噴射成型又稱噴涂成型,適于多品種中、小批量制品的生產(chǎn),也可成型大型制品和形狀復(fù)雜的制品,同時還能夠成型裝有嵌件、加強筋的制品。噴射成型工藝設(shè)備投資相對較少,由于物料只是在環(huán)境條件下噴射到模具上,模具型腔受壓力作用較小,因此可用非金屬材料制造模具,且制造成本大幅度下降。
圖 1,普通列車的前端
列車分為普通列車和高速列車,對于高速列車,其前端體(列車前錐)通常采用采用芳綸纖維增強環(huán)氧樹脂的FRP復(fù)合材料和樹脂傳遞模塑(RTM)技術(shù),生產(chǎn)出符合空氣動力學(xué)線型要求的車頭;對于普通的列車,列車前端體通常采用噴射成型制得,盡管如此,由于普通列車前端體積大,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,合理地選擇模具的結(jié)構(gòu)形式及其制造工藝方法仍然直接關(guān)系到前端件的制造工藝及產(chǎn)品質(zhì)量。
模具的選擇
在選擇前端件模具的結(jié)構(gòu)形式時,要考慮以下幾個因素。
1、模具必須具有足夠的強度、剛度及尺寸穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)合理,尺寸準確,制造方便,拆卸、組合簡易省力;
2、便于制件成型、操作;
3、確保制件方便、順利地脫模。
為滿足這些要求,這里對前端制件的結(jié)構(gòu)特點進行了分析:前端件是左右對稱結(jié)構(gòu),在前窗和側(cè)窗部位都有下陷。這樣,模具只能是組合結(jié)構(gòu)??紤]到脫模時將模具向兩側(cè)分離比較方便,因此,將模具的結(jié)構(gòu)形式確定為對開式組合陰模。模具由6個部件組成:2個對開半模、2個前窗活塊、2個側(cè)窗活塊。在2個對開半模上各裝4個輪子,這樣,在脫模分離半模時,非常省力。
前端件的模具是在1:1的木模型上分塊制造的,選用的材料是玻璃鋼,全部采用多次噴射(每次噴射積層不大于3mm)多次固化的工藝方法。除在一些復(fù)雜部位使用國外玻璃纖維外,其余均使用國產(chǎn)材料。制造的玻璃鋼模具組裝后檢測,最大對角線尺寸(長4092mm)與木模型的尺寸誤差為4~6mm,最大寬度尺寸(長3104mm)與木模型的尺寸誤差為2~7mm,完全符合設(shè)計要求。
圖 2,工人正在手工噴涂
引發(fā)劑用量的選擇
引發(fā)劑用量的選擇主要是根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度及產(chǎn)品工藝對凝膠時間的要求,通過調(diào)節(jié)設(shè)備上的引發(fā)劑泵的位置,可在0.5%-3%之間調(diào)整。如20℃時,要求凝膠時間為1lmin,引發(fā)劑用量取2.5%就比較合適。每次選定引發(fā)劑用量后,必須用設(shè)備做兩次以上的取樣試驗。