拉擠成型是指玻璃纖維粗紗或其織物在外力牽引下,經(jīng)過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定長(zhǎng)切割,連續(xù)生產(chǎn)玻璃鋼線型制品的一種方法。
它不同于其它生產(chǎn)玻璃鋼成型工藝的地方是外力拉拔浸膠玻璃鋼纖維或織物,擠壓通過加熱模具成型、固化形成玻璃鋼線型材, 用于生產(chǎn)斷面形狀固定不變的玻璃鋼制品。
拉擠成型工藝流程
主要成型工序
(1)排紗:
排紗是將安裝在紗架上的增強(qiáng)材料從紗筒上引出并均勻整齊排布的過程。
排紗系統(tǒng)包括如紗架、氈鋪展裝置、纏繞機(jī)或編織機(jī)等。
增強(qiáng)材料輸送排紗時(shí),為了排紗平整,一般采用旋轉(zhuǎn)芯軸,纖維從紗筒外壁引出的,這樣可避免扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如采用纖維從紗筒內(nèi)壁引出的,紗筒固定會(huì)使紗發(fā)生扭曲不利于玻璃纖維的整齊排布。
(2)樹脂浸漬:
是將排布整齊的增強(qiáng)纖維均勻浸漬上已配制好的不飽和樹脂的過程,一般是采用將纖維通過裝有樹脂膠槽時(shí)進(jìn)行的。一般分為:
直槽浸漬法,
滾筒浸漬法,
其中以直槽浸漬法最為常用。在整個(gè)浸漬過程中,必須保證纖維和氈排列十分整齊。
(3) 預(yù)成型
預(yù)浸好的增強(qiáng)材料穿過預(yù)成型裝置,以連續(xù)方式運(yùn)轉(zhuǎn),以便確保它們的相應(yīng)位置,經(jīng)預(yù)成型裝置將預(yù)浸好的增強(qiáng)材料逐步過度成為型材的形狀同時(shí)擠出多余的樹脂,然后進(jìn)入模具,進(jìn)行成型固化。
(4)模塑及固化:
成為型材形狀的浸膠增強(qiáng)材料進(jìn)入模具在模具中固化成型。
模具的溫度根據(jù)固化工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要根據(jù)樹脂在固化中的放熱曲線及物料與模具的摩擦性能。
一般將模具分成三個(gè)不同的加熱區(qū):預(yù)熱區(qū)、凝膠區(qū)和固化區(qū),以控制固化速度。
模塑及固化是拉擠成型工藝中最關(guān)鍵的部分,典型模具的長(zhǎng)度范圍在500~1500mm之間。模具出口與牽引機(jī)械之間要有一定的距離。一般采用風(fēng)冷的方式冷卻型材。
(5)牽引切割:
牽引裝置可以是一個(gè)履帶型牽引機(jī),它將固化型材從模具中拉出來(lái),它一般應(yīng)具有10t以上的拉力。也可以用液壓拉拔機(jī)。
拉擠成型設(shè)備
(1)送紗裝置
作用是將無(wú)捻粗紗從安裝在紗架上的紗筒中引出,通過導(dǎo)紗裝置進(jìn)入浸膠槽浸膠。最簡(jiǎn)單的送紗裝置是紗架。
紗架結(jié)構(gòu)及大小取決于產(chǎn)品規(guī)格及所用紗團(tuán)的數(shù)量。紗架結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可制成整體式或組合式。紗筒在紗架上可以縱向或橫向安裝。需要精確導(dǎo)向時(shí),通常使用孔板導(dǎo)紗器或塑料管導(dǎo)紗器.
(2)浸膠裝置
浸膠裝置一般包括導(dǎo)向輥、樹脂槽、壓輥、分紗柵板、擠膠輥等。由紗架引出的玻璃纖維粗紗,在浸膠槽中浸漬樹脂,并通過擠膠輥的加緊來(lái)控制樹脂含量。膠槽長(zhǎng)度根據(jù)浸膠時(shí)間長(zhǎng)短和玻璃纖維運(yùn)行速度而定。膠槽中的膠液應(yīng)連續(xù)不斷地循環(huán)更新,以防止因膠液中溶劑揮發(fā)造成樹脂粘度加大,膠槽一般采用夾層結(jié)構(gòu),通過調(diào)控夾套中的水溫來(lái)保持膠液的溫度。擠膠輥的作用是使樹脂進(jìn)一步浸漬增強(qiáng)材料,同時(shí)起到控制含膠量和排氣的作用。分柵板的作用是將浸漬樹脂后的玻璃纖維無(wú)捻粗紗分開。確保按設(shè)計(jì)的要求合理分布,
(3)預(yù)成型模和成型模
1)預(yù)成型模-作用是將浸透了樹脂的增強(qiáng)材料進(jìn)一步均勻并除去多余的樹脂和排除氣泡,使其形狀逐漸形成成型模的進(jìn)口形狀。如拉擠成型管材時(shí),一般使用圓環(huán)狀預(yù)成型模;制造空心型材時(shí),通常使用帶有芯模的預(yù)成型模;生產(chǎn)異型材時(shí),大都使用形狀與型材截面形狀接近的金屬預(yù)成型模具。在預(yù)成型模中,材料被逐漸地成型到所要求的形狀,使增強(qiáng)材料在制品斷面的分布符合設(shè)計(jì)要求。
2)成型模具-成型模具一般為鋼模,成型的內(nèi)表面應(yīng)加工的十分光滑并鍍鉻以降低表面摩擦力,降低牽引力,延長(zhǎng)模具使用壽命,使制品易脫模。模具長(zhǎng)度由固化時(shí)間和牽引速度來(lái)決定.芯模尾部大約200~300mm處應(yīng)加工成 1/200~1/300mm的錐度,以減少脫模時(shí)的阻力
成型模具按結(jié)構(gòu)形式可分為:整體成型模和組合式成型模兩類;
整體成型模其成型??资怯烧w鋼材加工而成,一般適于棒材和管材,模外有加熱裝置。熱成型模前端裝有循環(huán)水冷卻系統(tǒng),其目的是形成低溫的預(yù)成型區(qū),避免樹脂過早固化,影響下步成型。
(4)固化爐
在拉擠成型中,處于一定固化度的玻璃鋼型材拉出模具后,再進(jìn)入固化環(huán)境以保證制品充分固化所需的裝置。固化爐溫度要嚴(yán)格控制并與牽引速度相適應(yīng)。固化爐的結(jié)構(gòu)取決于制品形狀及幾何尺寸。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮固化爐結(jié)構(gòu)、加熱方式外,還要便于拉擠操作。根據(jù)工藝要求,爐中溫度分段控制,爐體適當(dāng)保溫,并設(shè)有觀察孔、控溫裝置和排風(fēng)裝置的安裝固定部位等。固化爐的加熱方法通常有電阻加熱或遠(yuǎn)紅外加熱。
(5)牽引裝置
牽引設(shè)備是將固化的型材從成型模具拉出的裝置,它要根據(jù)拉擠制品種類來(lái)選擇牽引力的大小和夾緊方式。牽引機(jī)分為液壓機(jī)械式和履帶式兩種。牽引力一般為5O~10OkN。 牽引速度通常采用無(wú)級(jí)調(diào)速,可以根據(jù)制品加工工藝要求而定,通常為0.l~3m/min,若采用快速固化配方,牽引速度可大幅度提高。