拉擠成型玻璃鋼工藝介紹
發(fā)布者：衡水正旭環(huán)保設(shè)備有限公司 發(fā)布時(shí)間：2023-08-09
拉擠成型于1951年首次在美國注冊(cè)專利，60年代發(fā)展很慢，70－80年代進(jìn)入快速發(fā)展階段。我國起步則較晚，直到90年代隨著拉擠專用樹脂技術(shù)的引進(jìn)生產(chǎn)才進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。目前，引進(jìn)及國產(chǎn)拉擠生產(chǎn)線已超過200條。我國發(fā)展拉擠與歐美形式相似：先開發(fā)形狀簡(jiǎn)單的棒材，然后隨著化工防腐、電力、采礦等行業(yè)的發(fā)展與需求，開發(fā)了型材制品，目前這些技術(shù)已經(jīng)比較成熟。
拉擠工藝是一種連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合材料型材的方法，它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續(xù)增強(qiáng)材料、聚脂表面氈等進(jìn)行樹脂浸漬，然后通過保持一定截面形狀的成型模具，并使其在模內(nèi)固化成型后連續(xù)出模，由此形成拉擠制品的一種自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。
利用拉擠工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品其拉伸強(qiáng)度高于普通鋼材。表面的富樹脂層又使其具有良好的防腐性，故在具有腐蝕性的環(huán)境的工程中是取代鋼材的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電工、電氣、電氣絕緣、化工、礦山、海洋、船艇、腐蝕性環(huán)境及生活、民用各個(gè)領(lǐng)域。
拉擠成型工藝流程
拉擠成型工藝形式很多，分類方法也很多。如間歇式和連續(xù)式，立式和臥式，濕法和干法，履帶式牽引和夾持式牽引，模內(nèi)固化和模內(nèi)凝膠模外固化，加熱方式有電加熱、紅外加熱、高頻加熱、微波加熱或組合式加熱等。
拉擠成型典型工藝流程為：
玻璃纖維粗紗排布——浸膠——預(yù)成型——擠壓模塑及固化——牽引——切割——制品
拉擠成型設(shè)備組成
1、增強(qiáng)材料傳送系統(tǒng)：如紗架、氈鋪展裝置、紗孔等。
2、樹脂浸漬：直槽浸漬法常用的，在整個(gè)浸漬過程中，纖維和氈排列應(yīng)十分整齊。
3、預(yù)成型：浸漬過的增強(qiáng)材料穿過預(yù)成型裝置，以連續(xù)方式謹(jǐn)慎地傳遞，以便確保它們的相對(duì)位置，逐漸接近制品的形狀，并擠出多余的樹脂，然后再進(jìn)入模具，進(jìn)行成型固化。
4、模具：模具是在系統(tǒng)確定的條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)的。根據(jù)樹脂固化放熱曲線及物料與模具的摩擦性能，將模具分成三個(gè)不同的加熱區(qū)，其溫度由樹脂系統(tǒng)的性能確定。模具是拉擠成型工藝中關(guān)鍵的部分，典型模具的長(zhǎng)度范圍在0.6~1.2m之間。
5、牽引裝置：牽引裝置本身可以是一個(gè)履帶型拉出器或兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的夾持裝置，以便確保連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
6、切割裝置：型材由一個(gè)自動(dòng)同步移動(dòng)的切割鋸按需要的長(zhǎng)度切割。
成型模具的作用是實(shí)現(xiàn)坯料的壓實(shí)、成型和固化。模具截面尺寸應(yīng)考慮樹脂的成型收縮率。模具長(zhǎng)度與固化速度、模具溫度、制品尺寸、拉擠速度、增強(qiáng)材料性質(zhì)等有關(guān)，一般為600～1200mm。模腔光潔度要高以減少摩擦力，延長(zhǎng)使用壽命，易于脫模。通常用電加熱，對(duì)高性能復(fù)合材料采用微波加熱。模具人口處需有冷卻裝置，以防膠液過早固化。浸膠工序主要掌握膠液相對(duì)密度(黏度)和浸漬時(shí)間。其要求和影響因素與預(yù)浸料相同。
固化成型工序主要掌握成型溫度、模具溫度分布、物料通過模具的時(shí)間(拉擠速度)，這是拉擠成型工藝的關(guān)鍵工序。在拉擠成型過程中，預(yù)浸料穿過模具時(shí)產(chǎn)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的復(fù)雜變化，迄今仍不很清楚。大體上講按照預(yù)浸料通過模具時(shí)的狀態(tài)，可把模具分成三個(gè)區(qū)域。增強(qiáng)材料以等速穿過模具，而樹脂則不同。在模具入口處樹脂的行為近似牛頓流體，樹脂與模具內(nèi)壁表面處的黏滯阻力減緩了樹脂的前進(jìn)速度，并隨離模具內(nèi)表面距離的增加，逐漸恢復(fù)到與纖維相當(dāng)?shù)乃健?/span>
預(yù)浸料在前進(jìn)過程中，樹脂受熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，黏度降低，黏滯阻力增加，并開始凝膠，進(jìn)入凝膠區(qū)。逐漸變硬，收縮并與模具脫離。樹脂與纖維一起以相同的速度均勻向前移動(dòng)。在固化區(qū)受熱繼續(xù)固化，并保證出模時(shí)達(dá)到規(guī)定的固化度。固化溫度通常大于膠液放熱峰的峰值，并使溫度、凝膠時(shí)間和牽引速度相匹配。預(yù)熱區(qū)溫度應(yīng)較低，溫度分布的控制應(yīng)使固化放熱峰出現(xiàn)在模具中部靠后些，脫離點(diǎn)控制在模具中部。三段的溫差控制在20～30℃，溫度梯度不宜過大。還應(yīng)考慮固化反應(yīng)放熱的影響。通常三個(gè)區(qū)域分別用三對(duì)加熱系統(tǒng)來控溫。
牽引力是保證制品順利出模的關(guān)鍵。牽引力的大小取決于產(chǎn)品與模具間的界面剪應(yīng)力。剪應(yīng)力隨牽引速度的增加而降低，并在模具的入口處、中部和出口處出現(xiàn)三個(gè)峰值。人口處的峰值是由該處樹脂的黏滯阻力產(chǎn)生的。其大小取決于樹脂黏性流體的性質(zhì)、入口處溫度及填料含量。在模具內(nèi)樹脂黏度隨溫度升高而降低，剪應(yīng)力下降。隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，黏度及剪應(yīng)力增加。第二個(gè)峰值與脫離點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，并隨牽引速度的增加，大幅度降低。第三個(gè)峰值在出口處，是制品固化后與模具內(nèi)壁摩擦而產(chǎn)生的，其值較小。牽引力在工藝控制中很重要。要使制品表面光潔，則要求脫離點(diǎn)處的剪應(yīng)力(第二個(gè)峰值)小，并且盡早脫離模具。牽引力的變化反應(yīng)了制品在模具中的反應(yīng)狀態(tài)，并與纖維含量、制品形狀和尺寸、脫模劑、溫度、牽引速度等有關(guān)。
拉擠工藝是一種連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合材料型材的方法，它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續(xù)增強(qiáng)材料、聚脂表面氈等進(jìn)行樹脂浸漬，然后通過保持一定截面形狀的成型模具，并使其在模內(nèi)固化成型后連續(xù)出模，由此形成拉擠制品的一種自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。
利用拉擠工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品其拉伸強(qiáng)度高于普通鋼材。表面的富樹脂層又使其具有良好的防腐性，故在具有腐蝕性的環(huán)境的工程中是取代鋼材的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電工、電氣、電氣絕緣、化工、礦山、海洋、船艇、腐蝕性環(huán)境及生活、民用各個(gè)領(lǐng)域。
拉擠成型工藝流程
拉擠成型工藝形式很多，分類方法也很多。如間歇式和連續(xù)式，立式和臥式，濕法和干法，履帶式牽引和夾持式牽引，模內(nèi)固化和模內(nèi)凝膠模外固化，加熱方式有電加熱、紅外加熱、高頻加熱、微波加熱或組合式加熱等。
拉擠成型典型工藝流程為：
玻璃纖維粗紗排布——浸膠——預(yù)成型——擠壓模塑及固化——牽引——切割——制品
拉擠成型設(shè)備組成
1、增強(qiáng)材料傳送系統(tǒng)：如紗架、氈鋪展裝置、紗孔等。
2、樹脂浸漬：直槽浸漬法常用的，在整個(gè)浸漬過程中，纖維和氈排列應(yīng)十分整齊。
3、預(yù)成型：浸漬過的增強(qiáng)材料穿過預(yù)成型裝置，以連續(xù)方式謹(jǐn)慎地傳遞，以便確保它們的相對(duì)位置，逐漸接近制品的形狀，并擠出多余的樹脂，然后再進(jìn)入模具，進(jìn)行成型固化。
4、模具：模具是在系統(tǒng)確定的條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)的。根據(jù)樹脂固化放熱曲線及物料與模具的摩擦性能，將模具分成三個(gè)不同的加熱區(qū)，其溫度由樹脂系統(tǒng)的性能確定。模具是拉擠成型工藝中關(guān)鍵的部分，典型模具的長(zhǎng)度范圍在0.6~1.2m之間。
5、牽引裝置：牽引裝置本身可以是一個(gè)履帶型拉出器或兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的夾持裝置，以便確保連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
6、切割裝置：型材由一個(gè)自動(dòng)同步移動(dòng)的切割鋸按需要的長(zhǎng)度切割。
成型模具的作用是實(shí)現(xiàn)坯料的壓實(shí)、成型和固化。模具截面尺寸應(yīng)考慮樹脂的成型收縮率。模具長(zhǎng)度與固化速度、模具溫度、制品尺寸、拉擠速度、增強(qiáng)材料性質(zhì)等有關(guān)，一般為600～1200mm。模腔光潔度要高以減少摩擦力，延長(zhǎng)使用壽命，易于脫模。通常用電加熱，對(duì)高性能復(fù)合材料采用微波加熱。模具人口處需有冷卻裝置，以防膠液過早固化。浸膠工序主要掌握膠液相對(duì)密度(黏度)和浸漬時(shí)間。其要求和影響因素與預(yù)浸料相同。
固化成型工序主要掌握成型溫度、模具溫度分布、物料通過模具的時(shí)間(拉擠速度)，這是拉擠成型工藝的關(guān)鍵工序。在拉擠成型過程中，預(yù)浸料穿過模具時(shí)產(chǎn)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的復(fù)雜變化，迄今仍不很清楚。大體上講按照預(yù)浸料通過模具時(shí)的狀態(tài)，可把模具分成三個(gè)區(qū)域。增強(qiáng)材料以等速穿過模具，而樹脂則不同。在模具入口處樹脂的行為近似牛頓流體，樹脂與模具內(nèi)壁表面處的黏滯阻力減緩了樹脂的前進(jìn)速度，并隨離模具內(nèi)表面距離的增加，逐漸恢復(fù)到與纖維相當(dāng)?shù)乃健?/span>
預(yù)浸料在前進(jìn)過程中，樹脂受熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，黏度降低，黏滯阻力增加，并開始凝膠，進(jìn)入凝膠區(qū)。逐漸變硬，收縮并與模具脫離。樹脂與纖維一起以相同的速度均勻向前移動(dòng)。在固化區(qū)受熱繼續(xù)固化，并保證出模時(shí)達(dá)到規(guī)定的固化度。固化溫度通常大于膠液放熱峰的峰值，并使溫度、凝膠時(shí)間和牽引速度相匹配。預(yù)熱區(qū)溫度應(yīng)較低，溫度分布的控制應(yīng)使固化放熱峰出現(xiàn)在模具中部靠后些，脫離點(diǎn)控制在模具中部。三段的溫差控制在20～30℃，溫度梯度不宜過大。還應(yīng)考慮固化反應(yīng)放熱的影響。通常三個(gè)區(qū)域分別用三對(duì)加熱系統(tǒng)來控溫。
牽引力是保證制品順利出模的關(guān)鍵。牽引力的大小取決于產(chǎn)品與模具間的界面剪應(yīng)力。剪應(yīng)力隨牽引速度的增加而降低，并在模具的入口處、中部和出口處出現(xiàn)三個(gè)峰值。人口處的峰值是由該處樹脂的黏滯阻力產(chǎn)生的。其大小取決于樹脂黏性流體的性質(zhì)、入口處溫度及填料含量。在模具內(nèi)樹脂黏度隨溫度升高而降低，剪應(yīng)力下降。隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，黏度及剪應(yīng)力增加。第二個(gè)峰值與脫離點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，并隨牽引速度的增加，大幅度降低。第三個(gè)峰值在出口處，是制品固化后與模具內(nèi)壁摩擦而產(chǎn)生的，其值較小。牽引力在工藝控制中很重要。要使制品表面光潔，則要求脫離點(diǎn)處的剪應(yīng)力(第二個(gè)峰值)小，并且盡早脫離模具。牽引力的變化反應(yīng)了制品在模具中的反應(yīng)狀態(tài)，并與纖維含量、制品形狀和尺寸、脫模劑、溫度、牽引速度等有關(guān)。
相關(guān)標(biāo)簽：玻璃鋼拉擠設(shè)備,玻璃鋼型材拉擠設(shè)備,
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