GRP Pultrusion 玻璃鋼拉擠工藝(一)
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拉擠玻璃鋼技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用
1．概況
拉擠玻璃鋼成型工藝，早在1948年就有人研究，1951年首先在美國注冊，取得專(zhuān)利。60年代發(fā)展緩慢，70-80年代進(jìn)入快速發(fā)展階段。
我國拉擠玻璃鋼成型工藝的研究起步不算晚。1968年北京二五一廠(chǎng)以拉擠法生產(chǎn)了玻璃鋼管，1974年拉制出了槽形玻璃鋼型材，1982年拉制出體操器材雙杠、高低杠的橫杠；并試制成功以酚醛樹(shù)脂為基體的電機槽楔。70年代武漢工業(yè)大學(xué)以拉擠法生產(chǎn)了小直徑園截面拉桿與天線(xiàn)。以上產(chǎn)品都是采用國產(chǎn)樹(shù)脂和玻璃纖維原料，自己摸索的工藝技術(shù)與裝備研究開(kāi)發(fā)的拉擠技術(shù)。
自1985年以來(lái)，從國外引進(jìn)拉擠成型玻璃鋼生產(chǎn)線(xiàn)30多條，有關(guān)單位還結合生產(chǎn)實(shí)際，消化吸收國外技術(shù)自行設計、加工生產(chǎn)線(xiàn)70條，全國拉擠玻璃鋼成型總生產(chǎn)能力近3萬(wàn)余噸。90年代初，石油天然氣總公司湖北沙市鋼管廠(chǎng)與秦皇島耀華玻璃鋼廠(chǎng)分別以引進(jìn)技術(shù)與自行研制相結合，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)石油開(kāi)采抽油桿，受到石油部門(mén)的認可，已用于實(shí)際生產(chǎn)。90年代，我國拉擠玻璃鋼業(yè)迎來(lái)了第一個(gè)春天，大小拉擠廠(chǎng)紛紛建立，開(kāi)始研制用拉擠法生產(chǎn)玻璃鋼門(mén)窗型材。經(jīng)過(guò)近十年的刻苦研究，我國玻璃鋼門(mén)窗技術(shù)已進(jìn)入成熟階段。經(jīng)《國家建筑工程質(zhì)量監督檢驗中心》和《國家建筑工程質(zhì)量監督檢驗中心》分別對玻璃鋼型材和窗戶(hù)的檢測結果均達到了國家門(mén)窗標準。
2． 拉擠玻璃鋼成型工藝
2．1原材料
拉擠是一種生產(chǎn)玻璃鋼線(xiàn)性型材的工藝，它所使用的原材料是不飽和聚酯樹(shù)脂和連續玻璃纖維無(wú)捻粗紗及氈片，它所生產(chǎn)的高性能復合材料適合各種行業(yè)的使用。
2．1．1樹(shù)脂
拉擠成型玻璃鋼主要采用不飽和聚酯樹(shù)脂，約占拉擠成型工藝樹(shù)脂用量的90%以上，另外還有環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、熱固性甲基丙酸樹(shù)脂、改性酚醛樹(shù)脂、阻燃性樹(shù)脂等。
隨著(zhù)我國對不飽和聚酯樹(shù)脂拉擠成型工藝的深入研究，人們對不飽和聚酯樹(shù)脂拉擠成型固化系統提出了越來(lái)越高的要求，如：提高拉擠成型的速度以提高生產(chǎn)效率，提高樹(shù)脂體系的固化度以提高產(chǎn)品的強度，所以國內各大樹(shù)脂企業(yè)研制適合拉擠專(zhuān)用樹(shù)脂和固化體系來(lái)滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求。近年來(lái)，由于酚醛樹(shù)脂具有防火性能等優(yōu)點(diǎn)，現在國外開(kāi)發(fā)出適合拉擠成型玻璃鋼用的酚醛樹(shù)脂，稱(chēng)第二代酚醛樹(shù)脂，已推廣使用。除熱固性樹(shù)脂外，根據需要也選用熱塑性樹(shù)脂。
2．1．2增強材料
拉擠工藝用的增強材料，主要是玻璃纖維及其制品，如無(wú)捻粗紗、連續纖維氈等。為了滿(mǎn)足制品的特殊性能要求，可以選用芳綸纖維、碳纖維及金屬纖維等。不論是哪種纖維，用于拉擠工藝時(shí)，其表面都必須經(jīng)過(guò)處理，使之與樹(shù)脂基體能很好的粘接。
2．1．3輔助材料
拉擠玻璃鋼的輔助材料主要有內脫模劑和粉末填料等。
2．2拉擠玻璃鋼工藝模具設計的重要性
在玻璃鋼型材的拉擠成型過(guò)程中，模具是各種工藝參數作用的交匯點(diǎn)，是拉擠工藝的核心之一。與已經(jīng)相當成熟的塑料擠拉成型相比，拉擠成型與其有相似之處，但塑料擠拉成型僅是?物理變化過(guò)程，而拉擠成型還伴隨著(zhù)動(dòng)態(tài)的化學(xué)反應。模具的工況較塑料擠拉成型要復雜得多，所以拉擠模具的設計和制造具有十分重要的意義，它不僅關(guān)系著(zhù)拉擠工藝的成敗，決定著(zhù)拉擠制品的質(zhì)量，同時(shí)也影響拉擠模具的使用壽命。拉擠成型玻璃鋼工藝，一般由預成型模和成型模兩部分組成。（1）預成型模具 在拉擠成型過(guò)程中，增強材料浸漬樹(shù)脂后（或被浸漬的同時(shí)），在進(jìn)入成型模具前必須經(jīng)過(guò)由一組導紗元件組成的預成型模具，預成型模的作用是將浸膠后的增強材料按照型材斷面配置形式，逐步形成近似成型?？匦螤詈统叽绲念A成型體，然后進(jìn)入成模，這樣可以保證制品斷面含紗量均勻。（2）成型模具 成型模具截面面積與產(chǎn)品橫截面面積之比一般應大于或等于10，以保證模具有足夠的強度和剛度，加熱后熱量分布均勻和穩定。拉擠模具長(cháng)度是根據成型過(guò)程中牽引速度和樹(shù)脂凝固速度決定，以保證制品拉出時(shí)達到脫模固化程度。一般采用鋼鍍鉻，模腔表面要求光潔，耐磨，借以減少拉擠成型的摩擦阻力和提高模具的使用壽命。
2．2．1模具的選擇
對于拉擠模具，模具材料的選擇直接影響著(zhù)模具的性能，特別是拉擠窗框型材，由于窗框型材市場(chǎng)前景廣闊，需求量大，這就要求模具本身的使用壽命要特別長(cháng)，因此對模具材料的選擇要求具備以下性能：
（1）較高的強度，耐疲勞性和耐磨性；
（2）較高的耐熱性和較小的熱變形性；
（3）良好的耐腐蝕性；
（4）良好的切削性和表面拋光性能；
（5）受熱變形小，尺寸穩定性好。
2．3．拉擠玻璃鋼工藝流程簡(jiǎn)述
把無(wú)捻粗紗紗團裝在紗架上，開(kāi)卷的紗束通過(guò)一系列導向輥和集束柵板、集紗輥后，進(jìn)入樹(shù)脂浸漬膠槽浸透樹(shù)脂。然后紗束通過(guò)預成型模，該模是根據制品所要求的斷面形狀而配置的導向裝置。在該模中排出多余的樹(shù)脂和氣泡之后進(jìn)入冷模。冷模中用冷卻水冷卻，使樹(shù)脂粘度增大，減少流失，最后進(jìn)入成型模，使纖維增強材料和樹(shù)脂在模中成型固化，再由牽引裝置拉出，通過(guò)切割裝置切成所需長(cháng)度的制品。
2．4．拉擠成型玻璃鋼制品的特點(diǎn)
（1）強度高 拉擠型材的拉伸強度為150～300MPa，彎曲強度達200～300MPa，經(jīng)1000h人工加速老化后的彎曲強度保留率可達78%。
（2）變形率低 玻璃鋼拉擠型材經(jīng)1000h人工加速老化后長(cháng)度變化為+0.03%，寬度變化率為-0.07%。因此用該拉擠型材制做制品的幾何形狀及尺寸可保持長(cháng)期穩定。
（3）熱變形溫度高 拉擠型材的熱變形溫度為186℃，高溫下不軟化，-60℃不變脆，保證了各種環(huán)境溫度下的正常使用。
（4）吸水率低 普通玻璃鋼制品的吸水率小于0.5%，而拉擠型材的吸水率僅為0.257%，適合潮濕環(huán)境下使用。
（5）保溫隔熱系數低 拉擠型材的傳熱系數與硬質(zhì)PVC接近，用其制成的單框雙玻保溫窗的保溫隔熱系數僅為2.69W/（m2?K），而用鋼、鋁材制做的同型窗的保溫隔熱系數高達4.0W/（m2?K），表明玻璃鋼門(mén)窗的節能性是很明顯的。
（6）耐腐蝕性強 拉擠型材經(jīng)3%HCI水溶液浸泡24h，其硬度保留率為95%；經(jīng)3%NaCl水溶液浸泡24h，其硬度保留率為89%。因此用玻璃鋼拉擠型材制做的門(mén)窗不僅適用于一般民宅、賓館、飯店，而且更適用于沿海地區和腐蝕性作業(yè)環(huán)境的工業(yè)廠(chǎng)房使用。
（7）適應環(huán)境要求 加工拉擠型材采用的生產(chǎn)工藝具有低噪聲、高效率、耗電低、污染性小等特點(diǎn)，符合國家有關(guān)環(huán)境要求。
3．拉擠玻璃鋼制品的應用（續）
文章來(lái)源：復材邦
