貴陽壓路機出租淺談壓路機機罩選材問題:

一、引言

    自第1臺壓路機于1860年誕生于英國之日起，其機罩主體材料一直為鈑金件。隨著壓路機技術(shù)的迅猛發(fā)展，工業(yè)造型成為繼壓路機功能、性能之后的第三大焦點，造型美觀的大弧面、流線型機罩在壓路機上得以普遍采用，從而使玻璃鋼以其在造型工藝上的優(yōu)勢成為壓路機機罩材料的優(yōu)先選擇，并大有取代鈑金件之勢。國外，諸如DYNAPAC、BOMAG等大公司于1998年起開始在其壓路機機罩上大規(guī)模地使用玻璃鋼制品；國內(nèi)徐工于2000年開始率先在其壓路機上使用了玻璃鋼機罩，并在行業(yè)中掀起一股壓路機造型改良的風潮。

      眾所周知，壓路機一般都存放在戶外，且經(jīng)常在特殊工況（如高原地區(qū)）下施工作業(yè)，環(huán)境比較惡劣，這就要求壓路機機罩除需具有質(zhì)量輕，強度高，抗變形、抗老化、防水、防腐蝕的特性外，還需滿足低溫、高溫、高輻射等特殊環(huán)境下的使用要求。

    目前國內(nèi)壓路機通常使用的機罩材料有玻璃鋼和鈑金件兩種。

  二、玻璃鋼在壓路機機罩上的應(yīng)用

 １．玻璃鋼的基本知識

    玻璃鋼學名為玻璃纖維增強熱固性塑料，是由合成樹脂作為基體材料及其輔助材料和經(jīng)過表面處理的玻璃纖維增強材料組成。

玻璃鋼按其基體材料可分為聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、呋喃玻璃鋼，由于機械強度、制造工藝性及成本方面的因素，目前玻璃鋼機罩大多采用的是聚酯玻璃鋼。

  １）聚酯玻璃鋼的化學成份及機械性能

   不飽和聚酯樹脂于1942年開始用于制備玻璃鋼，此后在工業(yè)上得到了大規(guī)模應(yīng)用，目前行業(yè)內(nèi)大多數(shù)玻璃鋼制品主要使用的是國產(chǎn)不飽和聚酯樹脂通用型196＃，其主要成分：丙二醇，一縮二乙二醇，順酐，苯酐；主要技術(shù)指標：酸值17～25，含固量64～70％，凝膠時間8～16分；固化的聚酯樹脂（無填料）的典型性能。

  ２）玻璃鋼的成型方法

     根據(jù)制品不同特點，玻璃鋼主要成型方法有五種：手糊法、模壓法、纏繞法、拉擠成型法、樹脂傳遞成型法。手糊法廣泛用于整體制品和機械強度要求不高的大型制品，如汽車車身、船舶外殼、工程機械類罩殼等；模壓法主要用于制作小型零件，對于大型機罩而言此法前期投入巨大，且一次模壓成型困難，故此方法很少采用；其它三種方法通常只用于制作小型零件。

３）玻璃鋼典型結(jié)構(gòu)

    玻璃鋼層的結(jié)構(gòu)隨不同成型方法和用途而異，主要憑經(jīng)驗和試驗確定。圖１所示為用手糊法制作耐腐蝕玻璃鋼設(shè)備的玻璃鋼層典型結(jié)構(gòu)。

    耐腐層由表層和中間層組成，表層是接觸介質(zhì)的較內(nèi)層，為玻璃纖維氈增強的富樹脂層。

    中間層由短玻璃纖維氈增強，厚約2mm，能在介質(zhì)浸透表層后，不再浸透外層。

   外層亦稱增強層，滿足強度要求的一層，由無捻粗紗布、短纖維增強。

   較外層組成與表層相同，目的是使增強層不露在腐蝕的環(huán)境中。

    2．玻璃鋼制備機罩的利與弊

    壓路機機罩結(jié)構(gòu)一般尺寸較大，批量小，使用模壓法成本太高，目前國內(nèi)壓路機機罩全部由手糊法制成。

玻璃鋼制備機罩的主要優(yōu)點：

   １）成品重量較輕。玻璃鋼密度小，強度大，比重只有普通鋼材的1／4～1／16，機械強度卻是鋼的3～4倍。因制品結(jié)構(gòu)原因，成品玻璃鋼機罩厚度約為鈑金件的3倍左右，但重量較之略輕。

    ２）成型性好。由于玻璃鋼的制造工藝性好，機罩形狀設(shè)計幾乎不受工藝性限制，可以作大弧面、流線型等曲面設(shè)計，造型美觀，這也是玻璃鋼機罩較突出的優(yōu)點。圖２為典型玻璃鋼機罩外觀。

   ３）成品制造周期短：玻璃鋼機罩具有市場響應(yīng)快速的特點，特別適于新品開發(fā)，可大大縮短生產(chǎn)周期，一般一個月即可完成從設(shè)計到成品。

     ４）玻璃鋼機罩耐氣候性、耐腐蝕性較好，主要取決于膠衣樹脂的質(zhì)量。玻璃鋼不僅不會像金屬那樣生銹，也不會像木材那樣腐爛而且?guī)缀醪槐缓Ｋ⒂?、鹽類等介質(zhì)侵蝕，可以在某些場合代替不銹鋼。

   玻璃鋼制備機罩的主要不足之處：

   １）玻璃鋼拉伸強度高，在260～400Mpa左右，但其剪切強度只有拉伸強度的50％，層剪切強度只有拉伸強度的5～10％，即玻璃鋼性堅硬但脆。

  ２）油漆的界面處理有難度，若處理不當易在油漆表面形成細小裂紋和針孔狀氣泡。

   ３）玻璃鋼機罩雖工藝性好，但受人為因素影響大，要求技術(shù)工人操作熟練，手法好。

   ４）玻璃鋼機罩損壞時需要專業(yè)人員使用專用的材料，這為玻璃鋼機罩的維修增加了難度。

   ５）玻璃鋼制品不符合國家有關(guān)環(huán)保、節(jié)能要求，制造用交聯(lián)劑對人體傷害大，廢棄后無法回收利用。

   三、鈑金件在壓路機機罩上的應(yīng)用:

 １．鈑金件機罩的用材

     鑒于鈑金件機罩加工成形受限，目前在批量不大的情況下，行業(yè)內(nèi)制造廠主要是利用金屬的塑性進行手工制作，一般選用熱軋鋼板，常用材料Q235－A，厚度一般為2mm；也可選用表面質(zhì)量好、光滑、美觀的冷軋鋼板，此類鋼板成本高，幾乎是熱軋鋼板的兩倍價格，常用材料ST12（Q195），厚度用1.2～1.5即可。

     大批量生產(chǎn)時，可選用冷軋鋼板進行壓力加工，能夠獲得很好的流線分布及較高的材料利用率，并具有較高的生產(chǎn)率，易實現(xiàn)機械化和自動化，但須開模具，開發(fā)成本高，這一成型方法目前國內(nèi)應(yīng)用較少。

   ２．鈑金件制備機罩的利與弊

    玻璃鋼機罩出現(xiàn)之前，壓路機機罩由鈑金件一統(tǒng)天下，即便當前，鈑金件機罩仍顯示著其特有的優(yōu)勢：

   １）沒有特殊造型要求的鈑金件機罩的結(jié)構(gòu)和制造相對簡單，不需要特殊設(shè)備。圖３為典型鈑金件機罩外觀。

   ２）鈑金件機罩的外觀質(zhì)量易于控制，油漆效果質(zhì)感好。

   ３）具有很好的可維修性。機罩在使用過程中受損后，一般可及時、就地修復(fù)使用，在方便用戶使用上更具有實際意義。

   ４）鈑金件制品符合國家有關(guān)環(huán)保及節(jié)能要求，制品廢棄后方便回收進行二次利用，不會造成環(huán)境污染及原材料浪費。

   鈑金件機罩亦有不足之處：

   １）鈑金件流線型造型工藝復(fù)雜，特別是具有大弧面造型的機罩，成本很高。

   ２）鈑金件機罩制造過程中，若表面未打磨徹底則極易形成從漆底由內(nèi)而外的銹蝕；漆面老化或受損后，若不及時修補也會引起銹蝕，造成較高的使用、保養(yǎng)費用。

   四、玻璃鋼機罩及鈑金件機罩前景展望

近年來，壓路機機罩大多選擇用玻璃鋼制備，主要是因為玻璃鋼的造型工藝簡單、質(zhì)輕、高強等優(yōu)點，這既是技術(shù)進步的體現(xiàn)，也是壓路機行業(yè)的無奈之舉。

   １．玻璃鋼機罩技術(shù)進步背后的尷尬

    玻璃鋼作為一種新材料出現(xiàn)以后，逐步代替部分木材、陶瓷、金屬制品，且成功地用于制備壓路機機罩，這本身就是技術(shù)進步的體現(xiàn)，從國外壓路機機罩的發(fā)展也能看出這一點。

    近年國內(nèi)有股壓路機機罩返回鈑金件的“逆流”在涌動，除玻璃鋼的制備過程對操作人員身體有危害，主要是應(yīng)用上存在一些問題，原因不外有三：玻璃鋼機罩較鈑金件機罩成本較高、表面質(zhì)量差、維修不便。

    在國內(nèi)用手糊法制備玻璃鋼機罩的情況下，玻璃鋼機罩較鈑金件機罩成本略高是合理的，但目前玻璃鋼機罩存在“暴利”現(xiàn)象，其主要原因是機罩內(nèi)不合理加筋以及玻璃鋼配方中“摻假”增加了玻璃鋼機罩的重量，此類問題可通過細化技術(shù)協(xié)議及商務(wù)談判加以解決。

     玻璃鋼機罩表面質(zhì)量差完全可以通過制造工藝改進、選擇合適的油漆及嚴把質(zhì)量關(guān)得以控制。

    對于一般用戶而言玻璃鋼機罩維修不便的確沒有很好的解決方案，但在玻璃鋼機罩各項性能均能達標的情況下，玻璃鋼機罩損壞的幾率是很小的。

２．鈑金件機罩仍大有可為

     從汽車行業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)開始，其巨大的單品種產(chǎn)量和高額附加值，使其為造型而付出的高昂模具費在每臺車上的體現(xiàn)變得微不足道，雖然偶見玻璃鋼覆蓋件混雜其中，但目前鈑金件仍是汽車覆蓋件的不二之選。

      也許從鈑金件在汽車行業(yè)上的應(yīng)用可以預(yù)見壓路機機罩的未來，目前由于壓路機批量小，高昂的模具費用讓鈑金件機罩望而卻步，這也是壓路機機罩放棄鈑金件轉(zhuǎn)向玻璃鋼的無奈之所在。隨著技術(shù)進步，這種狀況有望改變，新興的低熔點鉍基合金模可以部分替代鋼模，成本比制造鋼模低得多，使得有造型要求的壓路機罩選用鈑金件進行低成本、大規(guī)模制備成為可能。

    綜上所述，鈑金件模具的成本問題，玻璃鋼的環(huán)保及制造問題，二者之間，問題解決的越早、越徹底者，將會在有造型要求的壓路機機罩上占得先機，但目前玻璃鋼機罩和鈑金件機罩仍將盤踞在各自并不穩(wěn)定的領(lǐng)地。