第二章 喷射成型

–用玻璃纤维无捻粗纱代替织物，材料成本低产
品整体性好，无接缝；
–可自由调变产品壁厚、纤维与树脂比例。
• 缺点
–现场污染大； –树脂含量高，制品强度较低。
第二节 喷射成型机工作原理
1.压力提供胶液喷射成型机 2.泵供胶式喷射成型机
1、压力提供胶液喷射成型机
胶液分别装在几个压力罐中，靠输入罐 中一定压力的气体为动力，迫使胶液通过管 道进入喷枪而被连续喷出。
压力提供胶液喷射成型机
主要由压力贮罐(气体/胶液)、树脂 喷枪、纤维切割喷射器、小车、支架等部 分组成。
此外，还有压缩空气和树脂胶液管道 和控制阀。
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1-气水分离器；2-气阀门；3-调压阀；4-放气阀；5-调压阀；6， 7-压力罐；8-安全阀；9,10-调压阀；12-纤维切割喷射器； 11,13-树脂喷射器

纤维切割不准(误切)而要调整切割辊与支承 辊间隙时，为使纤维喷出量不变，也调整一 次气压。如必要时，需用转速表校验切割辊 转速。

喷射成型时，在模具上先喷上一层树脂，然 后再开动纤维切割器。 喷射最初和最后层时，应尽量薄些，以获得 光滑表面。


喷枪移动速度均匀，不允许漏喷，不能走弧 线。相邻两个行程间重叠宽度应为前一行程 宽度的l/3，以得到均匀连续的涂层。前后涂 层走向应交叉或垂直，以便均匀覆盖。 每个喷射面喷完后，立即用压辊滚压，要特 别注意凹凸表面。 压平表面，整修毛刺，排出气泡，然后再喷 第二层。
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一路经调压器9用于驱动纤维切割喷射器气动
马达而带动切割辊旋转，实现纤维的连续切断； 一路经调压阀10供给喷枪使胶液雾化和供给纤 维切割喷射器喷射短切纤维。 各路工作气体的压力和流量分别由各自的调压 阀和气阀控制调节，并有相应仪表显示。
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2、泵供胶式喷射成型机
易于排除气泡而又不易流失，粘度应在 0.3Pa· s-0.8Pa· s，触变度以1.5-4.0为宜。
与喷射压力和喷嘴直径有关。喷嘴直径在 喷射量： 1.2mm-3.5mm之间选定，可使喷胶量在
8g/s-60g/s之间调变。柱塞泵供胶的胶液 喷射量是通过柱塞的行程和速度来调控的。
喷枪夹角： 喷枪口与成型表面距离350mm-400mm，



要充分调整喷枪和纤维切割喷射器喷出的纤 维和胶液的喷涂直径，以期得到最好的脱泡 效果。

特殊部位的喷射：喷射制品曲面时，喷射方 向应始终沿曲面法线方向；喷射沟槽时，应 先喷四周和侧面，然后在底部补喷适量纤维， 防止树脂在沟槽底部集聚；喷射转角时，应 从夹角部位向外喷射，防止在角尖出现胶液 集聚。

待 沉积到 一定厚 度 ， 用手辊滚压，使纤 维浸透树脂、压实 并除去气泡，最后 固化成制品。
玻璃纤维无捻粗纱
聚酯树脂
引发剂 促进剂
加热
静态混合 切割喷枪
模具
喷射成型 辊压 脱模 固化
喷射成型工艺流程


喷射成型主要由三个部分组成：
喷射


输送管道
混合 按胶液喷射动力分：气动型和液压型。 按胶液混合形式可分为：内混合型、外混合 型、先混合型。

树脂胶液和辅助剂分别由各自的泵供给各自 的喷枪，在喷射过程中于枪外空间交叉混合； 树脂胶液和各组份辅助剂分别由各自的泵输 入到一个静态混合器中，充分混合后再由同一 个喷枪喷射。这种树脂与辅助剂在系统内部混 合的喷射成型机，只用一个胶液喷枪、且喷枪 结构简单、质量轻，喷射过程中引发剂浪费少。
静态混合器
气动型是空气引射 喷涂系统，靠压缩空气 的喷射将胶液雾化并喷 涂到芯模上。
部分树脂和引发剂 烟雾被压缩空气扩散到 周围空气中，因此目前 较少使用。
气动型喷射
液压型是无空气的 液压喷涂系统。靠液 压将胶液挤成滴状并 喷涂到模具上。 因没有压缩空气喷 射造成的扰动，所以 没有烟雾、材料浪费 少。
液压型喷射
1.压缩空气调节器；2.泵；3.储罐（A树脂加促
进剂，B树脂加引发剂）；4.喷枪；5.短切纤维

第四节 喷射成型设备
1. 树脂胶液喷枪 2. 玻璃纤维切割喷射器 3. 静态混合器
喷射机

喷射工艺的主要设备是喷射机。 喷射机按喷射压力不同分为高压喷射机和低 压(气动)喷射机； 按树脂(加有促进剂)和引发剂的混合方式不 同分成枪内混合和枪外混合； 还有专门喷射胶衣的胶衣树脂喷射机或胶衣 和玻纤混合喷射机。
选用20°夹角为宜。
喷雾压力：
适宜的压力同胶液粘度有关，若粘度在 0.2Pa· s时，雾化压力为0.3MPa-0.35MPa。
2、喷射成型工艺要点

成型环境温度以25±5℃为宜；


制品喷射成型工序应标准化；
为避免压力波动，喷射机应由独立管路供气；


树脂胶液罐内温度应维持胶液粘度适宜；
喷射开始，应注意玻纤和树脂喷出量，调压以 达到规定的玻纤含量。
喷射成型时，由压力气源供给的具有一定压 力的气体，经气水分离器后分作四路：
一路经调压阀5分别进入两个压力贮罐，气体 压力压迫两压力罐中的树脂胶液流入喷枪，实现 两树脂胶液喷枪的连续喷射； 一路经压阀3进入喷枪体后部气缸中，用以调 控喷枪胶液喷射量；
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第二章
1. 概述
喷射成型工艺
2. 喷射成型机工作原理 3. 喷射成型工艺过程控制 4. 喷射成型设备
第一节
概述
是为改进手糊成型工艺而开发的一种半机 械化成型工艺，是手糊工艺的变形。

一般是将分别混有促进剂和引发剂的树脂从喷 枪两侧(或在喷枪内混合)喷出，同时将玻璃纤 维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出， 与树脂一起均匀沉积到模具上。
树脂泵和辅助剂泵压出的 树脂与辅助剂在这里得到 充分混合，然后流入喷枪 并在喷射气体作用下喷射 到模具表面
为了使树脂 泵输出的胶 液压力和流 量稳定
通过改变辅助剂泵 柱塞在摇臂上的位 置，即可准确调控 树脂同辅助剂间的 流量配比
工作气体驱动纤维切割喷射器的气动马达，将玻璃纤维连 续切割成短切纤维喷出，并同胶液汇合粘附到模具上。
第三节 喷射成型工艺过程控制
1.喷射工艺参数 2.喷射成型工艺要点 3.喷射成型制品的缺陷与防治
1、喷射工艺参数

纤维:
选用前处理的专用无捻粗纱,制品纤维含量控
制在28％一33％。纤维长度一般为25mm-50mm。

树脂含量: 胶液粘度:
喷射制品采用不饱和聚酯树脂，含胶 量约为60％左右。

应控制在易于喷射雾化、易于浸渍玻璃纤维、
将树脂与引发剂分别 送到喷枪头部的紊流混 合器充分混合，因引发 剂不与压缩空气接触， 故不产生引发剂蒸气。 缺点是喷枪易堵，必 须用溶剂及时清洗。 内混合型喷射
引发剂和树脂在喷枪 外的空气中相互混合。 由于引发剂在同树脂混 合前必须与空气接触， 而引发剂又容易挥发， 因此既浪费材料又引起 环境污染。
空气辅助内部混合型喷枪
空气辅助内部混合型喷枪是目前使用最普遍的一
种喷枪。
喷枪在内部将空气、固化剂和树脂混合在一起。 短切玻璃纤维被喷到混合物喷射面的上面，一定 量的玻璃纤维的喷溅是不可避免的。 空气与固化剂和树脂混合的结果，使得在制品中 易产生孔隙。 这种喷枪需要用溶剂冲洗内部混合胶。
柱塞泵 供胶式 喷射成 型机
柱塞泵(计量泵)的理论流量： Q＝60nFs (m3/h) n 一泵转速，r/min F一柱塞截面积，m2； s－柱塞行程，m。 树脂柱塞泵同两个辅助剂柱塞泵，三者流量比例关系： Q1:Q2:Q3＝F 1 l1: F 2 (l2+l3) : F 3 l3 Q1、Q2、Q3—分别为树脂及辅助剂泵流量； F1、 F2 、 F3一分别为树脂及辅助剂泵活塞截面积 l1、 l2 、l3 —分别为各泵柱塞在摇臂上的位置。
外混合型喷射
先混合型喷射
将树脂、引发剂和促进剂先分别送至静态 混合器充分混合，然后再送至喷枪喷出。
玻璃纤维无捻粗纱 聚酯树脂 引发剂 促进剂 加热 静态混合 切割喷枪 模具 喷射成型 辊压
脱模
固化
• 优点
–生产效率比手糊提高2-4倍，生产量可达 15kg/min； –可用较少设备投资，实现中批量生产。
螺旋式混合元件
分为左旋式与右旋式两种元件，间隔排放。
元件的作用：将中心原料翻到边缘，边缘原料翻到中
心；物料过一个元件分割一次（分成2份）。
分割份数与元件个数的关系：S = 2n
n为元件个数。
螺旋式静态混合器是靠介质流动时，介质在混 合元件作用下产生分割、转流、掺和来实现混 合的。
混合过程：混合器两端分别与输送介质的管道 连接。当介质流经第一个混合元件时便被分割 成两层，由于混合元件的流道是螺旋状的，故 液流在流动过程中被迫改变方向，形成液流的 翻转，原来在组合元件中心部位的料流转到了 边缘，而原来在边缘的料流又转到了中心部位， 从而使介质流得到初步混合。
玻纤切割器
玻璃纤维三辊切割喷射器
4-垫辊；5－牵引辊；6－切割辊； 1-机壳；2-进气管；3-气动马达； 9－玻璃纤维 4－喷枪
纤维在旋转的切割辊与垫辊之间被切断并 被喷射气流吹散，连续向外喷出。
4-垫辊；5－牵引辊；6－切割辊； 9－玻璃纤维
静态混合器
静态混合器的种类很多，但工作原理基本相 同，都是以流体动力学的剪切应力场为基础 实现几种介质相互混合的。它们的混合元件 都静止不动。 混合器连接在液流管路中，介质连续地流经 混合器时，被混合元件机械地细分、转向和 重新汇合，从而获得混合与均化。