專利名稱：一種玻璃鋼模具及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具及其制備方法，具體講是一種玻璃鋼模具及其制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃鋼產(chǎn)品的成形溫度一般在15 25'C之間為宜，但由于大自然的原因， 一年中 分為四季，各個季節(jié)的溫度不同，加上我國南北氣溫差異大，特別是北方，冬季氣溫 低，另外,玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有些樹脂體系需要高溫固化，因而當溫度低時生產(chǎn)玻 璃鋼產(chǎn)品需要進行加熱，加熱方式常采用外部加熱方法，如固化爐， 一般針對于小 型產(chǎn)品；紅外線烤，適用于大、中型產(chǎn)品；電熱風加熱等。釆用外部加熱法的缺陷在 于1)極易造成產(chǎn)品受熱不均而使產(chǎn)品變形；2)由于局部溫度過高，導(dǎo)致玻璃鋼產(chǎn) 品或模具損壞甚至發(fā)生著火等事故的發(fā)生。另一種方法是用循環(huán)熱水的方法，類似于 汽車散熱器的做法，即在玻璃鋼模具生產(chǎn)過程中采用在兩個母模中間夾銅管的方法， 使用循環(huán)熱水對玻璃鋼模具進行加熱，保證玻璃鋼模具溫度恒定，這種加熱方法較第 一種方法在安全性能和均勻加熱方面有了許多進步。但此種方法也存在如下缺陷1) 長期使用銅管存在水垢不易清理從而影響導(dǎo)熱效果；2)需要用壓力泵等外力方式強 制水循環(huán)，成本較高，維護費用大；3) —旦銅管出現(xiàn)問題不易修繕。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種成本及維護費用低廉、 產(chǎn)品受熱均勻、生產(chǎn)安全，溫度可控的玻璃鋼模具，同時還提供了該玻璃鋼模具的制 備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種玻璃鋼模具，包括上、下兩 層預(yù)成型的玻璃鋼母體，其特點為在上、下兩層玻璃鋼母體相對面之間鋪設(shè)有一電 加熱層，在下層玻璃鋼母體的外表面還覆有一層保溫層；所述電加熱層由護套、電加 熱帶與保溫填充物構(gòu)成；其中，護套設(shè)有若干個，并排且間隔平鋪于所述上層玻璃鋼 母體內(nèi)表面，每個護套內(nèi)均放置有電加熱帶，電加熱帶的兩端均長出該護套；由該護 套一端伸出的電加熱帶端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線上，該導(dǎo)線通過與其連接的主電源線 與外設(shè)配電箱內(nèi)的電源相接；該護套另一端伸出的電加熱帶另一端，相鄰兩個端頭兩 兩相接構(gòu)成一回路；所述保溫填充物充滿于相鄰兩個所述護套外側(cè)的間隔處。
上述護套的兩端與中間段的若干部位通過玻璃鋼樹脂膩子與上層玻璃鋼母體內(nèi) 表面粘接固定；上述電加熱帶兩端伸出所述護套兩端的長度分別為10 15mm。上述的護套為銅管，相鄰兩個銅管護套之間的間隔為25-45mm;銅管護套沿玻璃 鋼母體長度方向放置，其長度長于上、下層玻璃鋼母體的長度兩端各約2-3公分。
上述的保溫填充物為鋁粉與樹脂混合的漿狀物，其中鋁粉與樹脂以體積比為1 :1的比例混合；所用的鋁粉細度為50-200目；所述樹脂選用環(huán)氧樹脂或聚脂樹脂中
任一種。
上述的保溫層由聚胺酯發(fā)泡料構(gòu)成。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種上述玻璃鋼模具的制備方法，包括用常 規(guī)方法制備母模、母模表面制作玻璃鋼母體的步驟；其中，玻璃鋼母體分設(shè)為上、下 兩層；其上層玻璃鋼母體外表面緊貼所述母模的光滑面；它還包括步驟如下
1) 在上層玻璃鋼母體的內(nèi)表面上鋪覆一電加熱層后，固化；
2) 在步驟l)固化后的電加熱層另一面，鋪覆下層玻璃鋼母體；該下層玻璃鋼母 體的內(nèi)表面緊貼所述電加熱層，固化；
3) 在步驟2)固化的下層玻璃鋼母體的外表面再覆著一保溫層，固化后成型為所 述玻璃鋼模具；
步驟1)所述的電加熱層，具體鋪覆步驟如下A、在該上層玻璃鋼母體內(nèi)表面 并排且間隔平鋪有若干個護套，沿護套長度方向間隔涂覆有玻璃鋼樹脂膩子，將護套 固定于所述上層玻璃鋼母體內(nèi)表面；B、在每個護套內(nèi)穿設(shè)電加熱帶，電加熱帶的兩 端長出該護套分別為10 15 mm;均伸出所述護套兩端；其中，由該護套一端伸出的 電加熱帶端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線上，該導(dǎo)線通過與其連接的主電源線與外設(shè)配電箱 內(nèi)的電源相接；該護套另一端伸出的電加熱帶另一端，相鄰兩個端頭兩兩相接，通常 采用電工絕緣膠布纏繞方式連接，將相鄰兩個護套內(nèi)的電加熱帶相接構(gòu)成回路；然后
在相鄰兩個裝有電加熱帶的護套外側(cè)的間隔處充滿用于保溫的填充物，固化后成型為 所述電加熱層。
上述的護套采用導(dǎo)熱性能好的銅管，相鄰兩個銅管護套之間的間隔為25-45mm; 銅管的長度長于上、下層玻璃鋼母體長度兩端各2-3公分。 步驟3)中所覆著的保溫層采用聚胺酯發(fā)泡料。
上述步驟1)、步驟2)、步驟3)與所述保溫填充物及所述保溫層的固化溫度均為 室溫，其固化時間》12小時。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，其有益效果如下1、在玻璃鋼模具成型過程中按照設(shè) 計要求置入帶有銅管護套的電加熱帶，按照產(chǎn)品大小及固化溫度的要求，隨時調(diào)整電 加熱帶鋪設(shè)的疏密，以滿足調(diào)節(jié)玻璃鋼模具溫度的要求；同時又可保證產(chǎn)品成型時所 用的模具溫度恒定、加熱均勻；有效提高了產(chǎn)品的成型質(zhì)量。2)本發(fā)明制作的玻璃 鋼模具適用范圍廣，由l平米的小型模具至幾百平米的大型模具均可適用；溫度調(diào)節(jié)范圍通?？蓮氖覝卣{(diào)至80度高溫；根據(jù)加工模具時所用'的原材料性能來定，最高的 調(diào)節(jié)溫度可高達120度。3)在使用過程中如出現(xiàn)部分電加熱帶出現(xiàn)質(zhì)量問題或損壞， 只需將其從銅管護套中取出更換即可，操作簡單，安全，維護成本低。4)在該電加
熱帶與主電源線相接的一端配置漏電保護器，在通電工作時，能有效保證操作人員的
人身安全，提高其生產(chǎn)安全性。
圖1為本發(fā)明玻璃鋼模具電加熱層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明工藝流程示意圖
具體實施例方式
本發(fā)明按照設(shè)計要求，在加工玻璃鋼模具的過程中，將上、下兩層玻璃鋼模具母 體之間置入帶有銅管護套的電加熱帶，將銅管護套與上、下玻璃鋼母體一體固化成型， 制備而成的帶電加熱層的玻璃鋼模具，解決了玻璃鋼產(chǎn)品在傳統(tǒng)模具內(nèi)成型時因加熱 溫度不均而造成的種種缺陷的問題，提高了玻璃鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。
如圖1所示，為本發(fā)明經(jīng)固化、成型脫模后的帶電加熱層的玻璃鋼模具；其中， 上層玻璃鋼模具母體2的外表面與預(yù)制的母模光滑面緊密粘接，上層玻璃鋼模具母體 2的內(nèi)表面鋪設(shè)電加熱層，在電加層的上表面再鋪覆下層玻璃鋼模具母體6，在下層 玻璃鋼模具母體6的外表面覆著有一層保溫層。
其中，電加熱層由銅管護套3，電加熱帶4與保溫填充物5構(gòu)成；其中銅管護套 3設(shè)有若干個，并排且間隔平鋪于上層玻璃鋼母體2的內(nèi)表面上，銅管護套3的長度 長于粘貼在它兩側(cè)的上、下層玻璃鋼母體的長度約2-3公分；相鄰兩個銅管護套3之 間的間隔以25-45mm為宜；每個銅管護套3內(nèi)均穿設(shè)有電加熱帶4，電加熱帶4選用 由蕪湖科特熱控科技有限公司生產(chǎn)的規(guī)格為DKT-J2-25電加熱帶；電加熱帶4的長 度長于銅管護套3的長度，電加熱帶4兩端伸出銅管護套3的長度分別為10 15 mm; 由該銅管護套3 —端伸出的電加熱帶端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線上，該導(dǎo)線通過與其連 接的主電源線與外設(shè)配電箱內(nèi)的電源相接；由銅管護套3另一端伸出的電加熱帶另一 端頭，相鄰兩個端頭兩兩相接，用電工絕緣膠布將兩個端頭包裹粘實，使相鄰兩個銅 管護套3中的電加熱帶4連接后與主電源線連接的一端構(gòu)成回路；
銅管護套相鄰兩個銅管護套3之間的間隔處填滿有保溫填充物5。
保溫填充物5為鋁粉與樹脂混合的漿狀物，其中鋁粉與樹脂以1:1的體積比混 合；其中鋁粉的細度為50-200目，最佳鋁粉細度為150目；樹脂選用環(huán)氧樹脂或聚脂 樹脂中任一種。
為了保證在相鄰兩個銅管護套3外側(cè)的間隔中填充保溫填充物時，銅管護套3不 會因受擠壓而錯位，在每個銅管護套3外側(cè)的兩端與中間段的若干部位通過玻璃鋼樹脂膩子與上層玻璃鋼母體2粘接固定；
上述模具中，銅管護套3上粘接部位設(shè)定的多少，依據(jù)模具設(shè)計的長短來確定，
通常以間距1. 5 2米粘接一個結(jié)點。
如圖2所示，該玻璃鋼模具的制備方法包括如下步驟
步驟l):母模制備；采用傳統(tǒng)工藝，按照玻璃鋼產(chǎn)品的圖紙要求進行加工，母模 制作完成后，需要進行表面加工，將表面處理為光滑面。 步驟2):上層玻璃鋼模具母體的制備
在步驟1)成型的母模光滑面打好脫模劑的前提下，進行表面膠衣的噴涂，要求
一般應(yīng)涂刷2遍，每遍用量控制在400土100g/nf之間，厚度控制在0.4土0. 1 mm之間， 膠衣層的總厚度控制在0.8 lmm之間；再進行富樹脂層制作，鋪覆1 2層表面氈作 為底層，然后再鋪覆一層0.2布。在鋪覆過程中要用毛刷、毛輥或其它適宜的工具浸 漬樹脂、壓實增強材料、排盡樹脂中的氣泡。之后然后再進行增強層制作，依次鋪覆 0. 4方格布10層，樹脂含膠量控制在40 55%之間；室溫固化12小時后預(yù)成型為上層 玻璃鋼母體。
步驟3)、步驟4)與步驟5)鋪設(shè)電加熱層；電加熱層由銅管護套，電加熱帶與 保溫填充物構(gòu)成；具體步驟為先在上層玻璃鋼模具母體的內(nèi)表面并排且間隔平鋪有 若千個護套，護套采用銅管，銅管護套的長度長于該上層玻璃鋼模具母體兩端的長度 各2-3公分，其相鄰兩個銅管護套之間的間隔為25 45mm，最佳為30 mm;可保證玻 璃鋼模具表面溫度達到60 80度；間隔過大，玻璃鋼模具表面溫度不均勻且溫度較 低；間隔過小會增加成本。
然后，在每個銅管護套內(nèi)放置電加熱帶，電加熱帶的兩端均伸出銅管護套的兩端 各10 15 mm，所有的電加熱帶的一端端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線上，該導(dǎo)線通過與其 連接的主電源線與外設(shè)配電箱內(nèi)的電源相接；所有電加熱帶的另一端，相鄰兩個端頭 兩兩相接，外側(cè)用電工絕緣膠布將其包緊粘實，使相鄰兩個銅管護套3中的電加熱帶 4連接后與主電源線連接的一端構(gòu)成回路；然后再在兩兩相鄰的銅管護套外側(cè)的間隔 處充滿用于保溫的填充物，填充物為鋁粉與樹脂以1:1的比例混合成漿狀，鋁粉的細 度為50-200目，最佳選用150目；樹脂可選用環(huán)氧樹脂或聚脂樹脂中任一種；將成 漿狀的填充物填實后，在室溫下固化12小時后，成型為電加熱層。
鋁粉質(zhì)輕，選用鋁粉是為了減輕模具的重量，若使用鐵粉，則會增加整個模具的 重量；加入鋁粉時要求盡可能讓相鄰兩個銅管護套之間填充密實以保證導(dǎo)熱效果。
為了保證銅管護套在填充物填充時，不會因填充物的擠壓而移動或變形，在填充 物填充之前，還需在每根銅管護套外側(cè)，包括該銅管護套的兩端和沿其長度方向間隔 確定的若干部位，涂覆玻璃鋼樹脂膩子，固化后將其銅管護套固定于上層玻璃鋼母體的內(nèi)表面。
電加熱帶置于銅管護套內(nèi)，是為了保證電加熱帶的熱量能夠通過銅管傳遞給玻璃 鋼模具的同時，又能保證電加熱帶一旦發(fā)生損壞可及時更換；有效保證了電加熱帶在 通電后傳遞到模具上層玻璃鋼母體的加熱效果。即當電加熱帶通電后，熱量通過銅 管護套中的空氣傳給銅管，銅管護套再將熱量通過鋁粉與樹脂混合成的保溫層，傳給 上層玻璃鋼模具母體；可保證玻璃鋼模具表面溫度達到60 80度；所產(chǎn)生的熱量均 勻。
電加熱帶兩端的端頭伸出該銅管護套，電加熱帶靠近銅管護套兩端的位置用螺栓 將其固定在銅管護套兩端處；為了使用安全，在主電源線與外設(shè)配電箱電源之間加設(shè)
有一漏電保護器。
步驟6):在步驟5)成型的電加熱層的表面，繼續(xù)制作下層玻璃鋼母體作為增強 層；重復(fù)步驟2)的過程。因其下層玻璃鋼母體的鋪覆與上層玻璃鋼母體的鋪覆方法 相同，在此不再贅述。
步驟7):在下層玻璃鋼模具母體的外表面再覆著保溫層，保溫層的材料選用聚胺 酯發(fā)泡料，采用手工發(fā)泡或機器發(fā)泡的方式將該保溫層與下層玻璃鋼模具母體成形為 一體覆著保溫層的目的是為了減少本發(fā)明模具的熱量散失。
上述步驟1)一7)中的每一操作過程都要求固化，固化后方可進行下一步。 一般 情況下在室溫狀態(tài)下固化，室溫控制在20±2度范圍內(nèi)，固化時間要求在12小時以 上；在加熱溫度達到50度的特殊情況下，固化4小時以上即可，并以巴氏硬度計測 量硬度達到30以上。
步驟8):固化成型為玻璃鋼模具；
為了避免玻璃鋼模具在放置較長時間后，發(fā)生變形，還可以根據(jù)需要在該模具脫 模前，對其進行加固。
加固完成后，對玻璃鋼模具進行脫模后處理，將上層玻璃鋼模具母體的外表面脫
離開母模，翻轉(zhuǎn)放置，如圖2所示，得到本發(fā)明內(nèi)置有電加熱層的玻璃鋼模具。 利用本發(fā)明制備玻璃鋼產(chǎn)品時，具體加熱方式如下
將與電加熱帶連接的主電源線插入配電箱內(nèi)的電源接口，通電后，電加熱帶產(chǎn)生 熱量通過銅管護套中的空氣傳給銅管，銅管護套再將熱量傳給由鋁粉與樹脂混合后的 漿狀物填充的保溫層，再傳至上、下玻璃鋼模具母體；這樣就能保證在上層玻璃鋼模
具母體外表面放置的玻璃鋼產(chǎn)品達到生產(chǎn)要求的溫度，實現(xiàn)均勻固化； 一方面可使得 產(chǎn)品達到要求的力學性能如強度，同時也保證了玻璃鋼產(chǎn)品均勻受熱，整體變形小， 特別對于高溫固化樹脂體系如環(huán)氧玻璃鋼產(chǎn)品，其成品率可達到100%。上述的加 熱時間依據(jù)玻璃鋼制品樹脂體系在相應(yīng)溫度下所需固化時間來決定，加熱到規(guī)定的時 間后，拔掉插頭斷電即可。
權(quán)利要求
1、一種玻璃鋼模具，包括上、下兩層預(yù)成型的玻璃鋼母體，其特征在于在上、下兩層玻璃鋼母體相對面之間鋪設(shè)有一電加熱層；在該下層玻璃鋼母體的外表面還覆有一層保溫層；所述電加熱層由護套、電加熱帶與保溫填充物構(gòu)成；其中，護套設(shè)有若干個，并排且間隔平鋪于所述上層玻璃鋼母體內(nèi)表面，每個護套內(nèi)均放置有電加熱帶，電加熱帶的長度長于所述護套；由該護套一端伸出的電加熱帶端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線上，該導(dǎo)線通過與其連接的主電源線與外設(shè)配電箱內(nèi)的電源相接；該護套另一端伸出的電加熱帶另一端，相鄰兩個端頭兩兩相接構(gòu)成一回路；所述保溫填充物充滿于相鄰兩個所述護套外側(cè)的間隔處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼模具，其特征在于所述護套的兩端與中間段 的若干部位通過玻璃鋼樹脂膩子與所述上層玻璃鋼母體內(nèi)表面粘接固定；所述電加熱 帶兩端伸出所述護套兩端的距離分別為10 15mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼模具，其特征在于所述護套為銅管，相鄰兩 個銅管護套的間隔為25-45mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼模具，其特征在于所述保溫填充物為鋁粉與 樹脂混合的漿狀物，其中鋁粉與樹脂以體積比為1 : 1的比例混合；所述鋁粉細度 為50-200目；所述樹脂為環(huán)氧樹脂或聚脂樹脂中任一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一所述的玻璃鋼模具，其特征在于所述保溫層為聚胺酯 發(fā)泡料。
6、 一種玻璃鋼模具的制備方法，包括用常規(guī)方法制備母模、母模表面制作玻璃 鋼母體的步驟；其中，玻璃鋼母體分設(shè)為上、下兩層；其上層玻璃鋼母體外表面緊貼 所述母模的光滑面；其特征在于它還包括步驟如下1) 在所述上層玻璃鋼母體的內(nèi)表面上鋪覆一電加熱層后，固化；2) 在步驟1)所述電加熱層的上表面，鋪覆所述下層玻璃鋼母體；該下層玻璃鋼 母體的內(nèi)表面緊貼所述電加熱層，固化；3) 在步驟2)固化的下層玻璃鋼母體的外表面再覆著一保溫層，固化后成型為所 述玻璃鋼模具；其中，步驟1)所述電加熱層，具體鋪覆步驟如下A、在該上層玻璃鋼母體內(nèi) 表面并排且間隔平鋪有若干個護套，沿護套長度方向間隔涂覆有玻璃鋼樹脂膩子，將 護套固定于所述上層玻璃鋼母體內(nèi)表面；B、在每個護套內(nèi)穿設(shè)電加熱帶，電加熱帶 的兩端均伸出所述護套兩端；其中，電加熱帶的一端伸出的端頭均并聯(lián)相接于一導(dǎo)線 上，該導(dǎo)線通過與其連接的主電源線與外設(shè)配電箱內(nèi)的電源相接；電加熱帶的另一端伸出的端頭兩兩相接，將相鄰兩個護套內(nèi)的電加熱帶相接構(gòu)成回路；然后在相鄰兩個裝有電加熱帶的護套外側(cè)間隔處充滿用于保溫的填充物，固化后成型為所述電加熱層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟l)所述電加熱帶的兩端伸出所述護套兩端的距離分別為10 15mm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟l)所述護套為銅管，相 鄰兩個銅管護套之間的間隔為25-45mm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟3)所述的保溫層為聚胺 酯發(fā)泡料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6-9任一所述的制備方法，其特征在于步驟l)、步驟2)、步 驟3)與所述保溫填充物的固化溫度均為室溫，其固化時間》12小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃鋼模具及其制備方法。包括上、下兩層預(yù)成型的玻璃鋼母體，其特點為在上、下兩層玻璃鋼母體相對面之間鋪有一電加熱層；在下層玻璃鋼母體外表面還覆著一保溫層；其中，電加熱層由護套、電加熱帶與保溫填充物構(gòu)成；護套設(shè)若干個，并排且間隔平鋪于上層玻璃鋼母體的內(nèi)表面；每個護套內(nèi)均穿設(shè)有電加熱帶，電加熱帶的兩端分別伸出護套兩端，一端通過主電源線與外設(shè)電源相接，另一端相鄰兩個護套中的電加熱帶兩兩相接構(gòu)成回路；保溫填充物充滿于相鄰兩個護套外側(cè)的間隔處。上述制備方法的每一步均要求固化，再繼續(xù)下一步；其結(jié)構(gòu)簡單，模具受熱均勻，可有效保證成型產(chǎn)品的質(zhì)量；同時，該制備方法便于操作，成本低且易于維護。
文檔編號B29C33/02GK101579899SQ20091008585
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者馮永國, 李義全, 李秀芬, 王海龍, 偉 許 申請人:北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司