有關(guān)玻璃鋼纏繞容器質(zhì)量的幾個(gè)問(wèn)題
時(shí)間:2018年08月30日來(lái)源:本站原創(chuàng)作者:jzfrp點(diǎn)擊:次
1、玻璃鋼容器纏繞工藝中的增股減層問(wèn)題
纏繞工藝中,適當(dāng)增加纖維股數(shù),減少纏繞層數(shù),是提高容器生產(chǎn)效率的措施之一。但是,在應(yīng)用時(shí)要全面考慮,不可一味追求生產(chǎn)效率。纖維股數(shù)增多后,在纏繞線型的交叉點(diǎn)和極孔切點(diǎn)處“架空”現(xiàn)象將隨之加劇。使得在架空部位的纖維與內(nèi)襯之間形成孔隙。容器充壓時(shí),鋁內(nèi)襯承受不了壓力的作用將被擠入架空部位,嚴(yán)重影響容器的疲勞性能。纖維股數(shù)增多后,縱向纏繞層數(shù)相應(yīng)減少,包絡(luò)圓直徑的數(shù)目也將減少,使得纖維在頭部不能均衡分布,造成頭部強(qiáng)度下降。因此增股減層的措施應(yīng)該慎重采用。應(yīng)用不當(dāng)會(huì)造成制品質(zhì)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(qiáng)度的重要前提是使每束纖維受到均勻的張力,即容器受內(nèi)壓時(shí),所有纖維同時(shí)受力。假若纖維有松有緊,則充壓時(shí)不能使所有纖維同時(shí)受力,這將影響纖維強(qiáng)度的發(fā)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(huì)使纖維發(fā)生皺褶、使內(nèi)襯產(chǎn)生屈服等,將嚴(yán)重影響容器的強(qiáng)度和疲勞性能。
纏繞張力應(yīng)該逐層遞減。這是因?yàn)楹罄p上的一層纖維由于張力作用會(huì)使先纏上的纖維層連同內(nèi)襯一起發(fā)生壓縮變形,使內(nèi)層纖維變松。假若采用不變的張力制度,將會(huì)使容器上的纖維呈現(xiàn)內(nèi)松外緊狀態(tài),使內(nèi)外纖維的初應(yīng)力有很大差異,容器充壓時(shí)纖維不能同時(shí)均勻受力。嚴(yán)重者可使內(nèi)層纖維產(chǎn)生皺褶、內(nèi)襯鼓泡、變形等屈服狀態(tài)。這樣將大大降低容器強(qiáng)度和疲勞性能。來(lái)用逐層遞減的張力制度后,雖然后纏上的纖維對(duì)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?xún)?nèi)至外都具有相同的變形和初張力。容器充壓時(shí),纖維能同時(shí)受力,使得容器強(qiáng)度得到提高。使纖維強(qiáng)度能更好發(fā)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(jìn)行的。在內(nèi)襯上先成型一定厚度的玻璃鋼殼體,使其固化,冷至室溫經(jīng)表面打磨再纏繞第二次。這樣依此類(lèi)推,直至纏到滿(mǎn)足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求的層數(shù)為止。
厚壁容器的強(qiáng)度低于薄壁容器,這一事實(shí)已從理論上得到了證實(shí)。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(qiáng)度差異。除力學(xué)分析的原因外,從玻璃鋼容器制造角度看還有以下幾點(diǎn):
1)隨著容器厚度增加,內(nèi)外質(zhì)量不均勻性增大;
2)隨著容器壁厚增加、纏繞層數(shù)增多,要求纖維的纏繞張力愈來(lái)愈小,使整個(gè)容器中纖維的初張力偏低,這將影響容器的變形能力和強(qiáng)度。
為有效地發(fā)揮厚壁容器中的纖維強(qiáng)度,分層固化是一個(gè)有效的技術(shù)途徑。分層固化的容器,好象把一個(gè)厚壁容器變成幾個(gè)緊緊套在一起的薄壁容器組合體。在內(nèi)壓作用下,他們有同一的變形,承受相同的應(yīng)力,而又無(wú)層與層之間的約束,彼此能自由滑移。這樣就充分發(fā)揮了薄壁容器在強(qiáng)度方面的優(yōu)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(shí)得到固定,不致使纖維發(fā)生皺褶和松散,使樹(shù)脂不致在層間流失,從而提高了容器內(nèi)外質(zhì)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(huán)境中加熱固化,可以提高強(qiáng)度10%以上,真空固化是提高容器強(qiáng)度的有效途徑之一。容器在制造過(guò)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(shù)脂!玻璃纖維界面上,妨礙樹(shù)脂與玻璃纖維的牢固粘結(jié),因而影響容器強(qiáng)度。采用真空固化方法可使低分子物揮發(fā)得較為完全,使玻璃鋼更加致密。因此能提高容器強(qiáng)度。
真空固化對(duì)粘結(jié)劑有嚴(yán)格的要求。粘結(jié)劑中的固化劑在減壓狀態(tài)下應(yīng)不易揮發(fā),否則將會(huì)使固化劑揮發(fā)損失過(guò)大,使制品固化不完全,反而降低強(qiáng)度。采用樹(shù)脂型固化劑或用“B”階樹(shù)脂時(shí),用真空固化方法能得到較理想的結(jié)果。