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玻璃钢管缠绕工艺具体工艺流程

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-07  来源:复合材料应用技术网  浏览次数:212

    纤维缠绕可分为干法缠绕、湿法缠绕和干法缠绕三类。干法缠绕是用预浸纱带(或布带)缠绕到芯模上,然后加热固化成型制品。其制品质量比较稳定,可以严格控制纱带之含胶量和纱带宽度与厚度,还可提高缠绕出纱速度,而且缠绕设备清洁,劳动卫生条件好。但这种方法要增加预浸纱带设备,需要有能使缠绕的预浸纱带在缠绕贴近芯模表面时加热熔化的设备,如加热芯模、加热绕丝嘴等等;湿法缠绕是将纤维(或布带)浸渍树脂胶液后,直接缠绕到芯模上,然后加热固化成型制品。该法比前法所需设备简单,但其质量控制不如前者,缠绕劳动卫生条件差,浸胶辊、槽需经常清洗,经常维护;半干法缠绕是将纤维纱(或布带)浸渍树脂胶液,经预烘后随即缠绕到芯模上,然后固化成型制品。该法与湿法相比增加了烘干工序,与干法相比缩短了烘干时间,降低了预浸纱带的烘干程度,使缠绕过程可在室温下进行。这样,可以提高劳动效率,但某些胶液中含溶剂量过高,固化时容易产生气泡影响产品质量。玻璃钢管道(包括夹砂管)的结构层制作按线型可分为环向缠绕和螺旋缠绕两种方式。在制作玻璃钢瓶时也可采用轴向缠绕(也称立体缠绕)。
    玻璃钢缠绕管道采用的是微机控制往复式定长连续纤维湿法缠绕工艺,这种工艺是在一个标准长度的旋转芯模上制造玻璃钢管。通过调整芯模旋转和玻璃纤维导丝头运动的相对速度,按照设计的线型将浸有一定量树脂的玻璃纤维均匀等厚地缠绕在芯模表面上。由微机控制整个缠绕过程,使管材的各结构尺寸都能准确均匀地达到设计要求,并可以通过调整缠绕角和原材料比率来获得管道不同轴向及环向力学特性。缠绕工艺过程包括内衬层制作、结构层、外防护层制作、固化、修整及脱模等工艺过程。玻璃钢管的具体工艺流程如下:
    1、工艺设计
    ①由于不同的树脂对不同的腐蚀介质和使用条件,其耐腐蚀性能是不同的,因此,必须根据产品输送介质、使用温度等不同情况,合理选择树脂及配方。
     ②根据使用压力、承受荷载等强度要求,计算产品的壁厚,确定缠绕铺层、缠绕角、纱片等有关缠绕参数。
    ③根据产品性能要求、车间温度、任务缓急,确定固化制度。
    2、模具处理及材料准备
    ①为方便脱模,生产玻璃钢管道所用的模具是带有一定锥度的钢制模具(或玻璃钢模具)。在使用前,应将模具表面的油污及杂质清除,并对模具存在的可能会影响产品质量的缺陷进行修补。
    ②处理后的模具在其表面均匀地涂一层脱模剂,然后按照等幅移动缠绕一层光洁度极高的聚脂薄膜,以便于管道脱模,同时也可使管道内表面更加光滑、平整。
    ③根据工艺设计对树脂进行配制,同时排好丝片,为缠绕做好准备工作
    3、内衬层制作
    将处理好的模具吊装在内衬制作机上并使其旋转,然后在其表面喷淋一层内衬树脂,通过机械缠绕一层表面毡,再上无碱玻璃纤维针织毡,通过滚压使内衬树脂浸透均匀,用带一定张力的玻纤网眼布缠绕在内衬层的外面将内衬层的所有气泡挤出,以消除内衬层的空隙和缺陷,最后将模具吊至固化站进行预固化。
    4、结构层制作
    在管道内衬预固化后,接着制作管道的结构层。玻璃钢管的结构层是由螺旋缠绕和环向缠绕两种缠绕线型复合而成。纤维缠绕线型层数由结构设计时根据管材内压、外压、环向强度、轴向强度等参数决定。为确定整个在制品的结构厚度,将采用磁波无损测厚仪在模具上对制造过程中的管道进行多点测厚。
    若生产的玻璃钢管道为夹砂管道,其结构层由内缠绕层、树脂砂浆层和外缠绕层复合而成。树脂砂浆层采用等厚分层制造,即将经过配比的石英砂和结构层树脂同时均匀等速地分布在转动的芯模上。每个砂浆层都使用特殊的除泡网进行密实化处理,并严格控制砂浆层的树脂含量和石英砂的配比,以保证砂浆层均匀浸透树脂消除空隙。
    5、外保护层制作
    由于大气中的氧对聚脂树脂有一定的阻聚作用,因此为提高管道外表的固化度、硬度,并有利于在外表面形成一层富树脂层,增强管道的外防腐和耐老化性能,在管道最外层环向缠绕完成后再缠绕一层聚脂薄膜,以提高管道的外表面质量,该层薄膜将在固化完成后去除。
    6、管道固化
    将制作完成的玻璃钢管道吊至固化站进行固化,在固化过程中为保证树脂不出现流胶现象,芯模要不停的转动,直至管道达到脱模要求的硬度,最后将最外表面的一层聚酯薄膜去掉。
    7、管道脱模及修整
    管道去除薄膜后,吊至脱模机进行脱模,将脱模后的玻璃钢管道放在修整机上按照定长尺寸切除两头多余部分,将插口固定到特制的金刚石磨削组合刀具上加工出设计所要求的接口。

    8、根据所选用的树脂要求和实际工程需要,对修整后的玻璃钢管道进行后固化处理。
    9、检验及检测
    根据相关工程的要求及所执行的执行标准,对生产的玻璃钢管道进行抽样,按相关的检验方法对产品进行终检,并对产品的质量等级进行确定,做出必要的标示,按要求对产品进行分类存放。
 
 
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