玻璃鋼拉擠成型工藝主要參數(shù)介紹
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隨著玻璃鋼拉擠制品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,國(guó)外拉擠制品的規(guī)格品種也越來(lái)越多。目前除L型、O型、U型、平板型、中空或?qū)嵭镜葮?biāo)準(zhǔn)拉擠制品形狀外,還可生產(chǎn)出根據(jù)客戶所要求的各種異形結(jié)構(gòu)。有些多孔腔制品的芯材,現(xiàn)在也已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化了。
拉擠復(fù)合材料制品的尺寸,小的只有幾個(gè)平方毫米,大的如橋梁橋面用的拉擠制品,可達(dá)幾十平方米。
玻璃鋼拉擠成型工藝所使用的增強(qiáng)材料品種也很多,如玻璃纖維無(wú)捻粗紗、氈、薄布或玻纖織物,碳纖維、芳綸纖維以及它們的織物等。
拉擠成型所使用的基體樹脂材料,有熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩大類。聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂和酚醛樹脂等熱固性樹脂,常用于批量較大的拉擠制品的生產(chǎn);而熱塑性樹脂基體, 正處于開發(fā)生產(chǎn)的階段。
目前,水平拉擠的標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)備,一般為20~30m長(zhǎng),最大寬度約1.5m。這種標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)備生產(chǎn)線進(jìn)入端系一玻璃纖維的供紗庫(kù),其后是經(jīng)干燥的或預(yù)熱過(guò)的玻璃纖維紗,經(jīng)過(guò)熱固性樹脂的浸膠槽,在模具內(nèi)成型,加熱后固化。
通常,在成型模具和拉引器之間有一個(gè)比較長(zhǎng)的距離,玻璃鋼制品可以在該段距離內(nèi),完成固化過(guò)程并逐漸冷卻。生產(chǎn)線上使用夾具夾住制品從拉擠模具中,把玻璃鋼制品拉引出來(lái)。最后由切割機(jī),把拉擠制品切割成定長(zhǎng)制品。
一、玻璃鋼拉擠成型的工序及其控制參數(shù)
玻璃鋼拉擠成型工藝,共有8道工序:紡捻、預(yù)浸漬、加熱、制品固化及尺寸的校準(zhǔn)測(cè)量、冷卻、拉引和切割。
通常,各個(gè)工序都有一個(gè)可在一定范圍內(nèi)調(diào)整的工藝參數(shù)。這些工藝參數(shù),有些可以通過(guò)拉擠設(shè)備直接進(jìn)行調(diào)整,例如模具的溫度、拉引的速度等。但另有些工藝參數(shù),例如拉擠制品的溫度、受力狀況、樹脂的粘度等,則不能夠直接通過(guò)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。
顯然,所有的工藝參數(shù)都將對(duì)拉擠制品的質(zhì)量,包括機(jī)械性能和光學(xué)性能等,產(chǎn)生一定的影響。其中最主要的工序,是預(yù)浸漬、模塑成型和固化等三道工序。
必須指出的是,某一個(gè)工序的工藝參數(shù),將對(duì)其它工序產(chǎn)生一定的影響,例如拉引速度的快慢,就將對(duì)上述三個(gè)主要工序產(chǎn)生一定的影響。
由于拉擠成型工藝參數(shù)這種相互影響的結(jié)果,因而至今尚不可能建立起一套切實(shí)可行的工藝模型,以期達(dá)到拉擠產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)定的目標(biāo)。
二、玻璃鋼拉擠工藝參數(shù)控制元件
如上所述,由于熱固性樹脂拉擠工藝參數(shù)條件,受其在成型模具內(nèi)發(fā)生的一些復(fù)雜因素所制約,并且還要受制于其它工藝參數(shù)之間的相互影響,因此在拉擠成型時(shí),原材料中發(fā)生的聚合反應(yīng),也比較難以進(jìn)行精確地預(yù)測(cè)。
目前,玻璃鋼拉擠模中常用的監(jiān)測(cè)控制傳感元件有:溫度傳感器,壓力傳感器和介電傳感器等三種上述這些傳感器,首先必須要解決好耐拉擠磨損的問(wèn)題。
另外,拉擠模的溫度、玻璃纖維的體積含量,以及拉引速度的快慢等,也均將會(huì)對(duì)拉擠成型工藝參數(shù)傳感器產(chǎn)生一定的影響。
目前常用的玻璃鋼拉擠成型設(shè)備上,所采用的溫度檢測(cè)傳感元件,經(jīng)常在沿纖維的方向,并放置于成型模內(nèi)的表面部位;而壓力檢測(cè)傳感元件,則經(jīng)常放置在拉擠模的入口處及模具的中間位置(通常拉擠模的長(zhǎng)度約為1000mm)。這種張力式壓力傳感元件的表面,往往涂有鉻層,以提高它對(duì)耐玻璃纖維拉擠磨損的性能。