纖維纏繞可分為干法纏繞、濕法纏繞和干法纏繞三類。干法纏繞是用預(yù)浸紗帶(或布帶)纏繞到芯模上,然后加熱固化成型制品。其制品質(zhì)量比較穩(wěn)定,可以嚴(yán)格控制紗帶之含膠量和紗帶寬度與厚度,還可提高纏繞出紗速度,而且纏繞設(shè)備清潔,勞動(dòng)衛(wèi)生條件好。但這種方法要增加預(yù)浸紗帶設(shè)備,需要有能使纏繞的預(yù)浸紗帶在纏繞貼近芯模表面時(shí)加熱熔化的設(shè)備,如加熱芯模、加熱繞絲嘴等等;濕法纏繞是將纖維(或布帶)浸漬樹脂膠液后,直接纏繞到芯模上,然后加熱固化成型制品。該法比前法所需設(shè)備簡(jiǎn)單,但其質(zhì)量控制不如前者,纏繞勞動(dòng)衛(wèi)生條件差,浸膠輥、槽需經(jīng)常清洗,經(jīng)常維護(hù);半干法纏繞是將纖維紗(或布帶)浸漬樹脂膠液,經(jīng)預(yù)烘后隨即纏繞到芯模上,然后固化成型制品。該法與濕法相比增加了烘干工序,與干法相比縮短了烘干時(shí)間,降低了預(yù)浸紗帶的烘干程度,使纏繞過程可在室溫下進(jìn)行。這樣,可以提高勞動(dòng)效率,但某些膠液中含溶劑量過高,固化時(shí)容易產(chǎn)生氣泡影響產(chǎn)品質(zhì)量。玻璃鋼管道(包括夾砂管)的結(jié)構(gòu)層制作按線型可分為環(huán)向纏繞和螺旋纏繞兩種方式。在制作玻璃鋼瓶時(shí)也可采用軸向纏繞(也稱立體纏繞)。
玻璃鋼纏繞管道采用的是微機(jī)控制往復(fù)式定長(zhǎng)連續(xù)纖維濕法纏繞工藝,這種工藝是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的旋轉(zhuǎn)芯模上制造玻璃鋼管。通過調(diào)整芯模旋轉(zhuǎn)和玻璃纖維導(dǎo)絲頭運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度,按照設(shè)計(jì)的線型將浸有一定量樹脂的玻璃纖維均勻等厚地纏繞在芯模表面上。由微機(jī)控制整個(gè)纏繞過程,使管材的各結(jié)構(gòu)尺寸都能準(zhǔn)確均勻地達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并可以通過調(diào)整纏繞角和原材料比率來獲得管道不同軸向及環(huán)向力學(xué)特性。纏繞工藝過程包括內(nèi)襯層制作、結(jié)構(gòu)層、外防護(hù)層制作、固化、修整及脫模等工藝過程。玻璃鋼管的具體工藝流程如下:
1、工藝設(shè)計(jì)
①由于不同的樹脂對(duì)不同的腐蝕介質(zhì)和使用條件,其耐腐蝕性能是不同的,因此,必須根據(jù)產(chǎn)品輸送介質(zhì)、使用溫度等不同情況,合理選擇樹脂及配方。
②根據(jù)使用壓力、承受荷載等強(qiáng)度要求,計(jì)算產(chǎn)品的壁厚,確定纏繞鋪層、纏繞角、紗片等有關(guān)纏繞參數(shù)。
③根據(jù)產(chǎn)品性能要求、車間溫度、任務(wù)緩急,確定固化制度。
2、模具處理及材料準(zhǔn)備
①為方便脫模,生產(chǎn)玻璃鋼管道所用的模具是帶有一定錐度的鋼制模具(或玻璃鋼模具)。在使用前,應(yīng)將模具表面的油污及雜質(zhì)清除,并對(duì)模具存在的可能會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。
②處理后的模具在其表面均勻地涂一層脫模劑,然后按照等幅移動(dòng)纏繞一層光潔度極高的聚脂薄膜,以便于管道脫模,同時(shí)也可使管道內(nèi)表面更加光滑、平整。
③根據(jù)工藝設(shè)計(jì)對(duì)樹脂進(jìn)行配制,同時(shí)排好絲片,為纏繞做好準(zhǔn)備工作
3、內(nèi)襯層制作
將處理好的模具吊裝在內(nèi)襯制作機(jī)上并使其旋轉(zhuǎn),然后在其表面噴淋一層內(nèi)襯樹脂,通過機(jī)械纏繞一層表面氈,再上無堿玻璃纖維針織氈,通過滾壓使內(nèi)襯樹脂浸透均勻,用帶一定張力的玻纖網(wǎng)眼布纏繞在內(nèi)襯層的外面將內(nèi)襯層的所有氣泡擠出,以消除內(nèi)襯層的空隙和缺陷,最后將模具吊至固化站進(jìn)行預(yù)固化。
4、結(jié)構(gòu)層制作
在管道內(nèi)襯預(yù)固化后,接著制作管道的結(jié)構(gòu)層。玻璃鋼管的結(jié)構(gòu)層是由螺旋纏繞和環(huán)向纏繞兩種纏繞線型復(fù)合而成。纖維纏繞線型層數(shù)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)管材內(nèi)壓、外壓、環(huán)向強(qiáng)度、軸向強(qiáng)度等參數(shù)決定。為確定整個(gè)在制品的結(jié)構(gòu)厚度,將采用磁波無損測(cè)厚儀在模具上對(duì)制造過程中的管道進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)厚。
若生產(chǎn)的玻璃鋼管道為夾砂管道,其結(jié)構(gòu)層由內(nèi)纏繞層、樹脂砂漿層和外纏繞層復(fù)合而成。樹脂砂漿層采用等厚分層制造,即將經(jīng)過配比的石英砂和結(jié)構(gòu)層樹脂同時(shí)均勻等速地分布在轉(zhuǎn)動(dòng)的芯模上。每個(gè)砂漿層都使用特殊的除泡網(wǎng)進(jìn)行密實(shí)化處理,并嚴(yán)格控制砂漿層的樹脂含量和石英砂的配比,以保證砂漿層均勻浸透樹脂消除空隙。
5、外保護(hù)層制作
由于大氣中的氧對(duì)聚脂樹脂有一定的阻聚作用,因此為提高管道外表的固化度、硬度,并有利于在外表面形成一層富樹脂層,增強(qiáng)管道的外防腐和耐老化性能,在管道最外層環(huán)向纏繞完成后再纏繞一層聚脂薄膜,以提高管道的外表面質(zhì)量,該層薄膜將在固化完成后去除。
6、管道固化
將制作完成的玻璃鋼管道吊至固化站進(jìn)行固化,在固化過程中為保證樹脂不出現(xiàn)流膠現(xiàn)象,芯模要不停的轉(zhuǎn)動(dòng),直至管道達(dá)到脫模要求的硬度,最后將最外表面的一層聚酯薄膜去掉。
7、管道脫模及修整
管道去除薄膜后,吊至脫模機(jī)進(jìn)行脫模,將脫模后的玻璃鋼管道放在修整機(jī)上按照定長(zhǎng)尺寸切除兩頭多余部分,將插口固定到特制的金剛石磨削組合刀具上加工出設(shè)計(jì)所要求的接口。
8、根據(jù)所選用的樹脂要求和實(shí)際工程需要,對(duì)修整后的玻璃鋼管道進(jìn)行后固化處理。
8、根據(jù)所選用的樹脂要求和實(shí)際工程需要,對(duì)修整后的玻璃鋼管道進(jìn)行后固化處理。
9、檢驗(yàn)及檢測(cè)
根據(jù)相關(guān)工程的要求及所執(zhí)行的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),對(duì)生產(chǎn)的玻璃鋼管道進(jìn)行抽樣,按相關(guān)的檢驗(yàn)方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行終檢,并對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行確定,做出必要的標(biāo)示,按要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類存放。