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        有關玻璃鋼纏繞容器質量的幾個問題

        放大字體  縮小字體 發布日期:2014-05-09  來源:復合材料應用技術網  瀏覽次數:115

        1、玻璃鋼容器纏繞工藝中的增股減層問題
          纏繞工藝中,適當增加纖維股數,減少纏繞層數,是提高容器生產效率的措施之一。但是,在應用時要全面考慮,不可一味追求生產效率。纖維股數增多后,在纏繞線型的交叉點和極孔切點處“架空”現象將隨之加劇。使得在架空部位的纖維與內襯之間形成孔隙。容器充壓時,鋁內襯承受不了壓力的作用將被擠入架空部位,嚴重影響容器的疲勞性能。纖維股數增多后,縱向纏繞層數相應減少,包絡圓直徑的數目也將減少,使得纖維在頭部不能均衡分布,造成頭部強度下降。因此增股減層的措施應該慎重采用。應用不當會造成制品質量下降。

        2、玻璃鋼容器逐層遞減的張力制度
          纖維纏繞制品獲得高強度的重要前提是使每束纖維受到均勻的張力,即容器受內壓時,所有纖維同時受力。假若纖維有松有緊,則充壓時不能使所有纖維同時受力,這將影響纖維強度的發揮。張力大小也直接影響制品的膠含量、比重和孔隙率。張力制度不合理還會使纖維發生皺褶、使內襯產生屈服等,將嚴重影響容器的強度和疲勞性能。
          纏繞張力應該逐層遞減。這是因為后纏上的一層纖維由于張力作用會使先纏上的纖維層連同內襯一起發生壓縮變形,使內層纖維變松。假若采用不變的張力制度,將會使容器上的纖維呈現內松外緊狀態,使內外纖維的初應力有很大差異,容器充壓時纖維不能同時均勻受力。嚴重者可使內層纖維產生皺褶、內襯鼓泡、變形等屈服狀態。這樣將大大降低容器強度和疲勞性能。來用逐層遞減的張力制度后,雖然后纏上的纖維對先纏上的纖維仍有削減作用,但因本身的張力較小,就和先一層被削減后的張力相同,這樣就可保證所有纏繞層自內至外都具有相同的變形和初張力。容器充壓時,纖維能同時受力,使得容器強度得到提高。使纖維強度能更好發揮。

        3、玻璃鋼容器分層固化的工藝制度
          分層固化的工藝方法是這樣進行的。在內襯上先成型一定厚度的玻璃鋼殼體,使其固化,冷至室溫經表面打磨再纏繞第二次。這樣依此類推,直至纏到滿足強度設計要求的層數為止。
          厚壁容器的強度低于薄壁容器,這一事實已從理論上得到了證實。隨著容器容積的增加,壓力的提高,壁厚也隨之增加。造成玻璃鋼厚壁容器與薄壁容器的強度差異。除力學分析的原因外,從玻璃鋼容器制造角度看還有以下幾點:
            1)隨著容器厚度增加,內外質量不均勻性增大;
            2)隨著容器壁厚增加、纏繞層數增多,要求纖維的纏繞張力愈來愈小,使整個容器中纖維的初張力偏低,這將影響容器的變形能力和強度。
           為有效地發揮厚壁容器中的纖維強度,分層固化是一個有效的技術途徑。分層固化的容器,好象把一個厚壁容器變成幾個緊緊套在一起的薄壁容器組合體。在內壓作用下,他們有同一的變形,承受相同的應力,而又無層與層之間的約束,彼此能自由滑移。這樣就充分發揮了薄壁容器在強度方面的優越性。
          由于容器是分幾次固化的,所以纖維在容器中的位置能及時得到固定,不致使纖維發生皺褶和松散,使樹脂不致在層間流失,從而提高了容器內外質量的均勻性。

        4、玻璃鋼容器真空固化方法
          玻璃鋼容器在真空環境中加熱固化,可以提高強度10%以上,真空固化是提高容器強度的有效途徑之一。容器在制造過程中,尚有部分殘存的溶劑和其他低分子物,在常壓下不能完全除去,這些殘存的低分子物附著于樹脂!玻璃纖維界面上,妨礙樹脂與玻璃纖維的牢固粘結,因而影響容器強度。采用真空固化方法可使低分子物揮發得較為完全,使玻璃鋼更加致密。因此能提高容器強度。
          真空固化對粘結劑有嚴格的要求。粘結劑中的固化劑在減壓狀態下應不易揮發,否則將會使固化劑揮發損失過大,使制品固化不完全,反而降低強度。采用樹脂型固化劑或用“B”階樹脂時,用真空固化方法能得到較理想的結果。
         
        關鍵詞: 纏繞工藝 纏繞容器
         
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