第八節(jié) 解決玻璃鋼成型難題的條件
一、概論
玻璃鋼復(fù)合材料擠出制品的質(zhì)量及產(chǎn)量不僅取決于擠出設(shè)備的制造技術(shù),更主要的是受到被加工材料的性能,擠出操作條件,擠出過程故障和制品缺陷的在線監(jiān)測(cè)水平,擠出控制系統(tǒng)方式和控制精度,設(shè)備的保養(yǎng)水平等因素的影響。在擠出過程中出現(xiàn)的許多問題并不完全是由于設(shè)備的制造質(zhì)量出現(xiàn)的問題,而主要在于玻璃鋼復(fù)合材料加工企業(yè)的管理人員或現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)設(shè)備性能及操作、保養(yǎng)規(guī)范,材料加工性能和工藝條件以及周圍環(huán)境條件對(duì)加工過程的影響等方面缺乏基本的、全面的、正確的認(rèn)識(shí)。
二、有效的前提條件
解決玻璃鋼制品質(zhì)量問題處理過程有效的前提條件:首先在解決一種特殊擠出問題之前,處理事故的技術(shù)人員應(yīng)該著手解決確定的問題,快速和準(zhǔn)確地診斷某個(gè)發(fā)展中的擠出機(jī)問題,以減少停工期或廢品數(shù)量。合適的檢測(cè)儀表和對(duì)擠出過程的深刻的認(rèn)識(shí)是有效檢測(cè)和解決問題的重要條件。
對(duì)于一個(gè)有效的問題處理過程其重要的前提條件有以下幾點(diǎn)。
1.合適的檢測(cè)儀表
在很大程度上,擠出過程是一種黑箱過程,看不見擠出機(jī)內(nèi)部正在發(fā)生著什么,只能觀察到材料進(jìn)入擠出機(jī)和材料從擠出口模中出來,因?yàn)檫@一部分被擠出機(jī)螺缸遮掩了。因此,主要依賴于精確的傳感器及檢測(cè)儀表來確定擠出機(jī)內(nèi)部的狀況,來監(jiān)測(cè)出重要參數(shù)的變化。
2.認(rèn)識(shí)玻璃鋼擠出過程與成型過程
對(duì)玻璃鋼擠出過程的完整認(rèn)識(shí)對(duì)于有效解決擠出問題是必要的,例如玻璃鋼復(fù)合材料的特性,擠出機(jī)器的特點(diǎn),檢測(cè)儀表和操作,擠出機(jī)內(nèi)部工作原理,螺桿和擠出機(jī)頭等。正確的操作以便生產(chǎn)出良好的產(chǎn)品。如果一臺(tái)擠出機(jī)被錯(cuò)誤地操作,可能會(huì)生產(chǎn)出不合格的產(chǎn)品或造成設(shè)備的損壞及人員的傷害。
玻璃鋼成型過程一般采用冷固化,固化溫度不低于10~15℃;有時(shí)為了加速不飽和聚酯樹脂的固化,可適當(dāng)加熱固化(20~25℃/6~8h,60~80℃/4~6h)。
應(yīng)注意原材料的易燃性,絕不能把催化劑和加速劑直接混合,否則會(huì)發(fā)生猛烈的爆炸性反應(yīng)。通常配料時(shí)應(yīng)先把不飽和聚酯和引發(fā)劑(催化劑)混合攪拌均勻,然后再用移液管加入加速劑攪拌均勻。配劑須隨配隨用,由于膠凝較快,操作必須迅速,一般須在30min以內(nèi)用完。
不飽和聚酯樹脂的貯存期在20℃時(shí)為6個(gè)月,操作溫度不低于10℃。樹脂黏度太大時(shí),可加適量(小于10%)苯乙烯稀釋。
3.收集和分析歷史記錄數(shù)據(jù)
為了明白一個(gè)過程不能正確進(jìn)行的原因,必須將當(dāng)前的工作條件與以前正常工作時(shí)的條件進(jìn)行比較,這種方法被認(rèn)為是一種時(shí)間信息方法。所收集的這些數(shù)據(jù)不僅包含了擠出機(jī)的工作信息,如溫度,壓力,電機(jī)載荷,線速度,螺缸尺寸,螺桿尺寸等,還包含了有關(guān)材料的信息以及可能影響這一過程的其他參數(shù)。
時(shí)間信息的構(gòu)成是基于過程正常運(yùn)行一定時(shí)間的基礎(chǔ)上。因此必須存在有一個(gè)或幾個(gè)造成擠出過程混亂的可以確認(rèn)的變化。這里的任務(wù)就是要鑒別這些變化,改正這些變化,并使擠出過程回到正常狀態(tài)。時(shí)間信息產(chǎn)生過程開始于過程穩(wěn)定期的某一時(shí)刻,結(jié)束于擠出過程出現(xiàn)問題的某一時(shí)間,甚至與擠出過程間接關(guān)聯(lián)的也被列于這種時(shí)間信息中。一旦時(shí)間信息完成,它將成為鑒別問題產(chǎn)生原因的有效工具。
另外應(yīng)該指出的是,并不是所有的因素都能導(dǎo)致一個(gè)當(dāng)前的問題。在某些情況下,在一種變化的一些影響因素變?yōu)槊黠@之前,可能存在著一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的醞釀期。當(dāng)然,這樣使檢測(cè)和處理問題的過程變得復(fù)雜了,牢記不要輕率地下結(jié)論這一點(diǎn)是很重要的。
4.有關(guān)設(shè)備情況的完整信息
當(dāng)一臺(tái)玻璃鋼復(fù)合材料的擠出機(jī)開始出現(xiàn)問題時(shí),能掌握有關(guān)這臺(tái)設(shè)備的完整情況是很重要的。擠出機(jī)應(yīng)該很好地維護(hù)保養(yǎng),完整的保養(yǎng)記錄應(yīng)該可用于對(duì)這臺(tái)設(shè)備各種零件情況的評(píng)估。應(yīng)該遵守?cái)D出機(jī)供貨商所制定的保養(yǎng)建議,以確保良好的操作狀態(tài)。
5.有關(guān)原料的完整信息
一臺(tái)擠出機(jī)的性能同時(shí)受到玻璃鋼復(fù)合材料的原料特性和機(jī)器的特性所決定。影響擠出過程的原料性能包含宏觀流動(dòng)性能,熔體流動(dòng)性能和熱性能。
宏觀流動(dòng)性能:積密度,可壓縮性,粒子尺寸,外摩擦系數(shù),內(nèi)摩擦系數(shù)以及凝聚傾向等。
熔體流動(dòng)性能:剪切黏度,拉伸黏度。
熱性能:比熱容,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,晶體熔點(diǎn),熔融潛熱,熱導(dǎo)率,密度,降解溫度。
當(dāng)玻璃鋼復(fù)合材料的變化影響到確定材料擠出行為的一個(gè)或幾個(gè)聚合物特性時(shí),這種變化將在擠出中產(chǎn)生問題。為了一個(gè)材料相關(guān)的擠出問題,一種實(shí)際的試驗(yàn)方法是擠出一些原先批號(hào)的材料,以觀察問題是否消失。如果確實(shí)屬于這種情況,強(qiáng)烈地表明這個(gè)問題與材料有關(guān)。如果相關(guān)材料的變化是長(zhǎng)期的,則應(yīng)該調(diào)整工藝條件,以適應(yīng)材料的變化。
三、玻璃鋼的分層工藝與張力問題
1.玻璃鋼分層工藝
分層是一種高級(jí)工藝說。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。這樣依此類推,直至纏到滿足強(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):
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。
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。在內(nèi)壓作用下,它們有統(tǒng)一的變形,承受相同的應(yīng)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(fā)揮了薄壁容器在強(qiáng)度方面的優(yōu)越性。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,好像把一個(gè)厚壁容器變成幾個(gè)緊緊套在一起的薄壁容器組合體。
鋁板點(diǎn)焊機(jī),隨著容器厚度增加,內(nèi)外質(zhì)量不均勻性增大。
2.玻璃鋼的張力設(shè)計(jì)
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。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。采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內(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)度能更好地發(fā)揮,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、密度和孔隙率。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。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。纏繞張力應(yīng)該逐層遞減,會(huì)產(chǎn)生很好的效果。
四、玻璃鋼的環(huán)境與自然腐蝕破壞
玻璃鋼是復(fù)合防腐材料中最具代表性的一種。玻璃鋼是由樹脂基體和有機(jī)纖維結(jié)合構(gòu)成的復(fù)合材料。玻璃鋼形成過程中,有機(jī)纖維起到了支撐骨架的作用,樹脂在不飽和官能團(tuán)作用下發(fā)生固化,并起到外層保護(hù)的作用。
(1)玻璃鋼的受腐蝕過程 玻璃鋼在被放置入腐蝕性環(huán)境后,腐蝕性介質(zhì)會(huì)通過玻璃鋼表面的間隙和氣孔等缺陷,浸入樹脂基體的內(nèi)部引起玻璃鋼的溶脹,隨后腐蝕性介質(zhì)將逐漸滲透到樹脂基體與有機(jī)纖維的結(jié)合面,引起樹脂基體與有機(jī)纖維之間的脫離,這就是玻璃鋼被腐蝕的過程。
玻璃鋼的腐蝕過程實(shí)際上就是其被介質(zhì)滲入、浸蝕和剝離的過程。由此可以明白,玻璃鋼的耐腐蝕性是與樹脂的耐腐蝕耐滲透性、樹脂與有機(jī)纖維間的結(jié)合性能及有機(jī)纖維本身的耐腐蝕性這三個(gè)因素相關(guān)的。
(2)玻璃鋼的被腐蝕因素 玻璃鋼所采用的樹脂基體在固化后仍存在有酯鍵,這些酯鍵的性能和數(shù)量會(huì)決定了樹脂基體的耐腐蝕性,若酯鍵數(shù)量多則在腐蝕性環(huán)境中易受到水解破壞,則樹脂基體的耐腐性低,反之耐腐蝕性高,因此樹脂基體酯鍵數(shù)量和水解難易程度是決定玻璃鋼耐腐蝕性的重要因素。玻璃鋼的樹脂基體與有機(jī)纖維的界面結(jié)合性能也會(huì)影響玻璃鋼的耐腐蝕性能。玻璃鋼的界面浸潤(rùn)性越好意味著樹脂基體與有機(jī)纖維的結(jié)合越穩(wěn)固,在腐蝕過程中越不容易發(fā)生脫離,則玻璃鋼制品的耐腐蝕能力也就越高。
(3)環(huán)境與自然腐蝕破壞 當(dāng)玻璃鋼在溶液中受應(yīng)力作用時(shí),發(fā)生下列作用:
①當(dāng)溶液滲透到玻璃鋼的界面中黏結(jié)不良的地方或裂紋處時(shí),將引起界面黏結(jié)力的削弱或破壞;在應(yīng)力的作用下,界面可能會(huì)出現(xiàn)脫黏、剝落等破壞現(xiàn)象,這些破壞行為為溶液進(jìn)一步腐蝕開通了捷徑。
②溶液引起樹脂基體的溶脹,溶脹的不均勻使樹脂基體產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力,而且溶液還會(huì)引起某些樹脂基體降解,導(dǎo)致樹脂基體的強(qiáng)度降低;在低于正常破壞條件的應(yīng)力作用下,將引起樹脂基體破壞,樹脂基體的破壞使玻璃鋼中沒有腐蝕的部分逐漸暴露于酸液里,加快了玻璃鋼的腐蝕。
③溶液的侵入導(dǎo)致玻璃鋼中微裂紋的生成和擴(kuò)展,還會(huì)引起大尺寸裂紋的擴(kuò)展和傳播,同時(shí)應(yīng)力的作用使裂紋的生成、擴(kuò)展和傳播加劇。
④溶液與玻璃纖維進(jìn)行離子交換,離子交換使玻璃鋼表面收縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,降低玻璃纖維的強(qiáng)度,在低于正常強(qiáng)度的應(yīng)力作用下,玻璃纖維就會(huì)斷裂。
上述作用也與化學(xué)介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān):非溶劑型介質(zhì)(醇類和非離子型表面活性劑等表面活性介質(zhì))對(duì)高聚物的溶脹作用不嚴(yán)重。介質(zhì)只能滲入材料表面層中的有限部分,產(chǎn)生局部增塑作用;溶劑型介質(zhì)對(duì)材料有較強(qiáng)的溶脹作用。這類介質(zhì)進(jìn)入大分子之間起到增塑作用,使鏈段易于相對(duì)滑移,從而使材料強(qiáng)度嚴(yán)重降低,在較低的作用力下即可發(fā)生應(yīng)力開裂;強(qiáng)氧化性介質(zhì)(如濃硫酸、硝酸等)與高聚物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使大分子鏈發(fā)生氧化分解,在應(yīng)力作用下,就會(huì)在少數(shù)薄弱環(huán)節(jié)處產(chǎn)生銀紋,銀紋中的空隙又進(jìn)一步加快介質(zhì)的滲入,繼續(xù)發(fā)生氧化裂解,最后在銀紋尖端應(yīng)力集中的地方大分子鏈斷鏈,造成裂縫,發(fā)生開裂。這種開裂產(chǎn)生銀紋很少,但在較弱的應(yīng)力作用下可使極少的銀紋迅速開展,導(dǎo)致脆性斷裂。這類開裂稱為氧化應(yīng)力開裂。在應(yīng)力條件下的腐蝕破壞是溶液和應(yīng)力耦合雙重作用的結(jié)果。溶液降低玻璃鋼的力學(xué)性能,使其容易被應(yīng)力破壞;應(yīng)力對(duì)玻璃鋼的破壞使溶液更加順利地進(jìn)入未腐蝕的部分進(jìn)行腐蝕。就這樣溶液和應(yīng)力既是循環(huán)又是同時(shí)相互推進(jìn),加快了玻璃鋼的破壞。
五、玻璃鋼的自然老化種類及原因
在一些因素的協(xié)同作用下,如光、熱和氧存在的環(huán)境下,水解反應(yīng)、水的塑化和玻纖/樹脂界面脫黏得到進(jìn)一步加速并且各反應(yīng)變得更復(fù)雜。
玻璃鋼的自然環(huán)境老化是利用自然大氣環(huán)境條件或自然介質(zhì)進(jìn)行的老化。主要包括大氣老化、埋地老化、倉庫存儲(chǔ)老化,海水浸漬老化、水下埋藏老化等。自然環(huán)境老化結(jié)果更符合實(shí)際,所需費(fèi)用較低而且操作方便,是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的方法。
對(duì)于高分子材料來說應(yīng)用最多的還是自然氣候曝曬老化。自然氣候曝曬實(shí)驗(yàn)就是將試樣放置于自然大氣環(huán)境下曝曬。而自然環(huán)境老化又根據(jù)老化形式和時(shí)間的要求又分為直接曝露、間接曝露和自然加速老化。
(1)直接曝露 這是最普通的一種自然氣候老化方式,即將老化試樣直接放置在自然環(huán)境中,盡可能地使實(shí)驗(yàn)條件與最終使用環(huán)境一致。目前我國(guó)關(guān)于直接自然氣候曝曬的實(shí)驗(yàn)方法主要有光解性塑料戶外曝露實(shí)驗(yàn)方法、涂層自然氣候曝露試驗(yàn)方法和塑料自然氣候曝露試驗(yàn)方法。
(2)間接曝露 根據(jù)樣品的實(shí)際使用環(huán)境,利用相關(guān)的工具,模擬出實(shí)際使用環(huán)境老化的一種老化方式,主要適用于不暴露在室外的產(chǎn)品和材料,其中主要包括玻璃鋼下的曝露老化和黑箱曝露老化。目前我國(guó)關(guān)于間接曝露的試驗(yàn)方法主要有硫化橡膠在玻璃下耐陽光曝露試驗(yàn)方法和塑料在玻璃鋼板過濾后的日光下間接曝露試驗(yàn)方法。
(3)自然氣候加速老化 是通過強(qiáng)化某些環(huán)境因素的方法來加速老化的試驗(yàn)。主要解決直接曝曬試驗(yàn)的周期長(zhǎng)的問題,主要包括跟蹤太陽反射聚能加速老化(EMMA)及在其基礎(chǔ)上發(fā)展出來的老化方式,如玻璃鋼框下跟蹤太陽反射聚能加速老化(EMMAQUA)。但在制定自然環(huán)境加速老化和選擇試驗(yàn)方法時(shí),首先要考慮其模擬性的問題,即老化機(jī)理一致,在此基礎(chǔ)上,再盡可能提高加速倍率。
六、玻璃鋼材料老化的原因及增強(qiáng)材料
要求選擇的材料能賦予玻璃鋼良好的力學(xué)性能,要有較好的耐水性和耐腐蝕性,同時(shí)還應(yīng)滿足船舶工藝的要求。用于制造玻璃鋼船舶的材料主要有增強(qiáng)材料、基體材料、芯材以及輔助材料等。
玻璃鋼材料在軍工、航天、造船等行業(yè)應(yīng)用廣泛,為了了解各種樹脂材料的耐老化性能,國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的玻璃鋼長(zhǎng)期曝露或加速老化試驗(yàn),對(duì)玻璃鋼材料的老化規(guī)律已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。
玻璃鋼在大氣中老化的原因是:樹脂硬化后繼續(xù)收縮,使其與纖維分離,造成強(qiáng)度降低,當(dāng)溫度變化時(shí),纖維和樹脂的膨脹和收縮引起層間分離造成強(qiáng)度降低,紫外線使樹脂變化,風(fēng)、雨和砂等的機(jī)械損傷造成強(qiáng)度損失。玻璃鋼在水中性能的下降是由于水的吸附作用和大分子的水解。玻璃鋼在酸堿化學(xué)介質(zhì)中的腐蝕是由于化學(xué)介質(zhì)的擴(kuò)散和向樹脂基體的滲透,以及由此所引起的基體化學(xué)降解和物理腐蝕。玻璃鋼煙囪多作為套筒煙囪的內(nèi)筒,除筒首外受日光和大氣的影響較小。另外,玻璃鋼煙囪主要用于脫硫后的濕煙囪,處于潮濕和酸性環(huán)境。
針對(duì)玻璃鋼煙囪的使用環(huán)境,玻璃鋼煙囪樹脂優(yōu)先選用環(huán)氧樹脂或改性的環(huán)氧樹脂,增強(qiáng)材料選用耐酸耐水性能優(yōu)異的E-CR型玻璃。在玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)時(shí),可通過合理的鋪層構(gòu)造和在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮玻璃鋼性能隨時(shí)間衰減的折減系數(shù)來確保玻璃鋼煙囪的耐久性。玻璃鋼長(zhǎng)期性能的折減可參考BS4994等標(biāo)準(zhǔn)和廠家的試驗(yàn)資料。
玻璃鋼復(fù)合材料具有天然的低溫防腐優(yōu)勢(shì),十分適合用于燃煤電廠脫硫后的濕煙囪。在美國(guó)玻璃鋼排煙筒占有10%~15%的市場(chǎng)率,已有30多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)對(duì)玻璃鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工和制作方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),完全能滿足玻璃鋼煙囪的設(shè)計(jì)和施工需要。
相信隨著大家對(duì)玻璃鋼材料認(rèn)識(shí)的深入和不斷的探索實(shí)踐,玻璃鋼煙囪必將物盡其用,為燃煤電廠濕煙囪設(shè)計(jì)思路的拓展、為我國(guó)電力行業(yè)清潔能源的發(fā)展發(fā)揮應(yīng)有的作用。
七、玻璃鋼力學(xué)性能不穩(wěn)定性的具體表現(xiàn)
手糊玻璃鋼制品常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題,在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中,上海馨藝藝術(shù)景觀總結(jié)了以下10個(gè)常見的問題和解決方法奉獻(xiàn)給同行參考。
手糊玻璃鋼制品最常見的問題有起皺、針眼、膠衣樹脂剝落、發(fā)黏、纖維顯露、起泡、開裂或龜裂、白化、制品變形、硬度差和剛性低。下面對(duì)每個(gè)問題進(jìn)行一一總結(jié)。
1.起皺
膠衣制品經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象。是由于在施加輔層用樹脂之前,膠衣樹脂固化不完全,使輔層樹脂中的單體部分溶解了膠衣樹脂,引起膨脹,產(chǎn)生皺紋。
解決方法:①控制膠衣層厚度,使其在0.3~0.5mm,400~500g/m2。②膠衣樹脂完全固化后再加輔層樹脂。③樹脂的成分、催化劑的加入量、顏料糊對(duì)固化的影響都要嚴(yán)格控制。④環(huán)境溫度要控制在20℃左右。
2.針眼
凝膠前小氣泡進(jìn)入樹脂中會(huì)引起針眼,模具表面有灰塵也會(huì)引起針眼。
解決方法:①模具表面無灰塵。②保證樹脂的黏度。③選用正確的脫模劑,脫模劑選用不當(dāng),可造成膠衣層不能很好的浸濕,從而引起針眼。④加催化劑和顏料糊時(shí)應(yīng)防止空氣混入樹脂。⑤噴槍功率太大也會(huì)產(chǎn)生針眼。⑥催化劑過量使其過早凝膠會(huì)產(chǎn)生氣泡從而產(chǎn)生針眼。
3.膠衣樹脂剝落
由于膠衣樹脂與層疊制品之間黏結(jié)不好引起的,在制品脫模過程中敲打也會(huì)出現(xiàn)。
解決方法:①模具表面多拋光幾次,使膠衣樹脂不會(huì)黏附在模具上。②避免使用軟的、能滲透膠衣樹脂的石蠟。③在鋪敷之前保持膠衣表面清潔,否則會(huì)使輔層用樹脂與膠衣樹脂黏結(jié)不好。④在開始輔層時(shí)控制好膠衣樹脂的固化時(shí)間。不能固化很長(zhǎng)時(shí)間后才開始輔層。⑤控制好凝膠時(shí)間。太短了,不能充分壓實(shí)。
4.發(fā)黏
暴露于空氣中的制品表面,由于固化不完全而發(fā)黏。
解決方法:①避免在寒冷、潮濕條件下鋪敷。②用空氣干燥的樹脂作最后涂層。③盡可能增大催化劑促進(jìn)劑用量。④提高固化溫度。⑤在外涂層加石蠟油或石蠟。
5.纖維顯露
脫模后玻璃氈通過膠衣層顯露出來。
解決方法:①膠衣層太薄,增加膠衣層厚度或者在膠衣層和層壓材料之間放一層細(xì)氈。②在膠衣層充分固化前開始鋪敷。③脫模不能太快。④層壓制品內(nèi)放熱溫度太高。可以減少催化劑-促進(jìn)劑的用量,也可以改換催化劑。
6.起泡
會(huì)在表面出現(xiàn)。可能是在脫模后的很短時(shí)間或者在后固化期間,也可能在脫模后的幾個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)。是由于空氣或溶劑夾在膠衣樹脂和層壓材料之間,也可能是選錯(cuò)了在特殊條件下應(yīng)用的樹脂或增強(qiáng)材料造成的。
解決方法:①使用時(shí)玻璃纖維浸漬不充分,要充分壓實(shí)。②材料、膠衣層被水或清洗劑污染,應(yīng)保證刷子或壓輥干燥。③使用不當(dāng)?shù)拇呋瘎└邷毓袒膿Q催化劑。
7.開裂或龜裂
這種情況一般是很快就發(fā)生或固化幾個(gè)月后出現(xiàn)。在樹脂表面出現(xiàn)細(xì)裂紋,光澤變暗。
解決方法:①膠衣層太厚,應(yīng)保持在0.4mm左右。②樹脂選擇不當(dāng)。③催化劑用量不當(dāng)。④過量的苯乙烯加到膠衣層上。⑤樹脂固化不完全。⑥樹脂中加入的填料過量。
8.白化
表面出現(xiàn)起霜現(xiàn)象。
解決方法:①膠衣樹脂固化不完全,是否因?yàn)楹穸炔缓线m,促進(jìn)劑、催化劑用量不正確。②使用顏料或填料不當(dāng)。③填料、顏料過量。
9.制品變形
制品脫模后變形。
解決方法:①制品脫模時(shí)固化不完全。②增強(qiáng)肋強(qiáng)度不夠。③在脫模之前,把富樹脂層涂在制品的背面,保持膠衣層的平衡。④改進(jìn)制品設(shè)計(jì),抵消彎曲應(yīng)力。
10.硬度差和剛性低
由于制品固化不完全引起。
解決方法:①檢查促進(jìn)劑和催化劑的用量。②避免在寒冷和潮濕情況下鋪敷。③確保玻璃氈在干燥條件下保存。
上述10種情況是手糊玻璃鋼制品中最普遍、最常見的問題。
八、手糊玻璃鋼生產(chǎn)工藝的質(zhì)量控制
玻璃鋼產(chǎn)品采用手糊成型法,首先在模具上刷一層膠液,然后鋪一層玻纖布進(jìn)行排氣,再刷第二層膠液,鋪第二層布,用刮板輕輕將布刮平,排除氣泡,防止玻纖布皺折,以后依此類推,進(jìn)行操作,直到所需厚度為止。玻纖布的鋪設(shè)方向采用縱橫交叉法,玻纖布的搭接縫為5cm,每層布的搭接縫應(yīng)相應(yīng)錯(cuò)開,錯(cuò)開距離應(yīng)不大于15cm,在整個(gè)成型過程中,玻璃鋼產(chǎn)品的樹脂含膠量應(yīng)控制在52%以內(nèi),使產(chǎn)品厚度均勻,樹脂無淤積和漏膠等現(xiàn)象。
玻璃鋼產(chǎn)品成型完畢后,應(yīng)在室溫下(20℃左右)放置一天(24h),再采用紅外線進(jìn)行升溫加熱,加熱應(yīng)均勻,不允許局部過熱,也可在室溫下放置20天以上,待其自然固化。
脫模應(yīng)采用鐵錘、木錘或橡膠錘等工具進(jìn)行輕輕敲打,以免損傷產(chǎn)品,影響產(chǎn)品的層間黏接力或與骨架的粘接強(qiáng)度,然后清理干凈轉(zhuǎn)入下道工序。
按技術(shù)文件規(guī)定的要求,有的玻璃鋼產(chǎn)品須進(jìn)行鉆孔、預(yù)埋金屬或用螺釘連接時(shí),則應(yīng)采用環(huán)氧樹脂膠粘牢,密封填平,以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
玻璃鋼產(chǎn)品內(nèi)、外表面須用砂紙打磨,鏟除毛刺,涂刷內(nèi)、外表面膠液層,再用水砂磨光,使其光順、平滑。
九、玻璃鋼木制品制作中主要的一些問題
使用玻璃鋼制品之前,需要使用滾筒移除氣泡。如果不將氣泡移除掉,模具強(qiáng)度將會(huì)降低,可導(dǎo)致模具生產(chǎn)的產(chǎn)品易于彎曲,至少會(huì)減少產(chǎn)品的尺寸。玻璃纖維層涂于模具的表面,旨在提高產(chǎn)品強(qiáng)度。玻璃纖維和樹脂凝固后,可將模具移開。使用楔型物將模具從母模中移開。而這里所說的母模,就是產(chǎn)品實(shí)樣,即客戶所希望生產(chǎn)產(chǎn)品的精確復(fù)制品。在模具上制作的膠衣層可應(yīng)用于母模上玻璃鋼制品,涂抹一層潤(rùn)滑劑非常重要,制造完畢,這層潤(rùn)滑劑可有助于模具順利從母模中脫落下來。一般情況下,這些潤(rùn)滑劑是一些蠟狀物質(zhì),有時(shí)也使用其他一些材料用作潤(rùn)滑劑玻璃鋼制品。模具脫落后,蠟狀物潤(rùn)滑劑對(duì)模具造成的損害最小。
玻璃鋼制品家具較傳統(tǒng)的木質(zhì)家具具有機(jī)械性能優(yōu)異、光澤和手感好、耐火性好、剛度大、壽命長(zhǎng)、耐腐蝕、耐濕熱、不怕燙、防霉菌、耐水、防火等優(yōu)點(diǎn),特別是不含有人造板家具中對(duì)人體有害的甲醛等揮發(fā)物質(zhì),產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),其防火性能滿足國(guó)家消防裝備質(zhì)量檢測(cè)中心的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。
玻璃鋼制品家具制造技術(shù)將歐式家具的豪華、高雅、富麗以及我國(guó)古典的裝飾藝術(shù)與玻璃鋼制品成型技術(shù)有機(jī)地融為一體,玻璃鋼制品不僅可用以生產(chǎn)各式家具,而且還能用以生產(chǎn)各種規(guī)格型號(hào)的工藝雕花、裝飾花線、高級(jí)藝術(shù)木線和羅馬柱、大廳吊頂以及仿實(shí)木雕花門、防火門等。
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