Glasveselwikkelingstegnologie-1

Die filamentwikkelingsproses is een van die harsmatriks saamgestelde vervaardigingsprosesse. Daar is drie hoofvorme van wikkeling, hoepelwikkeling, vlakwikkeling en spiraalwikkeling. Die drie metodes het hul eie eienskappe, en die natwikkelingsmetode word die meeste gebruik vanweë die relatief eenvoudige toerustingvereistes en die lae vervaardigingskoste.

Die dimensionele wikkelingsproses is een van die belangrikste vervaardigingsprosesse van saamgestelde materiale wat op hars gebaseer is. Dit is 'n soort deurlopende vesel- of lapband wat met harsgom geïmpregneer is onder die toestand van beheerde spanning en voorafbepaalde lynvorm, en dan deurlopend, eenvormig en gereeld op die kernvorm of voering gewikkel word, en dan teen 'n sekere temperatuur genees word. die omgewing om 'n vorm van saamgestelde materiaal te word vir produkte van 'n sekere vorm. Skematiese diagram van filamentwikkelingsproses 1-1.

Daar is drie hoofvorme van wikkeling (figuur 1-2): hoepelwikkeling, vlakwikkeling en spiraalwikkeling. Die versterkingsmateriaal met ringe word op 'n hoek naby 90 grade (gewoonlik 85-89 grade) met die as van die deur op die kernvorm gewikkel. Die binneste rigting word deurlopend op die kernvorm gewikkel, en die spiraalvormige versterkingsmateriaal raak ook aan die twee ente van die kernvorm, maar word deurlopend in 'n spiraalvormige toestand op die kernvorm op die kernvorm gewikkel.
Die ontwikkeling van filamentwikkelingstegnologie hou nou verband met die ontwikkeling van versterkingsmateriaal, harsstelsels en tegnologiese uitvindings. Alhoewel daar in die Han -dinastie 'n proses was om lang houtpale met longitudinale bamboes -sy en hoepsy te impregneer en dit met lak te bedek om lang wapenstokke soos Ge, Halberd, ens. Te maak, was die filament eers in die vyftigerjare proses het werklik 'n tegnologie vir vervaardiging van saamgestelde materiaal geword. . In 1945 is die filamentwikkelingstegnologie gebruik om 'n veerlose wielophanging suksesvol te vervaardig. In 1947 is die eerste filamentwikkelmasjien uitgevind. Met die ontwikkeling van hoëprestasievesels soos koolstofvesel en aramidvesel en die opkoms van mikro-rekenaarbeheerde wikkelmasjiene, is die filamentwikkelingsproses, as 'n vervaardigingstegnologie van saamgestelde materiaal met 'n hoë gemeganiseerde produksie, vinnig ontwikkel. Alle moontlike gebiede is toegepas.

Volgens die verskillende chemiese en fisiese toestande van die harsmatriks tydens die wikkeling kan die wikkelingsproses in drie tipes verdeel word: droog, nat en halfdroog:

1. Droë metode
Droëwikkeling gebruik vooraf geïmpregneerde gare band wat vooraf gedoop is en in fase B. Die prepreg band word vervaardig en verskaf in 'n spesiale fabriek of werkswinkel. In droë wikkeling moet die prepreg -band op die wikkelmasjien verhit en versag word voordat dit op die kerngroei vasgemaak word. Aangesien die gominhoud, bandgrootte en kwaliteit van die prepreg -band opgespoor en gekeur kan word voordat dit opgerol word, kan die kwaliteit van die produk meer akkuraat beheer word. Die produksie-doeltreffendheid van droë winding is hoër, die kronkelsnelheid kan 100-200m/min bereik, en die werksomgewing is skoner. Die toerusting vir droëwikkeling is egter meer ingewikkeld en duurder, en die skeefsterkte van die tussenlaag van die wondproduk is ook laag.

2. Nat
Nat wikkeling is om vesels, gedoop in gom, te bundel en direk onder 'n spanningsbeheer op 'n kernvorm te draai, en dan stol en vorm. Die toerusting vir natwikkeling is relatief eenvoudig, maar omdat die band onmiddellik na die dip gewikkel is, is dit moeilik om die gominhoud van die produk tydens die wikkelingsproses te beheer en te inspekteer. Terselfdertyd, as die oplosmiddel in die gom stol, is dit maklik om defekte soos borrels en porieë in die produk te vorm. , Die spanning is nie maklik om te beheer tydens die kronkel nie. Terselfdertyd werk werkers in 'n omgewing waar oplosmiddels verdamp en kort vesels vlieg en die werksomstandighede swak is.

3. Halfdroog
In vergelyking met die nat proses, voeg die semi-droë proses 'n stel droogtoerusting by, van die veseldip na die wikkeling na die kernvorm, wat die oplosmiddel in die gombandgom basies verdryf. In vergelyking met die droë metode maak die semi-droë metode nie staat op 'n volledige stel ingewikkelde prepreg-prosestoerusting nie. Alhoewel die gominhoud van die produk so moeilik is om akkuraat te beheer as die nat metode in die proses, en daar is 'n ekstra stel tussentydse droogtoerusting as die nat metode, is die arbeidsintensiteit van die werkers groter, maar die gebreke soos borrels en porieë in die produk word aansienlik verminder.
Die drie metodes het hul eie eienskappe, en die natwikkelingsmetode word die meeste gebruik vanweë die relatief eenvoudige toerustingvereistes en die lae vervaardigingskoste. Die voor- en nadele van die drie prosesmetodes word in tabel 1-1 vergelyk.

Die belangrikste toepassing van die kronkelvormingsproses

1. FRP -opgaartenk
Berging en vervoer van chemiese bytende vloeistowwe, soos alkalies, soute, sure, ens., Staaltenks kan maklik vrot en lek, en die lewensduur is baie kort. Die koste om oor te skakel na vlekvrye staal is hoër, en die effek is nie so goed soos die van saamgestelde materiale nie. Die veselgewonde ondergrondse petroleumglasveselversterkte plastiektenk kan petroleumlek voorkom en die waterbron beskerm. Die dubbelwand-saamgestelde FRP-opgaartenks en FRP-pype wat deur die filamentwikkelingsproses gemaak word, word wyd in vulstasies gebruik

2. FRP pype
Filamentwondpypprodukte word wyd gebruik in pypleidings vir olieraffinaderye, petrochemiese antikorrosiewe pypleidings, waterpypleidings en aardgaspypleidings vanweë hul hoë sterkte, goeie integriteit, uitstekende omvattende prestasie, doeltreffende industriële produksie en lae algehele bedryfskoste. En vaste deeltjies (soos vliegas en minerale) vervoerpypleidings en so meer.

3. FRP druk produkte
Die filamentwikkelingsproses kan gebruik word om FRP -drukvate (insluitend sferiese vate) en FRP -drukpypprodukte te vervaardig wat onder druk is (interne druk, eksterne druk of albei).
FRP-drukvate word meestal in die militêre industrie gebruik, soos soliede vuurpyl-enjinkoppe, vloeibare vuurpyl-enjinkoppe, FRP-drukvate, eksterne waterdruppels, ens. FRP-toegedraaide drukpype kan met vloeistof en gas gevul word, en lek of skade onder sekere druk, soos seewater ontsouting omgekeerde osmose pype en vuurpyl afvoerpype. Die uitstekende eienskappe van gevorderde saamgestelde materiale het die suksesvolle aanwending van vuurpyl -enjinkoppe en brandstoftenks van verskillende spesifikasies moontlik gemaak deur die filamentwikkelingsproses, wat nou en in die toekoms die belangrikste rigting van die ontwikkeling van enjin geword het. Dit bevat die enjinverstelbare enjinhuise so klein as 'n paar sentimeter in deursnee, en die enjinhuise vir groot vervoerrakette tot 3 meter in deursnee.

Herstelmetode van FRP -wikkelpyp

1. Die belangrikste redes vir die klewerige oppervlak van saamgestelde produkte is soos volg:
a) Hoë humiditeit in die lug. Omdat waterdamp die polimerisasie van onversadigde polyesterhars en epoxyhars vertraag en belemmer, kan dit selfs permanente klewerigheid op die oppervlak veroorsaak, asook defekte soos onvolledige uitharding van die produk vir 'n lang tyd. Daarom is dit nodig om te verseker dat die vervaardiging van saamgestelde produkte uitgevoer word as die relatiewe humiditeit laer as 80%is.
b) Te min paraffienwas in die onversadigde polyesterhars of die paraffienwas voldoen nie aan die vereistes nie, wat suurstof in die lug kan belemmer. Benewens die toevoeging van 'n behoorlike hoeveelheid paraffien, kan ander metodes (soos die toevoeging van sellofaan of polyesterfilm) ook gebruik word om die oppervlak van die produk uit die lug te isoleer.
c) Die dosis verhardingsmiddel en versneller voldoen nie aan die vereistes nie, dus moet die dosis streng beheer word volgens die formule wat in die tegniese dokument gespesifiseer word by die voorbereiding van die gom.
d) By onversadigde polyesterhars vervloei te veel styreen, wat lei tot onvoldoende styreenmonomeer in die hars. Aan die een kant moet die hars nie verhit word voor gelering nie. Aan die ander kant moet die omgewingstemperatuur nie te hoog wees nie (gewoonlik is 30 grade Celsius geskik) en moet die ventilasie nie te groot wees nie.

2. Daar is te veel borrels in die produk, en die redes is soos volg:
a) Die lugborrels word nie heeltemal aangedryf nie, en elke laag strooi en wikkeling moet herhaaldelik met 'n roller gerol word. Die rol moet gemaak word van 'n sirkelvormige zigzag tipe of 'n langsgroef tipe.
b) Die viscositeit van die hars is te groot en die lugborrels wat in die hars ingebring word, kan nie uitgejaag word tydens roering of borsel nie. Moet 'n gepaste hoeveelheid verdunningsmiddel byvoeg. Die verdunningsmiddel van die onversadigde polyesterhars is styreen; die verdunningsmiddel van die epoksiehars kan etanol, asetoon, tolueen, xileen en ander nie-reaktiewe of op gliserol eter gebaseerde reaktiewe verdunningsmiddels wees. Die verdunningsmiddel van furaanhars en fenolhars is etanol.
c) Onvanpaste keuse van versterkingsmateriaal; die tipe versterkingsmateriaal wat gebruik word, moet heroorweeg word.
d) Die operasieproses is onbehoorlik. Volgens die verskillende tipes harse en versterkingsmateriaal, moet gepaste prosesmetodes soos dompel, borsel en rolhoek gekies word.

3. Die redes vir die delaminering van produkte is soos volg:
a) Die veselstof is nie vooraf behandel nie, of die behandeling is nie genoeg nie.
b) Die spanning van die weefsel is onvoldoende tydens die windingsproses, of daar is te veel borrels.
c) Die hoeveelheid hars is onvoldoende of die viskositeit is te hoog en die vesel is nie versadig nie.
d) Die formule is onredelik, wat lei tot swak bindingsprestasie, of die uithardingsnelheid is te vinnig of te stadig.
e) Tydens na-uitharding is die prosesomstandighede onvanpas (gewoonlik voortydige termiese uitharding of te hoë temperatuur).

Ongeag die delaminasie wat om een ​​of ander rede veroorsaak word, moet die delaminasie deeglik verwyder word, en die harslaag buite die defektarea moet met 'n hoekslyper of poleermasjien gepoleer word, die breedte is nie minder nie as 5 cm en dan weer gelê volgens die prosesvereistes. Vloer.
Ongeag die bogenoemde gebreke, moet gepaste maatreëls getref word om dit heeltemal uit te skakel om aan die kwaliteitseise te voldoen.
Redes en oplossings vir delaminasie wat veroorsaak word deur FRP -pype
Redes vir die delaminering van FRP -sandpype:
Redes: ① Die band is te oud; ② Die hoeveelheid band is te klein of oneweredig; ③ Die temperatuur van die warm roller is te laag, die hars word nie goed gesmelt nie, en die band kan nie by die kern hou nie; ④ Die bandspanning is klein; ⑤Die hoeveelheid olierige vrystellingsmiddel Te veel vlekke in die kernweefsel.
Oplossing: ① Die gominhoud van die kleefdoek en die gominhoud van die oplosbare hars moet aan die kwaliteitseise voldoen; ② Die temperatuur van die warm roller word op 'n hoër punt aangepas, sodat wanneer die kleefdoek deur die warm roller gaan, die kleefdoek sag en taai is, en die buiskern stewig geheg kan word. ③ Pas die band se spanning aan; ④ Moenie olierige vrystellingsmiddel gebruik nie of verminder die dosis daarvan.

Skuim op die binnewand van die glasbuis
Die rede hiervoor is dat die leierdoek nie naby die dobbelsteen is nie.
Oplossing: let op die operasie; plak die leerdoek styf en plat op die kern vas.
Die belangrikste rede vir die skuim na die uitharding van FRP of die skuim na die verharding van die buis, is dat die vlugtige inhoud van die band te groot is en die roltemperatuur laag is en die rolspoed vinnig is. . As die buis verhit en gestol word, swel die oorblywende vlugtelinge van hitte, wat veroorsaak dat die buis borrel.
Oplossing: Beheer die vlugtige inhoud van die band, verhoog die roltemperatuur behoorlik en vertraag die rolspoed.
Die rede vir die plooie van die buis na uitharding is die hoë gominhoud van die band. Oplossing: verminder die gominhoud van die band op die regte manier en verminder die roltemperatuur.

Ongekwalifiseerde FRP weerstaan ​​spanning
Oorsake: ① Die bandspanning tydens die rol is onvoldoende, die roltemperatuur is laag of die rolspoed is vinnig, sodat die binding tussen die lap en die lap nie goed is nie, en die oorblywende hoeveelheid vlugtige stowwe in die buis is groot; ② Die buis word nie heeltemal genees nie.
Oplossing: ① Verhoog die spanning van die band, verhoog die roltemperatuur of vertraag die rolspoed; ② Pas die uithardingsproses aan om te verseker dat die buis heeltemal genees is.

Kwessies wat opgemerk moet word:
1. As gevolg van die lae digtheid en ligte materiaal, is dit maklik om FRP-pype te installeer in gebiede met 'n hoë grondwatervlak, en moet daar oorweeg word om teen swaai maatreëls soos pierings of dreinering van reënwater af te loop.
2. By die konstruksie van die opening van tees op die geïnstalleerde glasstaalpype en die herstel van krake in die pypleiding, moet dit soortgelyk wees aan die volledige droë toestande in die fabriek, en die hars en veseldoek wat tydens die konstruksie gebruik is, moet vir 7 uur genees word. -8 uur, en die konstruksie en herstelwerk ter plaatse is oor die algemeen moeilik om aan hierdie vereiste te voldoen.
3. Die bestaande ondergrondse pypleiding -opsporingstoerusting bespeur hoofsaaklik metaalpypleidings. Nie-metaal pypleiding opsporing instrumente is duur. Daarom is dit tans onmoontlik om FRP -pype op te spoor nadat dit in die grond begrawe is. Ander daaropvolgende konstruksie -eenhede is baie maklik om te grawe en beskadig die pypleiding tydens die konstruksie.
4. Die anti-ultraviolet vermoë van FRP pyp is swak. Tans vertraag die FRP-pype op die oppervlak die verouderingstyd deur 'n laag van 0,5 mm dik hars en 'n ultraviolet absorber (in die fabriek verwerk) op die oppervlak te maak. Met verloop van tyd word die harsryke laag en UV-absorber vernietig en sodoende die lewensduur daarvan beïnvloed.
5. Hoër vereistes vir die diepte van grondbedekking. Oor die algemeen is die vlakste bedekkende grond van glasstaalpyp van die SN5000 -graad onder die algemene ryvlak nie minder nie as 0,8 m; die diepste bedekkingsgrond is nie meer as 3,0 m nie; die vlakste bedekking van die glasstaalpyp van die SN2500 -graad is nie minder nie as 0,8 m; Die diepste bedekkingsgrond is onderskeidelik 0,7 m en 4,0 m).
6. Die opvulgrond mag nie harde voorwerpe groter as 50 mm bevat nie, soos stene, klippe, ensovoorts, om nie die buitemuur van die pypleiding te beskadig nie.
7. Daar is geen berigte oor die grootskaalse gebruik van FRP-pype deur groot waterondernemings regoor die land nie. Aangesien FRP -pype nuwe pype is, is die lewensduur nog onbekend.

Oorsake, behandelingsmetodes en voorkomende maatreëls vir lekkasie van hoëdrukglasstaalpype

1. Ontleding van die oorsaak van lekkasie
FRP -pyp is 'n soort deurlopende glasveselversterkte hitteharde harspyp. Dit is te broos en kan nie eksterne impak weerstaan ​​nie. Tydens gebruik word dit beïnvloed deur interne en eksterne faktore, en soms kom lekkasie (lekkasie, bars) voor, wat die omgewing ernstig besoedel en die tyd van waterinspuiting beïnvloed. Koers. Na ondersoek en ontleding ter plaatse, is die lekkasie hoofsaaklik te wyte aan die volgende redes.

1.1, die impak van FRP -prestasie
Aangesien FRP 'n saamgestelde materiaal is, word die materiaal en proses ernstig beïnvloed deur eksterne toestande, hoofsaaklik as gevolg van die volgende beïnvloedende faktore:
(1) Die tipe sintetiese hars en die graad van uitharding beïnvloed die kwaliteit van die hars, die harsverdunningsmiddel en verhardingsmiddel en die formule van die glasveselversterkte plastiekverbinding.
(2) Die struktuur van FRP -komponente en die invloed van glasveselmateriaal en die kompleksiteit van FRP -komponente beïnvloed die kwaliteit van die verwerkingstegnologie direk. Verskillende materiale en verskillende mediavereistes veroorsaak ook dat die verwerkingstegnologie ingewikkeld raak.
(3) Die omgewingsimpak is hoofsaaklik die omgewingsimpak van die produksiemedium, atmosferiese temperatuur en humiditeit.
(4) Die invloed van die verwerkingsplan, of die verwerkingstegnologieplan redelik is of nie, beïnvloed die boukwaliteit nie.
As gevolg van faktore soos materiaal, personeelbedrywighede, omgewingsinvloede en inspeksiemetodes, het die prestasie van FRP afgeneem, en daar is 'n klein aantal plaaslike mislukkings van die buiswand, donker krake in die interne en eksterne skroewe, ens. , wat moeilik is om te vind tydens inspeksie, en slegs tydens gebruik. Dit sal onthul word dat dit 'n probleem met die kwaliteit van die produk is.

1.2, eksterne skade
Daar is streng regulasies vir die vervoer oor lang afstande en laai en aflaai van glasstaalpype. As u nie sagte slingers en langafstandvervoer gebruik nie, gebruik u nie houtplanke nie. Die pypleiding van die vragmotor is 1.5M bo die wa. Tydens die bouvulling is die afstand van die pyp 0,20 mm. Klippe, bakstene of direkte opvulling kan eksterne skade aan die glasstaalpyp veroorsaak. Tydens die konstruksie is nie betyds ontdek dat die drukoorlading plaasgevind het nie en dat daar lekkasie was.

1.3, ontwerpkwessies
Hoë druk waterinspuiting het hoë druk en groot trillings. FRP -pype: versteekte pype, wat skielik verander in die aksiale en laterale rigtings om stoot te veroorsaak, wat veroorsaak dat die draad uitmekaar val en bars. As gevolg van die verskillende trillingsmateriaal in die verbindingsdele van staalomskakelingsvoeë, meetstasies, putkoppe, vloeimeters en glasstaalpype, lek die glasstaalpype ook.

1.4. Kwessies oor konstruksiegehalte
Die konstruksie van FRP -pype beïnvloed die lewensduur direk. Die konstruksiekwaliteit word veral gemanifesteer deurdat die begrawe diepte nie aan die ontwerp voldoen nie, die beskermende omhulsel nie op snelweë, dreineringskanale, ens., En die sentraliseerder, stootstoel, vaste steun, vermindering van arbeid en materiaal, ens. . word nie volgens die spesifikasies by die omhulsel gevoeg nie. Die rede vir die lekkasie van FRP -pyp.

1.5 Eksterne faktore
Die GVP -waterinspuitleiding gaan deur 'n wye gebied, waarvan die meeste naby landbougrond of dreineringslote is. Die bordjie is vir 'n lang lewensduur gesteel. Plaaslike dorpe en dorpe gebruik jaarliks ​​meganisasie om waterbesparingsinfrastruktuur uit te voer, wat pypleidingskade en lekkasie veroorsaak.