聚氨酯金屬漆在啟閉玻璃鋼罩殼上的應用與制作
1 工程概況
二河閘位于江蘇省洪澤縣東北約7 km處,是入海水道、分淮入沂總口門,發揮泄洪、灌溉、引沂濟淮等綜合效益。工程于1957年11月開工興建,1958年8月建成完工。該閘為I等大(1)型水工建筑物,共35孔,每孔凈寬10 m,總寬402 m,為鋼筋混凝土胸墻式結構,閘底板高程8.0 m,閘墩頂高程19.5 m,工作橋面高程28.25 m,采用弧形鋼閘門擋水,卷揚式啟閉機控制;閘上公路橋凈寬7.0 m,橋面高程19.5 m,設計荷載為汽―10,校核荷載為拖―60。
二河閘啟閉機由于沒有罩殼保護,受灰塵、水汽等影響,機體銹蝕現象較重,每年都要進行油漆防護,費工費力。2009年,因維護及管理工作的需要,啟閉機新做玻璃鋼罩殼。
玻璃鋼罩殼為整體成型,對大面積、形狀復雜的曲面產品更為合適,具有重量輕、強度高、耐腐蝕、防水、易著色、維護工作量小、價格相對較低等特點,故二河閘啟閉機罩殼選用玻璃鋼制作。罩殼主要用玻璃纖維作增強材料,以不飽和聚脂樹脂作膠粘劑,用手工糊制而成,罩殼厚5 mm,罩殼表面噴聚氨酯金屬漆,殼體為淺灰色。
2 制作工藝
2.1 模具制作
模具制作是玻璃鋼成型的關鍵。用來做玻璃鋼的模具有很多種,如:木模、硅膠模、石膏模、玻璃鋼模、鋼模等。玻璃鋼模具制作常用木模,但木模強度低、放置時間長容易變形。為便于成型與脫模,二河閘啟閉機罩殼制作時采用不銹鋼板組合式模具,模具表面采用1.5 mm不銹鋼制成,背面采用角鋼加強。不銹鋼模具的特點:制作周期短,便于修改,表面平整光潔易脫模,組合式結構易于左右軸孔的變換方便脫模。不銹鋼制作的模具,既可以高質量地復制出罩殼的形狀,又可以保證順利脫模。模具制作具體方法是:先將不銹鋼板經剪板、折彎,制作出罩殼的形狀,斷面采用氬弧焊焊接,背面用角鋼進行加強,后打磨、拋光制作而成。
2.2 成型制作
玻璃鋼罩殼采用手糊成型方法,程序為:清潔模具→糊制與固化→脫模和修整→噴漆處理→組裝。
糊制與固化:直接在模具上浸膠,將增強材料玻璃鋼纖維一層一層地緊貼在模具上,排除氣泡,使之密實,局部增強,室溫固化而成。制品固化分硬化和熟化兩個階段:從凝膠到三角化一般要24 h,此時固化度達50% 70%(巴柯爾硬性度為15),可以脫模,脫后在自然環境條件下固化1~2周才能使制品具有力學強度,稱熟化,其固化度達85%以上。
脫模和修整:脫模要保證制品不受損傷。因采用的是組合式模具,故脫模容易,拆卸所有螺絲、移除側板,即可出模,保證制品不受損傷。修整分兩種:一種是尺寸修整,成型后的制品,按設計尺寸切去超出多余部分;另一種是缺陷修補,包括穿孔修補,氣泡、裂縫修補,破孔補強等。
噴漆處理:此工序是罩殼處理的關鍵,噴漆工藝質量直接影響到罩殼的外觀??紤]到罩殼面積較大,數量較多,自帶色膠衣難免有一定的色差,達不到預期的整體效果,實際生產難度較大,經過多次論證和探索,二河閘啟閉機罩殼采用聚氨酯金屬漆處理,按金屬漆涂裝工藝要求進行,顏色定為淺灰色。工藝流程為:制品的清洗(除去制品表面脫模蠟)→滿刮原子灰(封閉制品表面針孔及缺損)→砂磨(除去制品表面多余的原子灰,使制品表面平整)一頭道底漆(填充制品底層的砂痕及微孔,增加下層涂料的附著力,也具缺陷指示作用)→二次原子灰→二次砂磨→中涂底漆(很重要的涂層部分,為面漆準備一個完整光滑的工作面,完成所有底漆工作的后一道工序,增加介入層的附著力以及具備一定的隔離作用,以保證面漆的質量穩定性)→一道面漆(色彩的確定層和裝飾保護層)→二道面漆→清漆罩光。
玻璃鋼罩殼成型中的一個重要問題是結構增強。玻璃鋼罩殼平面結構邊緣容易變形。解決辦法:一是將平面做成拱型或凸型;二是平面結構邊緣增強。二河閘啟閉機罩殼采用邊緣局部增強方法。沿平面邊緣增加罩殼厚度,形成帶形增厚體,厚度由原來的5 mm增加至10mm,飛邊寬度為50 mm,從而解決了變形問題,并提高了整體剛度和強度,增加了使用壽命。
3 結束語
二河閘啟閉機玻璃鋼罩殼采用噴涂聚氨酯金屬漆后,色澤鮮艷,整個殼體線條流暢、造型美觀,安裝方便,重量較輕,便于拆卸搬運,且不需要維護,具有其它材料無法比擬的優勢。工程于2009年11月中旬完成,使用以來,無變形、褪色等不良現象,效果較好。










































