目前用于汽車配件制造的材料主要為聚酯玻璃纖維復(fù)合材料，成型工藝主要為手糊工藝和真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝，兩者的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：
手糊工藝是一種開(kāi)模工藝，目前在玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯復(fù)合材料中占65%。他的優(yōu)點(diǎn)是在模具的形狀改變上有很大的自由度，模具價(jià)格低，適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品性能得到市場(chǎng)認(rèn)可和投資少等。所以特別適合于小公司。但該工藝也存在一系列問(wèn)題，如可揮發(fā)有機(jī)物(VOC)排放超標(biāo)、對(duì)操作人員的健康影響大、人員易流失、許用材料限制多、產(chǎn)品性能低，樹(shù)脂浪費(fèi)并且用量大等，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品的玻纖和樹(shù)脂比例、部件厚度、層材制造速率、層材的均勻性等都受操作人員的影響，要求操作人員有較好的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)。手糊產(chǎn)品的樹(shù)脂含量一般在50%-70％左右。開(kāi)模工藝的VOC排放超過(guò)500PPm，苯乙烯的揮發(fā)量高達(dá)使用量的35%-45%。而各國(guó)規(guī)定都在50-100PPm。目前國(guó)外大都改用環(huán)戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯釋放樹(shù)脂，但苯乙烯作為單體還沒(méi)有好的替代品。
真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝是近20年來(lái)發(fā)展的低成本制造工藝，尤適合于大型產(chǎn)品的制造。其優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)產(chǎn)品性能優(yōu)良，成品率高。在同樣原材料的情況下，與手糊構(gòu)件相比，真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝成型構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。工藝穩(wěn)定后成品率可接近100%。
典型聚酯玻璃鋼性能比較
(2)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好。產(chǎn)品質(zhì)量受操作人員影響小，不論是同一構(gòu)件還是各構(gòu)件間都存在高度的一致性。產(chǎn)品的纖維用量在注入樹(shù)脂前已按規(guī)定的量放入模具中，構(gòu)件有相對(duì)恒定的樹(shù)脂比，一般在30%-45％，因此產(chǎn)品性能的均勻性和重復(fù)性比手糊工藝產(chǎn)品好得多，缺陷也少得多。
(3)抗疲勞性能提高，可減輕結(jié)構(gòu)重量。由于制品纖維含量高、孔隙率低、產(chǎn)品性能高，尤其是層間強(qiáng)度的提高，大大提高了產(chǎn)品的抗疲勞性能。在強(qiáng)度或剛度要求相同的情況下，采用真空導(dǎo)入工藝制作的產(chǎn)品可減輕結(jié)構(gòu)重量。
(4)環(huán)境友善。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝是一種閉模工藝，揮發(fā)性有機(jī)物和有毒空氣污染物均被局限于真空袋中。僅在真空泵排氣（可過(guò)濾）和打開(kāi)樹(shù)脂桶時(shí)有微量的揮發(fā)物。VOC排放不超過(guò)5PPm的標(biāo)準(zhǔn)。這也大大改善了操作人員的工作環(huán)境，穩(wěn)定了勞動(dòng)人員的隊(duì)伍，也擴(kuò)大了可用材料的范圍。
(5)產(chǎn)品整體性好。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝可同時(shí)成形加強(qiáng)筋、夾芯結(jié)構(gòu)及其它嵌件，提高了產(chǎn)品的整體性，因此可制造風(fēng)機(jī)機(jī)罩、船體和上層建筑等大型制品。
(6)減少原材料使用，減少用工。在同樣鋪層時(shí)，樹(shù)脂用量減少30%。浪費(fèi)少，樹(shù)脂損耗率低于5％。勞動(dòng)生產(chǎn)率高，比手糊工藝可節(jié)約勞動(dòng)力50%以上。尤其在成型大型復(fù)雜幾何形狀的夾芯和加筋結(jié)構(gòu)件時(shí)，材料和人工的節(jié)省更為可觀。如在航空工業(yè)的垂直舵制造中，使緊固件減少365個(gè)價(jià)格比傳統(tǒng)方法減少75%，產(chǎn)品重量不變，性能更好。
(7)制品精度好。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝產(chǎn)品的尺寸精度（厚度）優(yōu)于手糊制品。在同樣的鋪層下，一般真空樹(shù)脂擴(kuò)散技術(shù)產(chǎn)品的厚度為手糊制品的2/3 。產(chǎn)品厚度偏差約為士10%，而手糊工藝一般為士20% 。產(chǎn)品表面的平整度優(yōu)于手糊產(chǎn)品。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝的機(jī)罩產(chǎn)品內(nèi)壁光滑，表面自然形成富樹(shù)脂層，不需要另外加涂面漆。減少了打磨和涂漆工序的人工和材料。
手糊工藝是一種開(kāi)模工藝，目前在玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯復(fù)合材料中占65%。他的優(yōu)點(diǎn)是在模具的形狀改變上有很大的自由度，模具價(jià)格低，適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品性能得到市場(chǎng)認(rèn)可和投資少等。所以特別適合于小公司。但該工藝也存在一系列問(wèn)題，如可揮發(fā)有機(jī)物(VOC)排放超標(biāo)、對(duì)操作人員的健康影響大、人員易流失、許用材料限制多、產(chǎn)品性能低，樹(shù)脂浪費(fèi)并且用量大等，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品的玻纖和樹(shù)脂比例、部件厚度、層材制造速率、層材的均勻性等都受操作人員的影響，要求操作人員有較好的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)。手糊產(chǎn)品的樹(shù)脂含量一般在50%-70％左右。開(kāi)模工藝的VOC排放超過(guò)500PPm，苯乙烯的揮發(fā)量高達(dá)使用量的35%-45%。而各國(guó)規(guī)定都在50-100PPm。目前國(guó)外大都改用環(huán)戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯釋放樹(shù)脂，但苯乙烯作為單體還沒(méi)有好的替代品。
真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝是近20年來(lái)發(fā)展的低成本制造工藝，尤適合于大型產(chǎn)品的制造。其優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)產(chǎn)品性能優(yōu)良，成品率高。在同樣原材料的情況下，與手糊構(gòu)件相比，真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝成型構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。工藝穩(wěn)定后成品率可接近100%。
典型聚酯玻璃鋼性能比較
| 增強(qiáng)材料 | 無(wú)捻粗紗布 | 雙抽向織物 | 無(wú)捻粗紗布 | 雙抽向織物 |
| 成型工藝 | 手糊 | 手糊 | 真空樹(shù)脂擴(kuò)散 | 真空樹(shù)脂擴(kuò)散 |
| 玻纖含量 | 45 | 50 | 60 | 65 |
| 拉伸強(qiáng)度（MPa） | 273.2 | 389 | 383.5 | 480 |
| 拉伸模量（GPa） | 13.5 | 18.5 | 17.9 | 21.9 |
| 壓縮強(qiáng)度（MPa） | 200.4 | 247 | 215.2 | 258 |
| 壓縮模量（GPa） | 13.4 | 21.3 | 15.6 | 23.6 |
| 彎曲強(qiáng)度（MPa） | 230.3 | 321 | 325.7 | 385 |
| 彎曲模量（GPa） | 13.4 | 17 | 16.1 | 18.5 |
| 層間剪切強(qiáng)度（MPa） | 20 | 30.7 | 35 | 37.8 |
| 縱橫剪切強(qiáng)度（MPa） | 48.88 | 52.17 | ||
| 縱橫剪切模量（GPa） | 1.62 | 1.84 |
(3)抗疲勞性能提高，可減輕結(jié)構(gòu)重量。由于制品纖維含量高、孔隙率低、產(chǎn)品性能高，尤其是層間強(qiáng)度的提高，大大提高了產(chǎn)品的抗疲勞性能。在強(qiáng)度或剛度要求相同的情況下，采用真空導(dǎo)入工藝制作的產(chǎn)品可減輕結(jié)構(gòu)重量。
(4)環(huán)境友善。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝是一種閉模工藝，揮發(fā)性有機(jī)物和有毒空氣污染物均被局限于真空袋中。僅在真空泵排氣（可過(guò)濾）和打開(kāi)樹(shù)脂桶時(shí)有微量的揮發(fā)物。VOC排放不超過(guò)5PPm的標(biāo)準(zhǔn)。這也大大改善了操作人員的工作環(huán)境，穩(wěn)定了勞動(dòng)人員的隊(duì)伍，也擴(kuò)大了可用材料的范圍。
(5)產(chǎn)品整體性好。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝可同時(shí)成形加強(qiáng)筋、夾芯結(jié)構(gòu)及其它嵌件，提高了產(chǎn)品的整體性，因此可制造風(fēng)機(jī)機(jī)罩、船體和上層建筑等大型制品。
(6)減少原材料使用，減少用工。在同樣鋪層時(shí)，樹(shù)脂用量減少30%。浪費(fèi)少，樹(shù)脂損耗率低于5％。勞動(dòng)生產(chǎn)率高，比手糊工藝可節(jié)約勞動(dòng)力50%以上。尤其在成型大型復(fù)雜幾何形狀的夾芯和加筋結(jié)構(gòu)件時(shí)，材料和人工的節(jié)省更為可觀。如在航空工業(yè)的垂直舵制造中，使緊固件減少365個(gè)價(jià)格比傳統(tǒng)方法減少75%，產(chǎn)品重量不變，性能更好。
(7)制品精度好。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝產(chǎn)品的尺寸精度（厚度）優(yōu)于手糊制品。在同樣的鋪層下，一般真空樹(shù)脂擴(kuò)散技術(shù)產(chǎn)品的厚度為手糊制品的2/3 。產(chǎn)品厚度偏差約為士10%，而手糊工藝一般為士20% 。產(chǎn)品表面的平整度優(yōu)于手糊產(chǎn)品。真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝的機(jī)罩產(chǎn)品內(nèi)壁光滑，表面自然形成富樹(shù)脂層，不需要另外加涂面漆。減少了打磨和涂漆工序的人工和材料。
當(dāng)然目前真空樹(shù)脂導(dǎo)入工藝也有一定的缺點(diǎn)：
（1）準(zhǔn)備工序時(shí)間較長(zhǎng)而且較為復(fù)雜。需要正確的鋪層、鋪設(shè)導(dǎo)流介質(zhì)、導(dǎo)流管、有效的真空密封等。因此對(duì)于小尺寸產(chǎn)品，其工藝時(shí)間反而超過(guò)手糊工藝。
（2）生產(chǎn)成本較高，并產(chǎn)生較多的廢料。如真空袋膜、導(dǎo)流介質(zhì)、脫模布及導(dǎo)流管等輔助材料都是一次性使用，而且目前相當(dāng)多的要依賴進(jìn)口，故生產(chǎn)成本比手糊工藝高。但產(chǎn)品越大，這個(gè)差別越小。隨著輔助材料的國(guó)產(chǎn)化，這一成本差別也越來(lái)越小。當(dāng)前研究可多次使用的輔助材料是本工藝的一個(gè)發(fā)展方向。
（3）工藝制造有一定的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，一旦在樹(shù)脂灌注中失敗，產(chǎn)品易報(bào)廢。因此要有較好的前期研究，嚴(yán)格的工藝控制和有效的補(bǔ)救措施，以保證工藝的成功。
魯ICP備2021047099號(hào)