2.2 喷射成型工艺
2.2.1 喷射成型机
2.2.1.1 喷射成型机的结构
喷射成型机的主要组成部件是玻璃纤维切割喷射器、胶液喷枪以及用于输送树脂及固化剂的泵、料桶与压缩空气源、用于控制的调节器和计量器、玻纤束导向系统和设备载架等。喷射成型机由压缩空气提供动力，输送树脂和固化剂的两个连动泵，将树脂及固化剂分别压入喷枪，并在喷枪系统内充分混合后，喷到工件模具上。同时，增强材料通过喷枪的胶辊与刀片被切割成段，也用压缩空气喷射到模具上，而后再用手动压辊滚压脱泡，最后经固化成产品。
（1）玻璃纤维切割喷射器 它将由纱团引出的连续纤维切断为所需要长度的短纤维并连续地喷洒在成型模具上。
（2）树脂胶液喷枪 它用于喷射树脂和固化剂，在成型机工作过程中，可以通过改变固化剂泵活塞的行程来控制固化剂与树脂的比例大小。胶液喷枪的分类方法很多。喷枪按混合形式可分为以下几种。
①外部混合型 喷枪具有四个喷嘴，其中两个用于树脂，两个用于固化剂。四个喷嘴安排在正方形的四个角上，正方形的中间是短切纤维的喷嘴。喷出的短切纤维被树脂和固化剂包围，因此，玻璃纤维不容易喷溅出来。这种喷枪不需要溶剂冲洗，但是在每次喷射结束以后喷枪的前端应该洗干净。
②无空气外部混合型 喷枪具有一个或两个树脂喷嘴，一个固化剂喷嘴。固化剂由压力罐输送到喷嘴，在足够的压力下使固化剂雾化，不需要空气辅助。切割器被置于喷嘴的顶部，通过适当的调节，切割器将短切纤维喷入树脂和固化剂的喷射面内。该种喷枪不需要用溶剂冲洗，但每次喷射结束后，应该将喷嘴洗干净。
③空气辅助内部混合型 喷枪在内部将空气、固化剂和树脂混合在一起。短切纤维被喷到混合物喷射面的上面，一定量的短切纤维的喷溅是不可避免的。空气与固化剂及树脂混合的结果，使得在制品中易产生孔隙。需要用溶剂冲洗喷枪内部混合腔。
④无空气内部混合型 树脂和固化剂被压入内部混合腔混合，在高压（至少5.6MPa）下从喷嘴喷出，短切纤维也被喷到混合物喷射面的上面。在每次喷射后必须用溶剂冲洗其混合腔。
⑤已混合型（无空气） 喷枪具有两个喷嘴，事先调配好的含固化剂树脂由喷嘴喷出。切割器置于喷嘴上面并可以调节，使得纤维喷嘴最小。喷枪在每次喷射后不需要溶剂冲洗。
（3）玻纤束导向系统 更好控制玻纤束的传送，减少因玻纤缠绕造成的停机。
（4）设备载架 方便设备的移动。
2.2.1.2 喷射成型机的主要技术参数
喷射成型机的主要技术参数见表2-5。
表2-5 喷射成型机的主要技术参数
①该公司2014年复合材料展览会产品说明书。
2.2.2 喷射工艺参数
（1）环境温度 喷射成型时的环境温度为15～35℃，而以（25±5）℃最为适宜。温度过高则树脂固化快，能引起系统堵塞或积层固化应力不均；过低则树脂黏度大，混合不均，固化速度慢，甚至可以引起立面流胶。
（2）纤维长度及用量 制品纤维含量控制在28%～40%。低于25%时，滚压容易，但制品强度低；大于45%时，滚压困难，气泡难以排净。纤维长度一般为25～50mm。小于10mm时，制品强度降低；大于50mm时，不易分散。
（3）喷射量 在喷射成型过程中，应使胶液喷射量与纤维切割量在一定的比例上稳定且相匹配（含胶量约为60%）。喷射量太小，生产效率低；喷射量过大，影响制品质量。喷射量与喷射压力由喷嘴直径决定，喷嘴直径在1.2～3.5mm，可控制喷射量在35～170g/s。
（4）喷枪夹角 喷枪夹角对树脂与引发剂在枪外混合均匀度的影响极大。喷枪不同夹角喷出来的树脂混合空间不同。为操作方便，喷枪夹角一般为20°。确定操作距离主要考虑产品形状和树脂胶液飞失等因素。若改变操作距离，则需调整喷枪夹角以保证树脂在靠近成型面处交集混合。喷枪口与成型表面距离一般为350～400mm。
（5）喷雾压力 喷枪的喷雾压力的主要作用是保证两组分树脂均匀混合，喷雾压力太小，混合不均匀；喷雾压力太大，树脂流失过多，造成浪费。适宜喷枪的喷雾压力与胶液黏度有关，若黏度在0.2Pa·s左右，则雾化压力为0.3～0.35MPa。
2.2.3 喷射成型工艺
①喷射开始，可通过调整气压对玻璃纤维和树脂喷出量进行调节，以达到规定的玻璃纤维含量。
②喷射成型时，首先在模具上喷上一层树脂（或胶衣），然后开动纤维切割器。为使制品表面光滑，在喷射最初和最后层时，应尽量薄些。
③喷枪移动速度均匀，喷射轨迹应为均匀直线，以防漏喷。相邻两个行程间重叠宽度应为前一行程宽度的1/3，以得到均匀和连续的涂层。为获得均匀覆盖，前后涂层走向应交叉或垂直。
④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。
⑤要充分调整喷枪和纤维切割喷射器喷出的纤维及胶液的喷射量，以得到较好的脱泡效果。
⑥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，应首先喷四周和侧面，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，为防止在角尖出现胶集聚，应从夹角部位向外喷射。