玻璃鋼制品是由樹(shù)脂、增強材料和多種輔助成分合理組合而成，制造工藝種類(lèi)繁多。  

1 FRP制品成型工藝 

　 FRP的制品往往是材料制造和產(chǎn)品成型同時(shí)完成。成型工藝有手糊、RTM、SMC、纏繞、熱塑性塑料（GF/PP）注射模塑及GMT沖壓成型等。 

1.1 手糊成型工藝 

　 手糊成型工藝是一種簡(jiǎn)單成熟的成型工藝，其典型工藝過(guò)程是：在涂有脫模劑的模具上，將加有固化劑的樹(shù)脂混合料和玻璃纖維織物手工逐層鋪放，浸膠并排除氣泡，層合至確定厚度，然后固化形成制件。 

　 手糊成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)需專(zhuān)用設備，投資少；不受制品形狀和尺寸的限制，特別適于數量少、整體式及結構復雜的大型制品的制作；可以根據設計要求合理利用增強材料，能隨意局部增強，做到以最低成本實(shí)現設計要求，而且當設計不合理時(shí)能方便地進(jìn)行修改；操作方便，容易掌握，便于推廣。 

　 手糊工藝的缺點(diǎn)是：制品質(zhì)量不易控制，人為因素大；制品的強度和尺寸精度較低；勞動(dòng)條件差，生產(chǎn)效率低。  

1.2 噴射成型工藝 

　 噴射成型工藝是手糊成型的改進(jìn)，屬于半機械化成型工藝。它是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯樹(shù)脂分別從噴槍兩側噴出，同時(shí)將切斷的玻纖粗紗由噴槍中心噴出，使其與樹(shù)脂均勻混合，沉積到模具上;當沉積到一定厚度時(shí)，用輥輪壓實(shí)，使纖維浸透樹(shù)脂，排除氣泡，固化后成制品。 

　 噴射成型的優(yōu)點(diǎn)是：用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本；生產(chǎn)效率比手糊的高2～4倍；產(chǎn)品整體性好，無(wú)接縫，層間剪切強度高，樹(shù)脂含量高，耐腐蝕、耐滲漏性好；產(chǎn)品尺寸、形狀不受限制。 

　 噴射成型的缺點(diǎn)是：樹(shù)脂含量高，制品強度低；產(chǎn)品只能做到單面光滑；污染環(huán)境，有害工人健康。 

1.3 SMC及BMC成型工藝 

　 片狀模塑料（Sheet Molding Comp，SMC）和團狀模塑料（Bulk Molding Compoun，BMC）是由樹(shù)脂糊浸漬纖維或短切纖維氈，兩邊覆蓋聚乙烯薄膜而制成的一類(lèi)片狀模壓料，屬于預浸氈料范圍。使用時(shí)，將兩面的薄膜撕去，按制品的尺寸裁剪、疊層，放入金屬模具中加溫加壓，即得所需要的制品。它是目前國際上應用最廣泛的成型材料之一。 

　 SMC/BMC成型工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高，成型周期短，易于實(shí)現專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)；產(chǎn)品尺寸精度高，重復性好；表面光潔，無(wú)需二次修飾；生產(chǎn)成本低。 

SMC/BMC的不足之處在于模具制造復雜，初期投資大。  

1.4 RTM成型工藝  

　 樹(shù)脂傳遞模塑（Resin Transfer Molding，RTM）是以手糊成型工藝改進(jìn)的一種閉模成型技術(shù)，它的基本原理是將玻璃纖維增強材料放到封閉的模腔內，用壓力將樹(shù)脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強材料，然后固化，脫模后成制品。 

　 RTM成型技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是：可以制造兩面光的制品；成型效率高，適合于中等規模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)（30000件/年以?xún)龋�；RTM為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康；增強材料可以任意鋪放，容易實(shí)現按制品受狀況合理鋪放增強材料；原材料及能源消耗少；初期投資少。 

RTM缺點(diǎn)是：生產(chǎn)技術(shù)要求高；修整工序復雜。 

1.5 拉擠成型工藝 

　 拉擠成型工藝是將浸漬樹(shù)脂膠液的連續玻璃纖維束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過(guò)擠壓模具成型、固化、連續不斷地生產(chǎn)長(cháng)度不限的玻璃鋼型材。這種工藝最適于生產(chǎn)各種相同斷面形狀的玻璃鋼型材，如棒、管、實(shí)體型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（門(mén)窗型材、葉片等）等。 

　 拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優(yōu)點(diǎn)是:生產(chǎn)過(guò)程完全實(shí)現自動(dòng)化控制，生產(chǎn)效率高；拉擠成型制品中纖維含量可高達80％，浸膠在張力下進(jìn)行，能充分發(fā)揮增強材料的作用，產(chǎn)品強度高；制品縱、橫向強度可任意調整可以滿(mǎn)足不同力學(xué)性能制品的使用要求；生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)邊角廢料，產(chǎn)品不需后加工，故較其它工藝省工，省原料，省能耗；制品質(zhì)量穩定，重復性好，長(cháng)度可任意切斷。 

　 拉擠成型工藝的缺點(diǎn)是:產(chǎn)品形狀單調，只能生產(chǎn)線(xiàn)形型材，而且橫向強度不高。但近年來(lái)使用纖維布和復合氈拉擠后橫向強度得到了提高。 

1.6 熱塑性復合材料成型工藝 

　 熱塑性復合材料是以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等增強各種熱塑性樹(shù)脂的總稱(chēng)，國外稱(chēng)為FRTP（Fiber Rinforce thermoplastics）。從生產(chǎn)工藝角度分析，熱塑性復合材料分為短纖維增強復合材料和連續纖維增強復合材料兩大類(lèi)。短纖維增強熱塑性復合材料的研究和生產(chǎn)始于50年代。進(jìn)入70年代后，熱塑性復合材料得到快速發(fā)展，美國、法國的公司研究成功連續纖維增強聚丙烯片狀模塑料。近10年來(lái)，熱塑性復合材料發(fā)展很快，每年以15％速度遞增，比熱固性復合材料發(fā)展快幾倍。 

1.7 近年發(fā)展起來(lái)的新型成型工藝 

1.7.1 SMC和RTM工藝的結合（LPMC） 

　 SMC工藝和RTM相比較，雖然有成型壓力大、能耗高、設備維修費用高等不足之處，但SMC是一種技術(shù)較完善的干法制造FRP的成型工藝。美國公司開(kāi)發(fā)了一種LPMC(low pressure molding Compromal)工藝，它將RTM的低壓低溫和SMC的工藝結合起來(lái)。形成在RTM條件下即可生產(chǎn)出性能和SMC相似的新工藝。RTM部件可以部分替代鋼制部件。 

1.7.2 TERTM 

　 TERTM (熱膨脹樹(shù)脂傳遞模塑料）使用聚氨酯、PVC聚氨酯泡沫等作為預成型坯中的芯材，在注射過(guò)程中樹(shù)脂同時(shí)滲入芯材和預成型坯中，芯材在加熱條件下發(fā)生膨脹，進(jìn)而與增強材料(碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維)及環(huán)氧樹(shù)脂結合形成復合材料。既減輕了制品重量，又提高了強度。具有理想的扭曲強度和良好的尺寸穩定性，膨脹系數低，可制造汽車(chē)防撞檔板。美國、加拿大、日本、西歐等國家和地區的TERTM都有專(zhuān)利，技術(shù)處于領(lǐng)先水平。 

1.7.3 VARTM 

　 為了在注射時(shí)改善模具型腔內樹(shù)脂的流動(dòng)性浸漬性,更好地排盡氣泡，出現了腔內抽真空，再用注射機注入樹(shù)脂的VARTM技術(shù)，基本原理和RTM工藝是一致的，適用范圍也類(lèi)似。 

　 模腔內抽真空使壓力趨勢減小，增加了使用更輕型模具的可能性，從而使模具的使用壽命更長(cháng)、可設計性更好；真空也可提高玻璃纖維與樹(shù)脂的比率，使玻璃纖維的含量更高，增加制品的強度；真空還有助于樹(shù)脂對纖維的浸潤，使樹(shù)脂和纖維的結合界面更完美，提高制品的質(zhì)量；用VARTM工藝可使直徑38.11mm的致密預成型坯的纖維體積含量為16%～68％，累計孔隙率為1.7％，而普通的預浸料的孔隙率為5%～7％。 

1.8 低密度SMC玻璃鋼材料的應用 

　 低密度SMC玻璃鋼材料的比重為1.3，比標準的材料（比重為1.8～2.0）重量輕38%以上。美國通用公司的所有克爾維特99款車(chē)身的內板和新型的車(chē)身頂蓋、內飾都使用低密度SMC玻璃鋼材料；另外，還有車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機罩、行李箱蓋等美國Dodge Vipex車(chē)的發(fā)動(dòng)機罩也使用了低密度SMC玻璃鋼材料，99款車(chē)身有1/2使用這種材料制作發(fā)動(dòng)機罩。 

2 復合材料成型中的各類(lèi)增強材料、各類(lèi)輔料及各類(lèi)助劑 

2.1 助劑 

　 消泡劑,能夠在凝膠之前消除因攪拌產(chǎn)生的氣泡；潤濕分散劑,改善體系的流動(dòng)性，穩定顏色，能基本避免加填料或顏料產(chǎn)生的浮色發(fā)花現象；觸變助劑,能滿(mǎn)足噴涂過(guò)程對低黏度高觸變指數的要求；表面助劑,可解決制品表面發(fā)粘，可減少苯乙烯的揮發(fā)。 

2.2 脫模劑 

　 便于脫模，優(yōu)質(zhì)脫模劑不會(huì )影響制品的后涂裝；在使用雙面模時(shí)能增加樹(shù)脂的流動(dòng)性、玻纖的浸潤性等特性。 

2.3 增強材料 

　 氈類(lèi)制品（改善表面效果、提高多種強度）、纖維類(lèi)制品常用，如玻璃纖維、碳纖維等）、連續氈（對改善表面效果有突出的效果、提高制品的耐候性）。 

2.4 輔料 

　 輔料有膠衣、固化劑、促進(jìn)劑、添加劑、拋光膏、氣相二氧化硅、紫外線(xiàn)吸收劑等。 

3 國內汽車(chē)的玻璃鋼材料使用情況 

　 玻璃鋼具有質(zhì)輕、比強度高、耐腐蝕、電絕緣、耐瞬時(shí)高溫、傳熱慢、隔音、防水、成型方便、具有可設計性（可實(shí)現復雜的設計結構）等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于保險杠、車(chē)身頂蓋、導流板、遮陽(yáng)罩、電瓶箱、擋泥板、前臉零部件、車(chē)身裙邊零部件、車(chē)身殼體等。 

4 國內復合材料在汽車(chē)工業(yè)的應用中存在的問(wèn)題和前景展望 

　 與發(fā)達國家相比，我國復合材料在汽車(chē)上的應用比例非常低。美國1997年復合材料總用量為155萬(wàn)噸，在汽車(chē)行業(yè)中的用量占46％。為49.8萬(wàn)噸，而我國2000年的用量?jì)H為1.8萬(wàn)噸。國外復合材料應用較成功的國家，常常是以大的汽車(chē)集團牽頭，根據市場(chǎng)和自身發(fā)展的需要，進(jìn)行技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在資金和人力資源上都有非常大的投入，技術(shù)的轉化比較直接。因此，新興的復合材料成型工藝如RTM、GMT等，經(jīng)過(guò)短短十幾年的發(fā)展，已變得很成熟，成功地應用于各種汽車(chē)部件的生產(chǎn)。RTM生產(chǎn)效率可以和SMC相媲美，GMT的生產(chǎn)效率已縮短到一分鐘以?xún)取?nbsp;

　 我國復合材料應用與汽車(chē)工業(yè)歷史并不算短，但發(fā)展速度很緩慢。其原因是多方面的，一方面是由于行業(yè)之間的封閉，使得汽車(chē)生產(chǎn)在設計之初就很少考慮復合材料的使用；另一方面，國內復合材料生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平層次不齊，與國外還有著(zhù)很大的差距，尤其是手糊產(chǎn)品質(zhì)量不高，使得汽車(chē)行業(yè)的很多人士對復合材料的應用持不信任態(tài)度；再者，復合材料在汽車(chē)行業(yè)的應用，相對投資較大，風(fēng)險較高，在市場(chǎng)不容易認可的情況下，企業(yè)也不愿意投資進(jìn)行技術(shù)研究；第四，復合材料制品普遍比金屬材料（主要是鋼材）制品的價(jià)格要高，不易被汽車(chē)企業(yè)所接受。 

　 因此，要提高國內復合材料制造水平，推廣復合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應用，需要做好以下幾方面的工作。 

   a.加強行業(yè)間溝通，正確認識復合材料。 

　 復合材料作為新材料的代表，有著(zhù)很多自身的優(yōu)勢，在汽車(chē)制造領(lǐng)域都有非常適用的場(chǎng)合。利用行業(yè)協(xié)會(huì )和學(xué)會(huì )的權威作用，組織技術(shù)交流，使汽車(chē)行業(yè)人士對復合材料能夠有全面的認識，做好復合材料的系統推廣工作，如市場(chǎng)調研、策劃、質(zhì)量、價(jià)格及服務(wù)等，建立起產(chǎn)品結構、規模、質(zhì)量、效益相協(xié)調的科技工業(yè)體系。 

　 b.提高復合材料工業(yè)技術(shù)，使之適于汽車(chē)工業(yè)發(fā)展。

　 首先完善現有的工藝技術(shù)，盡快解決原材料的國產(chǎn)化配套，解決復合材料生產(chǎn)設備、模具及其他工裝的加工配套問(wèn)題。原材料是基礎，我國復合材料產(chǎn)品質(zhì)量水平不高，很大程度上是由于原材料質(zhì)量不高造成的。模具和專(zhuān)用設備的發(fā)展相對滯后，也影響產(chǎn)品的應用。因此，各個(gè)行業(yè)需要緊密協(xié)作，結合引進(jìn)原材料、生產(chǎn)技術(shù)及國產(chǎn)化攻關(guān)，為各種成型工藝解決配套問(wèn)題。 

　 c.建立一定權威性的協(xié)調組織，加強宏觀(guān)控制和科學(xué)管理。 

　 通過(guò)具有定權威性的協(xié)調組織，承擔可行性研究，組織技術(shù)攻關(guān)，使各種材料在設計之初就考慮到性能、制造成本和對整車(chē)的影響，充分發(fā)揮不同材料和不同成型工藝的優(yōu)點(diǎn)，使復合材料在汽車(chē)工業(yè)中真正發(fā)揮作用。 

　 d.降低復合材料制品的價(jià)格，使之適合于國內汽車(chē)企業(yè)的實(shí)際情況。 

　 復合材料制品的價(jià)格主要取決于原材料的成本（各類(lèi)樹(shù)脂、增強材料、添加劑及各類(lèi)助劑）、工藝成本和勞動(dòng)力成本。生產(chǎn)企業(yè)和各類(lèi)研究機構應在此三方面做長(cháng)期、深入的工作，避免短期行為。 

　 隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，整車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)越來(lái)越重視整車(chē)的輕量化以降低燃油效率損耗。玻璃鋼材料及其制造工藝研究的進(jìn)一步深入，可以預料比重小的玻璃鋼材料將在汽車(chē)工業(yè)上的應用越來(lái)越廣泛。其重要性不言而喻，開(kāi)發(fā)并使用全玻璃鋼車(chē)身已不是夢(mèng)想