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    拉擠成型玻璃鋼工藝介紹

    發布者:衡水正旭環保設備有限公司    發布時間:2023-08-09

    拉擠成型于1951年首次在美國注冊專利,60年代發展很慢,70-80年代進入快速發展階段。我國起步則較晚,直到90年代隨著拉擠專用樹脂技術的引進生產才進入快速發展時期。目前,引進及國產拉擠生產線已超過200條。我國發展拉擠與歐美形式相似:先開發形狀簡單的棒材,然后隨著化工防腐、電力、采礦等行業的發展與需求,開發了型材制品,目前這些技術已經比較成熟。

    拉擠工藝是一種連續生產復合材料型材的方法,它是將紗架上的無捻玻璃纖維粗紗和其他連續增強材料、聚脂表面氈等進行樹脂浸漬,然后通過保持一定截面形狀的成型模具,并使其在模內固化成型后連續出模,由此形成拉擠制品的一種自動化生產工藝。

    利用拉擠工藝生產的產品其拉伸強度高于普通鋼材。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境的工程中是取代鋼材的最佳產品,廣泛應用于交通運輸、電工、電氣、電氣絕緣、化工、礦山、海洋、船艇、腐蝕性環境及生活、民用各個領域。

    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。如間歇式和連續式,立式和臥式,濕法和干法,履帶式牽引和夾持式牽引,模內固化和模內凝膠模外固化,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——預成型——擠壓模塑及固化——牽引——切割——制品

    拉擠成型設備組成

    1、增強材料傳送系統:如紗架、氈鋪展裝置、紗孔等。

    2、樹脂浸漬:直槽浸漬法最常用,在整個浸漬過程中,纖維和氈排列應十分整齊。

    3、預成型:浸漬過的增強材料穿過預成型裝置,以連續方式謹慎地傳遞,以便確保它們的相對位置,逐漸接近制品的最終形狀,并擠出多余的樹脂,然后再進入模具,進行成型固化。

    4、模具:模具是在系統確定的條件下進行設計的。根據樹脂固化放熱曲線及物料與模具的摩擦性能,將模具分成三個不同的加熱區,其溫度由樹脂系統的性能確定。模具是拉擠成型工藝中最關鍵的部分,典型模具的長度范圍在0.6~1.2m之間。

    5、牽引裝置:牽引裝置本身可以是一個履帶型拉出器或兩個往復運動的夾持裝置,以便確保連續運動。

    6、切割裝置:型材由一個自動同步移動的切割鋸按需要的長度切割。

    成型模具的作用是實現坯料的壓實、成型和固化。模具截面尺寸應考慮樹脂的成型收縮率。模具長度與固化速度、模具溫度、制品尺寸、拉擠速度、增強材料性質等有關,一般為600~1200mm。模腔光潔度要高以減少摩擦力,延長使用壽命,易于脫模。通常用電加熱,對高性能復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密度(黏度)和浸漬時間。其要求和影響因素與預浸料相同。

    固化成型工序主要掌握成型溫度、模具溫度分布、物料通過模具的時間(拉擠速度),這是拉擠成型工藝的關鍵工序。在拉擠成型過程中,預浸料穿過模具時產生一系列物理的、化學的和物理化學的復雜變化,迄今仍不很清楚。大體上講按照預浸料通過模具時的狀態,可把模具分成三個區域。增強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,樹脂與模具內壁表面處的黏滯阻力減緩了樹脂的前進速度,并隨離模具內表面距離的增加,逐漸恢復到與纖維相當的水平。

    預浸料在前進過程中,樹脂受熱發生交聯反應,黏度降低,黏滯阻力增加,并開始凝膠,進入凝膠區。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。在固化區受熱繼續固化,并保證出模時達到規定的固化度。固化溫度通常大于膠液放熱峰的峰值,并使溫度、凝膠時間和牽引速度相匹配。預熱區溫度應較低,溫度分布的控制應使固化放熱峰出現在模具中部靠后些,脫離點控制在模具中部。三段的溫差控制在20~30℃,溫度梯度不宜過大。還應考慮固化反應放熱的影響。通常三個區域分別用三對加熱系統來控溫。

    牽引力是保證制品順利出模的關鍵。牽引力的大小取決于產品與模具間的界面剪應力。剪應力隨牽引速度的增加而降低,并在模具的入口處、中部和出口處出現三個峰值。人口處的峰值是由該處樹脂的黏滯阻力產生的。其大小取決于樹脂黏性流體的性質、入口處溫度及填料含量。在模具內樹脂黏度隨溫度升高而降低,剪應力下降。隨著固化反應的進行,黏度及剪應力增加。第二個峰值與脫離點相對應,并隨牽引速度的增加,大幅度降低。第三個峰值在出口處,是制品固化后與模具內壁摩擦而產生的,其值較小。牽引力在工藝控制中很重要。要使制品表面光潔,則要求脫離點處的剪應力(第二個峰值)小,并且盡早脫離模具。牽引力的變化反應了制品在模具中的反應狀態,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。


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