玻璃钢隔板、玻璃钢隔板生产用模具及制造工艺的制作方法

本发明涉及玻璃钢制品，特别涉及其加工工艺。

背景技术：

玻璃钢真空导入技术(vacuuminfusionprocess)，简称vip，是在固定的玻璃钢模具上铺设增强复合材料(玻璃纤维，碳纤维，玄武岩纤维，芯材等)，铺设真空袋，在模具上敷设密封胶带等，然后采用真空工艺将真空袋中的气体抽除，在模具和密封袋间形成负压。利用此负压将不饱和树脂直接从预敷的管道中导入此真空袋中，进而浸润纤维层和芯材，最后让树脂充满整个模具，制品固化后，揭除真空袋，进而从模具上得到所需形状的产品。

真空导入技术对密封要求很高，而现有真空导入技术在进行批量玻璃钢制品生产的时候，使用的真空袋需要将其边缘与底模密闭连接，通常使用各种粘结剂、甚至是双面胶进行粘接，工艺繁琐，且制备好一个玻璃钢制品后，真空袋在取下的时候，便损毁，不能二次使用。

现有的真空导入技术，还需要在铺设好的增强复合材料上面铺设若干导流管，便于树脂向增强复合材料各部分均匀流入，铺设好的导流管在真空袋内，导流管需穿出真空袋，因此，导流管与真空袋之间需要进行密封。所以，整个铺设导流管的过程也及其繁琐冗长，同时，导流管也如同真空袋一样，只能一次性使用。

更为关键的是，现有真空导入技术制成的玻璃钢制品，位于真空袋这一侧的表面无法做到平整，其无法满足对表面有要求的生产需求。

如，玻璃钢制成的一体化污水处理罐是一种卧式圆筒状，两端封头一般采用力学性能凹凸状面设计，内部设有隔板，隔板用来将整个罐体分成包括多级生化室、澄清室等多个部分。

隔板还起到支撑污水处理罐罐体的作用，如果隔板的表面无法平整，在污水处理罐使用一段时间后，由于其厚度不一，由于自身应力的作用，容易出现变形、断裂等情况，使其既无法起到支撑罐体的作用，也不能有效地间隔罐体内的各个腔室。

且由于污水处理罐的罐体直径通常在1.5米以上，现有的真空导入技术在制作玻璃钢隔板的时候，既不方便实施，又十分浪费生产材料，尤其是无法做到隔板表面的平整。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明公开了一种玻璃钢隔板，及其生产用模具和制造工艺，克服现有技术的不足，可以产业化生产，且生产过程中材料的浪费大大减少。

本发明通过以下技术方案实现：

玻璃钢隔板，包括导流复合毡、无捻粗纱布和缝编短切毡依次层叠形成一组，并至少叠加三组，再经树脂浸润后固化制成。导流复合毡为玻璃纤维加pp发泡层，其主要作用是便于树脂从pp流动，无捻粗纱布主要起加强作用，缝编短切毡主要用来覆盖搭接缝，使产品更加美观。

玻璃钢隔板生产用模具，包括上模具和下模具，至少在下模具的顶面设有下模腔，沿下模腔的边缘设有一圈内密封圈，上模具的底面与下模具的顶面之间通过内密封圈密闭配合；在上模具位于下模腔上方的其中一半设有若干抽气孔，另一半设有若干注胶孔。抽气孔用于将下模腔进行抽真空，下模腔在真空状态下，通过注胶孔负压吸入树脂。

沿内密封圈的内侧设有一圈导流管。导流管可以引导树脂沿下模腔的边缘流动，使树脂可以沿铺设在下模腔内的玻璃钢基体材料的边缘向基体材料快速浸润。

作为上模具的进一步改进，至少有一个注胶孔设于导流管的正上方。由该注胶孔直接向导流管输送树脂，提升注胶效率。

作为本发明玻璃钢隔板生产用模具进一步改进的技术方案：

下模腔包括圆形的内腔和环形的外腔，外腔设于内腔的边缘外侧，内腔和外腔均有密封要求，所以内密封圈沿内腔的边缘内侧设置，沿外腔外边缘的外侧还设有外密封圈。

至少有一个抽气孔设于外腔的正上方，可以对外腔进行抽真空作业。外腔及其抽真空的作用是，在进行注胶前，先进行外腔的抽真空，然后观察、检测外腔的密封效果，如果外腔达到密封状态，那么可以保证内腔同样是密封的。

抽气孔数量按4个、2个、1个、1个的方式沿上模具中间向边缘方向分布。

注胶孔数量按2个、1个、1个的方式沿上模具中部向边缘方向分布。

由于抽气孔和注胶孔分别位于上模具相对的两个半侧，树脂是从设有注胶孔的这一侧流向抽气孔的这一侧，而在树脂慢慢浸润到设有抽气孔的这一侧时，靠近注胶孔的抽气孔需要根据树脂注入的时间及流入的多少来逐个、逐步的关闭。可随着注胶的进行，会仅有靠近边缘或外腔上的抽气孔还在进行抽真空，此时，树脂需要流过的距离和面积也在增大，那么树脂的流速会大大降低。故而在上模具设有抽气孔的这部分中央还设有一个注胶孔，这样，当仅有边缘或者仅有外腔上的抽气孔还在抽真空时，打开该注胶孔，可以极大地减少树脂的流入及浸润时间。

下模具的顶面为平面，在下模具上同心设置有内环凸起和外环凸起，内腔由内环凸起围成，外腔则是外环凸起与内环凸起之间围成的空间；内环凸起和外环凸起的顶面为在同一平面内。

在外环凸起和内环凸起上分别设有若干通气口。通气口用于在树脂完全凝固后，玻璃钢隔板的坯件制造好，需要取下上模具，由于之前是密封的，为了使模腔内的气压与外界一致，便可以通过使用细长的工具伸入通气口，挤压密封圈，使外界空气得以进入。

玻璃钢隔板制造工艺，包括如下步骤：

1）提供用于生产玻璃钢隔板的模具，该模具是如上所述的结构；

2）模腔表面涂脱模蜡，并在下模具的下模腔沿内密封圈的内侧边缘铺设导流管；

3）在下模腔从下自上依次层叠铺放缝编短切毡、无捻粗纱布和导流复合毡，并重复铺设三组，沿导流管的内侧边缘将铺好的材料进行裁剪；

4）放置上模具，上模具与下模具通过内密封圈密闭配合，使下模腔形成封闭空间；

5）连接抽气管路，抽气管路一端与抽气孔连接，另一端接入真空泵和真空负压表，在抽气管路上设有阀门装置，阀门装置关闭；

6）连接注胶管路，注胶管路一端与注胶孔连接，另一端与盛有树脂的存储装置连接，在注胶管路上设有阀门装置，阀门装置关闭；

7）抽真空，开启真空泵，打开抽气管路上的阀门装置，进行抽真空1-2min，通过调节真空负压表使下模腔内负压值达到0.06mpa，继续抽真空1-2min；

8）注胶，打开注胶管路的阀门装置，使下模腔开始通过注胶管路吸入树脂；

9）观察抽气管路，当抽气管路内均有树脂流入，依次关闭抽气管路以及注胶管路上的阀门装置；

10）在常温常压下固化50-60min；

11）打开上模具，取出固化好的玻璃钢隔板坯件；

12）修整坯件边缘，得玻璃钢隔板成品。

作为本发明制造工艺的进一步改进：

步骤1）中的下模腔包括用于铺放缝编短切毡、无捻粗纱布和导流复合毡的内腔和用于抽真空的外腔，沿内腔的内侧边缘设有内密封圈，导流管沿内密封圈的内侧设置。

步骤4）中的上模具与下模具还通过外密封圈密闭配合，形成内腔和外腔两个封闭的空间。

步骤5）中的抽气管路包括外腔抽气管路和内腔抽气管路，其中外腔抽气管路一端与位于外腔正上方的抽气孔连接，另一端接入真空泵，在外腔抽气管路上设有阀门装置，阀门装置关闭；内腔抽气管路一端与位于内腔上方的抽气孔连接，另一端接入真空负压表和真空泵，在内腔抽气管路上设有阀门装置，阀门装置关闭。

步骤6）中，每个注胶孔均通过独立的注胶管路与盛有树脂的存储装置连接。

步骤7）中，先打开外腔抽气管路上的阀门装置，进行外腔抽真空1-2min，再进行内腔抽真空，通过调节真空负压表使内腔负压值达到0.06mpa，继续抽真空1-2min。

步骤8）中，先保持上模具上位于设有抽气孔这部分中央的注胶孔的注胶管路关闭，打开其他注胶孔的注胶管路的阀门装置，使内腔开始吸入树脂。

步骤9）中，先观察内腔抽气管路，当与靠近上模具中央的抽气孔连接的内腔抽气管路内有树脂均匀稳定流入，关闭这部分内腔抽气管路上的阀门装置，同时打开上模具上设有抽气孔这部分中央的注胶孔的注胶管路；当所有内腔抽气管路内均有树脂均匀稳定流入，关闭剩余内腔抽气管路上的阀门装置，再关闭所有注胶管路上的阀门装置。

步骤9）中，最后调节真空泵的真空负压表，使负压值达到0.02mpa，打开外腔抽气管路的阀门装置，进行外腔抽真空5-10min，之后关闭真空泵。

附图说明

图1为本发明玻璃钢隔板结构示意图；

图2为本发明实施例1上模具结构示意图；

图3为本发明实施例1下模具结构示意图；

图4为本发明实施例1制造工艺上模具抽气管路和注胶管路连接示意图；

图5为本发明实施例2上模具结构示意图；

图6为本发明实施例2下模具结构示意图；

图7为本发明实施例2制造工艺上模具抽气管路和注胶管路连接示意图；

图8为本发明实施例3上模具结构示意图；

图9为本发明实施例3制造工艺上模具抽气管路和注胶管路连接示意图；

图10为本发明上模具和下模具配合示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的玻璃钢隔板，其结构包括导流复合毡10、无捻粗纱布11和缝编短切毡12依次层叠形成一组，并至少叠加三组，再经树脂浸润后固化制成。其中，导流复合毡10是以pp发泡材料为夹层、两面为无碱玻璃纤维短切丝ecs300c的复合材料，无捻粗纱布11为无碱无捻粗纱布ewr300，缝编短切毡12为emk450。

实施例1

如图2至图4所示，本发明的玻璃钢隔板生产用模具，包括上模具20和下模具30，至少在下模具30的顶面设有下模腔31，沿下模腔的边缘设有一圈内密封圈32，上模具20的底面与下模具的顶面之间通过内密封圈32密闭配合。

上模具20的下表面为平面，如在上模具20的下表面与下模腔31对应位置再设置上模腔，也是可以，但如此既增加了上模具20的制造成本，又增加了上模具20与下模具30之间配合的精准度，增加了工序难度。而玻璃钢隔板本身需要上下表面为平面，所以，仅需下模具30的顶面设置一个下模腔31即可，当然，下模腔31的底面也为平面。

上模具20的下表面与内密封圈32密闭配合便使得下模腔31为封闭的空间。

沿内密封圈32的内侧设有一圈导流管33。

在上模具20位于下模腔31上方的其中一半设有若干抽气孔40，另一半设有若干注胶孔50。

为了使注入的树脂能够均匀、快速的流入并浸润整个下模腔31，至少注胶孔50靠近下模腔31的边缘上方，抽气孔40的分布，则可以从靠近直径开始向边缘分布。

使用本实施例的模具来制造玻璃钢隔板的制造工艺，包括如下步骤：

1）提供用于生产玻璃钢隔板的模具，该模具是本实施例上述的结构；

2）模腔表面涂脱模蜡，主要是上模具20及下模具30组成模腔的部分表面进行涂抹，并在下模具30的下模腔31沿内密封圈32的内侧边缘铺设导流管33；

3）在下模腔31从下自上依次层叠铺放缝编短切毡、无捻粗纱布和导流复合毡，并重复铺设三组，沿导流管33的内侧边缘将铺好的材料进行裁剪；

4）放置上模具20，上模具20与下模具30通过内密封圈32密闭配合，使下模腔31形成封闭空间；

5）连接抽气管路41，抽气管路41一端与抽气孔40连接，另一端接入真空泵42和真空负压表43，在抽气管路41上设有阀门装置44，阀门装置44关闭；

6）连接注胶管路51，注胶管路51一端与注胶孔50连接，另一端与盛有树脂的存储装置52连接，在注胶管路51上设有阀门装置53，阀门装置53关闭；

7）抽真空，开启真空泵42，打开抽气管路41上的阀门装置44，进行抽真空1-2min，通过调节真空负压表43使下模腔31内负压值达到0.06mpa，继续抽真空1-2min；

8）注胶，打开注胶管路51的阀门装置53，使下模腔30开始通过注胶管路51吸入树脂；

9）观察抽气管路51，当抽气管路51内均有树脂流入，依次关闭抽气管路51上的阀门装置53以及注胶管路41上的阀门装置44；

10）在常温常压下固化50-60min；

11）打开上模具20，取出固化好的玻璃钢隔板坯件；

12）修整坯件边缘，得玻璃钢隔板成品。

在连接抽气管路41时，设有抽气孔40的这一半上模具20以半径为平分线，抽气孔40对称地分布，如图4，在上模具20上，以中央至边缘的方向，抽气孔40以4个、2个、1个的数量分三排分布。除靠近边缘的1个抽气孔40外，其他的位于半径的两侧抽气孔40每三个通过四通接头45连接，两个四通接头45在分别通过接头管路46连接至四通接头45′，靠近边缘的1个抽气孔40以及真空泵42与四通接头45′的剩余接头连通。真空负压表43设于真空泵42与四通接头45′之间的管路上。管路的连通在应用时可以因地制宜地根据实施设备进行连通，能实现抽真空即可。

实施例中的抽气管路41和注胶管路51通常选用塑料软管，因此阀门装置44和阀门装置53为常见的活动管夹即可，抑或是直接将软管对折后使用普通的夹子夹住，也能实现闭合管路的作用，如要打开管路，松开夹子，塑料软管便能自己伸展后疏通管路。

本实施例的模具及制造工艺，由于注胶孔50和抽气孔40分布在相对的两侧，所以树脂流入下模腔31后，从注胶孔50的这一侧至抽气孔40的这一侧浸润时间较长，特别是位于抽气孔40这一侧的部分，距离注胶孔50较远，需要较长时间维持抽真空，这会造成在抽气管路51里会吸入大量树脂。整个玻璃钢隔板的制造工艺需要耗时近4、5个小时，且边缘的树脂量浸润并不能做到每一件产品都能均匀。

如图10所示，上模具20的主体为刚性的下表面为平面的模板，其背面设有加强用的加强棱条21，在背面上方还设有若干固定架22。加强棱条21和固定架22均用于保证上模具20模板的平整，防止因重力而变形。在上模具20的背面在互相垂直的对角线上等距分布有四个吊绳扣23。用钢丝绳穿过吊绳扣23，再通过车间的行车将上模具20吊起或者放下。

实施例2

如图6所示，本实施例中的玻璃钢隔板生产用模具在实施例1的基础上进一步改进，下模腔31包括圆形的内腔34和环形的外腔35，外腔35设于内腔34的边缘外侧。

内密封圈32沿内腔34的边缘内侧设置，沿外腔35的外边缘外侧还设有外密封圈37。

在本实施例中，下模具30的顶面为平面，在下模具30上设有同心设置的两个环形凸起，分别为内环凸起38和外环凸起39，其中内腔34是由内环凸起38围成，外腔35则是外环凸起39与内环凸起38之间围成的空间。

内环凸起38和外环凸起39的顶面为在同一平面内，有利于上模具20的底面分别与内环凸起38和外环凸起39之间的贴合。

内密封圈32沿内环凸起38的内侧设置，外密封圈37则沿外环凸起39的外侧设置。当然，为了增加密封效果，外密封圈37可以设置一对，分别设在外环凸起39的内外两侧。

在外环凸起39和内环凸起38上还分别设有若干通气口36，通气口36是设在内环凸起38和外环凸起39上的缺口，如图6所示。

如图5所示，在上模具20上，至少有一个抽气孔40′设于外腔35的正上方。

具体的，抽气孔40数量按4个、2个、1个、1个的方式沿上模具20中间向边缘方向分布，其中，前4个抽气孔40靠近上模具20的直径，且沿与直径平行的直线分布。

在上模具20上，至少有一个注胶孔50设于导流管33的正上方。

注胶孔50数量按2个、1个、1个的方式沿上模具20中部向边缘方向分布。

使用本实施例的模具来制造玻璃钢隔板的制造工艺，包括如下步骤：

1）提供用于生产玻璃钢隔板的模具，该模具是本实施例上述的结构；

2）模腔表面涂脱模蜡，主要是上模具20及下模具30组成模腔的部分表面进行涂抹，并在下模具30的内腔34沿内密封圈32的内侧边缘铺设导流管33；

3）在内腔34从下自上依次层叠铺放缝编短切毡、无捻粗纱布和导流复合毡，并重复铺设三组，沿导流管33的内侧边缘将铺好的材料进行裁剪；

4）放置上模具20，上模具20与下模具30通过内密封圈32和外密封圈密37闭配合；

5）连接抽气管路，抽气管路包括外腔抽气管路41′和内腔抽气管路41，其中外腔抽气管路41′一端与位于外腔35正上方的抽气孔40′连接，另一端接入真空泵42，在外腔抽气管路41′上设有阀门装置44，阀门装置44关闭；内腔抽气管路41一端与位于内腔34上方的抽气孔40连接，另一端接入真空负压表43和真空泵42，在内腔抽气管路41上设有阀门装置44，阀门装置44关闭；

6）连接注胶管路，注胶管路51一端与注胶孔50连接，另一端与盛有树脂的存储装置52连接，每个注胶孔50均通过独立的注胶管路51与盛有树脂的存储装置52连接，在注胶管路51上设有阀门装置53，阀门装置53关闭；

7）抽真空，开启真空泵42，先打开外腔抽气管路41′上的阀门装置，进行外腔35抽真空1-2min，再进行内腔34抽真空，通过调节真空负压表43使内腔34负压值达到0.06mpa，继续抽真空1-2min；

8）注胶，打开注胶管路51的阀门装置53，使内腔34开始吸入树脂；

9）观察抽气管路，先观察内腔抽气管路41，当与靠近上模具20中央的抽气孔40连接的内腔抽气管路41内有树脂均匀稳定流入，关闭这部分内腔抽气管路41上的阀门装置44；当所有内腔抽气管路41内均有树脂均匀稳定流入，关闭剩余内腔抽气管路41上的阀门装置44，同时关闭所有注胶管路51上的阀门装置53；调节真空泵42的真空负压表43，使负压值达到0.02mpa，打开外腔抽气管路41′的阀门装置44，进行外腔35抽真空5-10min，之后关闭真空泵42；

10）在常温常压下固化50-60min；

11）打开上模具20，取出固化好的玻璃钢隔板坯件；

12）修整坯件边缘，得玻璃钢隔板成品。

本实施例中的抽气管路的连接如图7所示，与实施例1相比（如图4），增加了一个外腔抽气孔40′，和一个注胶孔50，因此多出一条外腔抽气管路41′和一条注胶管路51。本实施例中的内腔抽气管路与实施例1中的抽气管路一样，外腔抽气管路41′独立的与真空泵42连通。本实施例和实施例1中的注胶管路51则一样，仅仅是因为多一个注胶孔50而多设置了一条注胶管路51，连通方式也是独立地连通至存储装置52。

本实施例和实施例1中的阀门装置44、阀门装置53的结构也相同。

利用本实施例的模具及制造工艺制造出的玻璃钢隔板，由于在上模具20上、位于导流管33的正上方的位置也设置了注胶孔50，因此树脂可以直接沿导流管33快速地流至模腔内的其他位置并浸润基体材料，而无须像实施例1中的那样，要等从基体材料流出的多余树脂再经导流管33流至其他地方。所以，本实施例的树脂流入和浸润速度大大提高。

本实施例中的外腔35、以及外腔抽气孔40′，抽真空的工艺也增加了先抽外腔35以及外腔35最后关闭抽真空的两道工序，这样保证了主要用于制造隔板的内腔气密性。

本实施例整个玻璃钢隔板的制造工艺需要耗时在2到3个小时，且边缘的树脂浸润与其他部分均匀。

实施例3

本实施例中的玻璃钢隔板生产用模具在实施例2的基础上更进一步改进，如图8所示，在上模具20设有抽气孔40的这部分中央还设有一个注胶孔50′。

下模具30与实施例2中的下模具结构相同，如图6。

使用本实施例的模具来制造玻璃钢隔板的制造工艺，其工艺步骤与实施例2大部分相同，仅在步骤8）的注胶工序以及步骤9）中关闭注胶管路的工序中有不同。

步骤8）先保持上模具20上位于设有抽气孔40这部分中央的注胶孔50′的注胶管路51′关闭，打开其他注胶孔50的注胶管路51的阀门装置53，使内腔34开始吸入树脂；

步骤9）观察抽气管路，先观察内腔抽气管路41，当与靠近上模具20中央的抽气孔40连接的内腔抽气管路41内有树脂均匀稳定流入，关闭这部分内腔抽气管路41上的阀门装置44，同时打开上模具20上设有抽气孔40这部分中央的注胶孔50′的注胶管路51′；当所有内腔抽气管路41内均有树脂均匀稳定流入，关闭剩余内腔抽气管路41上的阀门装置44，再关闭所有注胶管路上的阀门装置55；调节真空泵42的真空负压表43，使负压值达到0.02mpa，打开外腔抽气管路41′的阀门装置44，进行外腔35抽真空5-10min，之后关闭真空泵42。

如图9所示，本实施例中与实施例2（如图7）相比，增加了一个注胶孔50′，和一条注胶管路51′，但注胶管路51′在结构上注胶管路51一样，仅仅是因为多一个注胶孔50′而多设置了一条注胶管路51′，连通方式也还是独立地连通至存储装置52。

不过，因为多了注胶管路51′，位于抽气孔这一侧的内腔34可以与位于原来设有注胶孔那一侧的内腔34同时注入树脂，所以树脂的流入速度更快，树脂在基体材料的浸润效果更均匀一致，本实施例整个玻璃钢隔板的制造工艺耗时也进一步缩短到在1.5到2个小时。