃纖維紡織紗產品

三、玻璃纖維織物

四、組合玻璃纖維增強材料

第三節 玻璃纖維原絲系列和代號

一、玻璃纖維紗的基本紗支號數與原絲直徑及單絲根數的搭配

二、玻璃纖維紗和織物代號

第四節 浸潤劑

一、浸潤劑的作用

二、浸潤劑組分及分類

三、浸潤劑發展簡史

四、增強型浸潤劑

五、成膜劑的特徵及其作用

六、偶聯劑

七、潤滑劑和潤濕劑

八、增強型浸潤劑配方實例

第五節 碳纖維

第二章 基材·樹脂與輔助材料

第一節 概述

第二節 不飽和聚酯樹脂(UP)

一、不飽和聚酯樹脂性能

二、乙烯基酯樹脂(VE)

三、通用聚酯樹脂

四、其他幾類不飽和聚酯樹脂

五、幾類特殊用途樹脂

六、可接觸食品級樹脂

第三節 環氧樹脂和酚醛樹脂

一、環氧樹脂(EP)

二、酚醛樹脂

三、呋喃樹脂

第四節 填料、色料

第三章 工具與材料

一、稱量工具

二、鑽孔工具

三、切鋸工具

四、打磨工具

五、混合容器(罐、杯、桶和盆)

六、刷抹滾壓工具

七、幾類材料、簡單工具

八、氣動工具

九、加熱設備

十、冷藏設備

十一、噴塗設備

第四章 模具

第一節 模具的結構形式

第二節 模具的製造材料

第三節 模具的設計製造

一、設計原則和方法

二、模具製造時注意問題

三、母模

四、組合玻璃鋼模具

五、大型模具

第四節 模具的保養、維護和保管

一、模具保養

二、模具的校正

三、模具製作示例

第五節 模具翻新與修補

一、模具翻新

二、原模表面處理

三、模具局部修補

第六節 脫模劑

第五章 裝配、修補和增強

第一節 連線

一、連線形式

二、機械連線

三、膠接

第二節 修補和增強

一、修補

二、膩子

三、對木材的修補

四、對金屬的修補

五、增強

第三節 著色、塗裝和表面裝飾

一、著色

二、塗裝

三、表面裝飾

第六章 生產工藝及生產工廠(車間)

第一節 玻璃鋼製品的生產工藝

一、製品成型要素

二、清潔工作

三、手工成型工藝常用配方

四、配料

五、膠衣的製備

六、糊制

七、噴射

八、固化

九、脫模

十、加工與裝飾

十一、手工成型的生產效率

十二、手工工藝培訓

第二節 工藝設計和製品設計

一、工廠(車間)布置

二、設備布置的原則和要求

三、玻璃鋼生產線示例

四、製品設計

五、成型工藝設計原則

六、鋪層的計算方法

第三節 安全生產、環境保護與統計

一、聚酯樹脂玻璃鋼

二、酚醛樹脂玻璃鋼

三、環氧樹脂玻璃鋼

四、生產中職業病的防治措施

第四節 統計標準符號

一、統計

二、統計工具與方法

三、工程標準符號

第七章 夾層結構及製備

第一節 夾層結構的製造

一、夾層結構種類

二、泡沫塑膠夾層結構

三、蜂窩夾層結構

第二節 夾層結構製品

一、葉片

二、飛機機翼及機體

三、玻璃鋼蜂窩夾層材料抗爆結構

四、玻璃鋼門

五、玻璃鋼籃球板

六、托盤和貨櫃

七、雷達罩

八、反射體

九、吸波結構

第八章 容器與管道

第一節 玻璃鋼管道

一、玻璃鋼管道的製作

二、法蘭的製作

三、緩彎彎頭模具

四、玻璃纖維布的裁剪

五、通風管道

六、管道套用實例

第二節 玻璃鋼容器

一、玻璃鋼容器結構

二、製造工藝

三、技術要求

四、玻璃鋼容器的加強

第三節 容器和管道耐腐蝕構件

一、作業條件

二、操作工藝

三、質量要求

第四節 冷卻塔、衛生間和水箱

一、冷卻塔

二、衛生間

三、浴缸

四、玻璃鋼水箱

第五節 貯罐貯槽

一、槽罐製作及結構

二、聚酯樹脂貯槽罐

三、環氧呋喃玻璃鋼貯罐

四、玻璃鋼防腐電解槽

五、貯存和輸送腐蝕性液體的玻璃鋼容器

六、糞便淨化槽和沼氣池

七、幾類容器

第九章 交通工具

第一節 玻璃鋼汽車

一、玻璃鋼汽車簡介

二、玻璃鋼汽車車體製作

三、玻璃鋼汽車車體部件(車門)製作

四、玻璃鋼槽車

五、一種玻璃鋼長途客車

第二節 玻璃鋼船

一、玻璃鋼船簡介

二、玻璃鋼船製造流程

三、玻璃鋼遊覽船

四、鋪層

第三節 幾類玻璃鋼交通器材

第十章 玻璃鋼建築與建材

第一節 幾類玻璃鋼建材

一、玻璃鋼桁架

二、圍護結構

三、波形瓦

四、混凝土模板

五、防腐蝕地坪

六、建築的修補材料

第二節 包覆與襯層

一、木材的包覆、包裹

二、金屬和水泥玻璃鋼襯層

第三節 人造大理石和耐腐蝕膠泥

一、人造大理石和膠泥

二、膠泥

第四節 幾類小型玻璃鋼建築

一、玻璃鋼蒙古包

二、玻璃鋼倉庫

三、牛棚、雞舍

四、防護工事

五、玻璃鋼垃圾屋

六、新型玻璃鋼牆體

七、玻璃鋼“盒屋”

八、玻璃鋼活動房屋

九、玻璃鋼活動旅館

十、玻璃鋼架暖棚

十一、玻璃鋼絕熱層外護材料

第五節 透明玻璃鋼材料及建築

一、材料原料

二、筒拱結構

三、夾層結構

四、屋蓋結構

五、透明玻璃鋼成型工藝

第六節 玻璃鋼雕塑及其他

一、雕塑、模特

二、恐龍節

三、大象

四、安全帽

五、遊樂設施

六、幾種新產品

第十一章 玻璃鋼機械生產工藝

第一節 樹脂傳遞模塑成型

一、RTM工藝

二、RRIM工藝原理

三、SGRIMP工藝

第二節 低壓成型工藝

一、袋壓法

二、熱壓釜和液壓釜法

三、熱膨脹模型法

四、層壓成型工藝

第三節 模塑成型工藝

一、纖維預浸料成型

二、BMC（DMC）、SMC成型

三、ZMC模塑膠注射成型

四、高強度片狀模塑膠HMC、XMC

五、厚模塑膠TMC

六、彈性體貯脂模塑工藝（ERM）

第四節 連續成型工藝

一、連續纏管工藝

二、連續纏繞工藝

三、離心澆鑄工藝

四、波紋板連續成型

五、玻璃鋼型材製品拉擠工藝

六、熱塑性玻璃鋼的造粒工藝

七、擠出成型工藝原理和設備

八、注射成型工藝

第十二章 玻璃纖維增強其他膠凝材料

第一節 玻璃纖維增強水泥(GRC)

一、生產工藝

二、GRC製品

第二節 玻璃纖維增強氯氧鎂材料(GRM)

一、玻璃纖維增強氯氧鎂材料的特點

二、GRM製品

三、高性能古雕防火裝飾門

第三節 玻璃纖維增強石膏

第四節 玻璃纖維增強瀝青

一、瀝青的改性

二、多彩玻纖瓦

三、土工格柵