噴涂成型適于多品種中、小批量制品的生產，也可成型大型制品和形狀復雜的制品，同時還能夠成型裝有嵌件、加強筋的制品。噴涂成型工藝設備投資相對較少，由于物料只是在環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。

噴涂成型又稱噴射成型，是把短切纖維增強材料與樹脂體系同時噴涂在型腔內，然后壓實固化成熱固性復合材料制品的一種成型工藝。噴涂成型是將含有固化劑的樹脂體系和含有引發劑的樹脂體系分別從噴槍的兩個噴嘴中噴涂到型腔內，與此同時，也運用噴槍上的切割器將連續纖維切成短纖維（約25mm長），待噴涂到規定的厚度，便可利用輥筒滾壓，將其壓實，固化成型制品。
　　
設備

噴射工藝的主要設備是噴射機。噴射機按噴射壓力不同分為高壓噴射機和低壓（氣動）噴射機；按樹脂和引發劑的混合方式不同分成槍內混合和槍外混合；還有專門噴射膠衣的膠衣樹脂噴射機或膠衣和玻纖混合噴射機。
　　
對制品和模具設計的幾點要求

不管是大型制品還是小型制品，其拐角處的凸突部位應大于10mm，而凹陷部位應大于5mm，避免產生銳角結構；起模斜角應大于3°；制品壁厚應控制在2～8mm之間；加強筋方向應與纖維取向一致，其出模斜度應大于2°～5°；嵌件應采用不同方法（開口、打孔、打彎等方法）加以固定，并進行倒角處理，以免制品應力集中。

對原材料的要求

噴射工藝要求樹脂系統粘度合適，易于噴射霧化，易于浸潤玻璃纖維和易于去除氣泡且不易流失，粘度應在0.3～0.6Pa·s，觸變度以1.5～4為好。加入的促進劑不應使樹脂黏度和觸變度明顯降低。噴射要求樹脂系統有適宜的固化特性，它與制品大小、環境溫度、樹脂黏度和樹脂噴射量等因素有關，其中樹脂噴射量又與泵壓有關，隨著泵壓增高，樹脂噴射量增大。對雙噴頭的噴射機，樹脂流量的穩定性顯得特別重要。為了保持樹脂流量的穩定性，樹脂罐應保持恒溫。

噴射工藝要求所選用的玻璃纖維粗紗與樹脂的浸漬性好、帶靜電少、分散性好。纖維分散性是保證纖維均勻分布和制品厚度均一的重要因素。特別在噴射制品的垂直面時，它可以保證樹脂和纖維不易從模具上脫落下來。另外，要求纖維有一定的硬挺性，在經過切斷器時容易切斷。

噴射工藝過程

噴射成型多采用不飽和聚酯樹脂系統，環境溫度以25±5℃為宜。溫度過高樹脂固化加快，容易引起管道堵塞，溫度過低樹脂黏度大，不易混合均勻且制品的固化速度慢。噴射成型時，先開樹脂開關，在模具上噴上一層樹脂，然后開動切割器，開始噴射纖維和樹脂的混合物。噴一層纖維樹脂后需立即用輥子滾壓，使之壓實、浸漬并排除氣泡。滾壓時要注意棱角和凹凸表面，必要時可用熱輥滾壓，但溫度不能太高。噴槍噴射時，移動速度要均勻，注意噴滿模具的整個工作面，不漏噴。每噴一層（指未壓實的）厚度應小于10mm。噴射第一、二層和最后一層時，應噴的薄一些，以便使制品獲得較光滑的內外表面。噴射完畢，所用容器、管道、噴槍、壓輥要徹底清洗干凈，以免殘存的樹脂固化損壞設備和工具。

噴射工藝參數如下：

● 引發劑。噴射系統中，促進劑用量是固定的，引發劑用量可根據環境（溫度和濕度）和制品的要求在0.5%～3.6%之間調整，故每次噴射前應作凝膠試驗。在噴射裝置中，一般先將樹脂與促進劑按固定比例充分混合（稱它為預加速樹脂），然后將預加速樹脂與引發劑分別通過樹脂泵和引發劑泵在噴槍內部或外部混合。

● 樹脂泵壓力。樹脂泵壓力主要根據樹脂溫度、黏度、噴涂面積等因素選擇，它必須經過簡單試驗確定。壓縮空氣管徑和管長對出口壓力也有較大影響。當壓力合適時，噴在模具上的樹脂無飛濺、夾帶的空氣少，氣泡能在1～2min內自行消失，表明噴涂面寬度適中，故可以此作為調節壓力的標準。

● 噴射量。噴射量太大影響制品質量，噴射量太小又降低生產效率，因此應控制適中。噴射量與噴射壓力和噴嘴直徑有關，改變動力源壓力可以調節噴射壓力。噴嘴直徑在1.2～3.5mm之間選擇，可使噴射量速度在8~60g/s之間調整。

● 噴槍夾角。預加速樹脂和引發劑在噴槍外的混合程度與噴槍出口的夾角有關。不同夾角噴射出來的樹脂混合交距不同，一般噴槍夾角為20°，噴槍口與模具表面距離為350～400mm，這樣便于操作，膠液混合的質量均勻。如果要改變噴射距離，則需調整噴射夾角以保證樹脂在到達成型面前交集混合。確定噴射距離時，要考慮制品的形狀和膠液飛失等因素。

● 纖維與樹脂的混合。被切斷的纖維在落到模具之前應與噴出的樹脂系統充分混合以防止制品中纖維和樹脂分布不均勻。

● 噴射走向。一般的噴射走向是從上到下、從右到左、平行、勻速地移動，不能走弧線。相鄰的兩個行程間的重疊寬度為前一個行程寬度的三分之一以便得到一個均勻連續的涂層。前一個涂層與后—個涂層的走向應交叉或垂直以達到均勻覆蓋的目的。噴槍與噴涂面的夾角應為90°。

● 纖維品種、含量與長度。噴射用無捻粗紗在制品中的含量(質量分數)通常控制在35％左右。低于25％滾壓方便，但制品強度太低；纖維含量高于45％時滾壓不方便，氣泡也較多。纖維長度以25～50mm為宜。

● 特殊部位的噴射。噴射制品曲面時，噴槍與噴射方向應始終沿著曲面的法線方向；噴射制品上的溝槽時，應先噴四周和側面，然后在底部補噴適量纖維，防止樹脂在溝槽底部聚集；噴射制品轉角處時，應從角尖部位向外噴射，防止在角尖出現樹脂聚集。
                          
噴射制品的缺陷分析

表1列出了噴射制品的缺陷、產生原因和改進措施。通過查詢該表格，即可找到相應的問題解決方案。

玻璃鋼制品的應用案例

機車玻璃鋼前端體積大，結構較為復雜，合理地選擇模具的結構形式及其制造工藝方法將直接關系到前端件的制造工藝及產品質量。為此，在選擇前端件模具的結構形式時，要考慮以下幾個因素。

● 模具必須具有足夠的強度、剛度及尺寸穩定性，結構合理，尺寸準確，制造方便，拆卸、組合簡易省力。

● 便于制件成型、操作。

● 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構特點進行了分析：前端件是左右對稱結構，在前窗和側窗部位都有下陷。這樣，模具只能是組合結構。考慮到脫模時將模具向兩側分離比較方便，因此，將模具的結構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。除在一些復雜部位使用國外玻璃纖維外，其余均使用國產材料。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，完全符合設計要求。

在前端件的玻璃鋼模具及前端件產品的制造中都存在著如何能保證其順利脫模的問題，尤其是前端件產品。為保證制件結構及外型的整體性，提高制件的強度、尺寸穩定性及整體的協調性，采用玻璃鋼對開式組合陰模進行整體成型。制件與模具的接觸面積約30m2，為保證脫模順利，對脫模劑的性能提出了較高的要求。為此選擇了5種脫模劑進行模擬性試驗，經過對5種脫模劑的綜合性能比較，選用了自配的復合型脫模劑(石蠟乳液—聚乙烯醇溶液)。實施方法是，首先使用石蠟乳液使其在模具表面形成一層光滑的蠟膜，而后在其表面上用聚乙烯醇溶液制成一層聚乙烯醇薄膜，這樣就制成了復合型脫模劑層。盡管所使用的復合型脫模劑中的任一種脫模劑的粘結力都很低，但在脫模劑與模具之間制件的界面上仍有一定的粘附力，當采用復合型脫模劑時，制件脫模時在粘合力最小的兩側脫模劑之間分離。通過前端件的玻璃鋼模具和前端件制品試制，證明這種復合型脫模劑能較好地滿足使用要求。

生產過程中，應該注意的一些事項包括：

● 引發劑用量的選擇。引發劑用量的選擇主要是根據施工現場的環境溫度、濕度及產品工藝對凝膠時間的要求，通過調節設備上的引發劑泵的位置，可在0.5％～3％之間調整。如20℃時，要求凝膠時間為1lmin，引發劑用量取2.5％就比較合適。每次選定引發劑用量后，必須用設備做兩次以上的取樣試驗。

● 含膠量的控制。含膠量可以通過兩種途徑來控制：通過選擇不同型號的噴嘴調節樹脂的輸出量；通過增加或減少玻璃纖維股數調節纖維的輸出量。

通常纖維的輸出量為1~1.8kg/min，樹脂噴射量為2~3.6kg/min。如使用3股纖維和中等型號的噴嘴（如4004SS）時，含膠量可控制在66%左右。

● 噴射積層厚度的控制。噴射積層厚度可以根據噴射輸出量和所需噴射的制件面積來計算。通常，使用3股纖維和中型噴嘴時，樹脂的輸出量為3.6kg/min，纖維的輸出量為1.8kg/min，總輸出量為5.4kg/min。根據總輸出量，只要控制好噴射面積和噴射時間，就可得到預期的積層厚度。這種控制厚度的方法只是理論上的計算，在實際操作中很難實現。因為制件的形狀不一定很規整，操作噴槍噴射的時間及其移動速度也不易嚴格控制。在實際操作中常用隨噴射隨測試的方法來控制積層的厚度，這樣可以較好地控制制件各部位的厚度。對于厚度大于3mm的制件，要采取分次噴射的成型方法。一般來說，第一次噴射的積層厚度為1~2mm，以后各次為2~3mm。后次噴射必須在前次噴射的積層基本固化后方可進行，這樣可以避免因積層太厚引起固化時產生過熱燒蝕現象，影響制件質量。

● 噴射操作要領。噴射玻璃纖維積層時，從噴槍噴射出的樹脂和玻璃纖維所形成的扇面應相吻合，樹脂的扇面要略寬于玻璃纖維的扇畫。樹脂的扇面可以通過更換不同型號的噴嘴在25°～60°之間調整，每—個噴嘴都有其固定的噴射角度。如3004SS噴嘴和4004SS噴嘴，其噴射角度分別為30°和40°。玻璃纖維的噴射扇面可通過調節噴槍上的纖維切斷器與噴嘴的相對高度來與樹脂扇面進行吻合。噴射的走向通常是從上向下，從左向右進行往復式運動。噴槍的移動速度要均勻、穩定，相鄰兩行程之間要有一定的重疊寬度，—般是后次噴射積層壓合前次噴射積層三分之一的寬度，這樣就可以得到厚度均勻一致的噴射積層。