Zaviazali sme sa k veľkým a stredným podnikom. Krok vpred!
Hebei Zhaofeng Technology Protection Technology Co., Ltd.

Technológia navíjania sklolaminátu-1

Proces navíjania vlákna je jedným z výrobných procesov kompozitu živicovej matrice. Existujú tri hlavné formy vinutia, obručové vinutie, rovinné vinutie a špirálové vinutie. Tieto tri metódy majú svoje vlastné charakteristiky a metóda mokrého vinutia je najrozšírenejšia kvôli relatívne jednoduchým požiadavkám na zariadenie a nízkym výrobným nákladom.

Proces rozmerového vinutia je jedným z hlavných výrobných procesov kompozitných materiálov na báze živice. Je to druh kontinuálnej vláknovej alebo tkaninovej pásky impregnovanej živicovým lepidlom za podmienky kontrolovaného napätia a vopred určeného tvaru čiary a potom kontinuálne, rovnomerne a pravidelne navinutý na jadrovú formu alebo výstelku a potom pri určitej teplote sa vytvrdzuje pod prostredie, aby sa stalo spôsobom tvarovania kompozitných materiálov pre výrobky určitého tvaru. Schematický diagram postupu tvarovania vinutia vlákna 1-1.

Existujú tri hlavné formy vinutia (obrázok 1-2): vinutie obruče, rovinné vinutie a špirálové vinutie. Výstužný materiál navinutý na obruč je kontinuálne navíjaný na jadrovú formu v uhle blízkom 90 stupňom (zvyčajne 85-89 stupňov) s osou tŕňa. Vnútorný smer je kontinuálne navíjaný na jadrovú formu a špirálovo vinutý výstužný materiál je tiež dotykový k dvom koncom jadrovej formy, ale je kontinuálne navíjaný na jadrovú formu v špirálovitom stave na jadrovú formu.
Vývoj technológie navíjania nekonečných vlákien úzko súvisí s vývojom výstužných materiálov, živicových systémov a technologických vynálezov. Napriek tomu, že v dynastii Han prebiehal proces impregnácie dlhých drevených stožiarov pozdĺžnym bambusovým hodvábom a obručovým hodvábom a ich impregnácia lakom na výrobu dlhých pólov zbraní, ako sú Ge, Halberd atď., Navíjanie vlákna sa začalo až v päťdesiatych rokoch minulého storočia. Tento proces sa skutočne stal technológiou výroby kompozitných materiálov. . V roku 1945 bola technológia vinutia vlákna použitá na úspešnú výrobu pružinového zavesenia kolies. V roku 1947 bol vynájdený prvý stroj na navíjanie vlákien. S vývojom vysokovýkonných vlákien, akými sú uhlíkové vlákna a aramidové vlákna, a vznikom navíjacích strojov riadených mikropočítačom sa rýchlo vyvinul proces navíjania vlákna ako technológie výroby kompozitných materiálov s vysokým stupňom mechanizovanej výroby. Boli aplikované všetky možné oblasti.

Podľa rôznych chemických a fyzikálnych stavov živicovej matrice počas navíjania možno proces navíjania rozdeliť do troch typov: suchý, mokrý a polosuchý:

1. Suchá metóda
Suché vinutie používa vopred impregnovanú priadzovú pásku, ktorá bola vopred namočená a je v štádiu B. Páska z prepregu sa vyrába a dodáva v špeciálnej továrni alebo dielni. Pri suchom navíjaní musí byť páska z predimpregnovanej laminácie pred navinutím na jadrovú formu zahriata a zmäknutá na navíjacom stroji. Pretože je možné obsah lepidla, veľkosť pásky a kvalitu pásky z predimpregnovaného papiera detekovať a pred navíjaním preveriť, je možné kvalitu produktu kontrolovať presnejšie. Účinnosť výroby suchého vinutia je vyššia, rýchlosť navíjania môže dosiahnuť 100-200 m/min a pracovné prostredie je čistejšie. Zariadenie na suché navíjanie je však komplikovanejšie a drahšie a pevnosť v strihu medzivrstvy navinutého produktu je tiež nízka.

2. mokrý
Mokré navíjanie je spájanie vlákien namočených v lepidle a ich priame navíjanie na jadrovú formu pod kontrolou napätia a následné stuhnutie a tvarovanie. Zariadenie na navíjanie za mokra je pomerne jednoduché, ale pretože sa páska navíja bezprostredne po namáčaní, je ťažké kontrolovať a kontrolovať obsah lepidla vo výrobku počas procesu navíjania. Súčasne, keď rozpúšťadlo v lepidle stuhne, je možné vo výrobku ľahko vytvárať chyby, ako sú bubliny a póry. , Napätie nie je ľahké ovládať počas navíjania. Pracovníci zároveň pracujú v prostredí, kde sa odparujú rozpúšťadlá, poletujú krátke vlákna a pracovné podmienky sú zlé.

3. Polosuché
V porovnaní s mokrým procesom polosuchý proces pridáva sadu sušiacich zariadení na ceste od namáčania vlákien k navíjaniu do jadrovej formy, ktorá v zásade vytláča rozpúšťadlo v lepidle z priadze. V porovnaní so suchou metódou sa polosuchá metóda nespolieha na kompletnú sadu komplexných zariadení na výrobu prepregu. Napriek tomu, že obsah lepidla vo výrobku je rovnako ťažké presne kontrolovať ako mokrú metódu v procese, a existuje ďalší súbor medziľahlého sušiaceho zariadenia ako mokrá metóda, pracovná náročnosť pracovníkov je väčšia, ale chyby, ako napr. bubliny a póry vo výrobku sú výrazne redukované.
Tieto tri metódy majú svoje vlastné charakteristiky a metóda navíjania za mokra je najrozšírenejšia kvôli relatívne jednoduchým požiadavkám na zariadenie a nízkym výrobným nákladom. V tabuľke 1-1 sú porovnané výhody a nevýhody troch spôsobov navíjania.

Hlavná aplikácia procesu formovania navíjania

1. skladovacia nádrž FRP
Skladovanie a preprava chemických korozívnych kvapalín, ako sú zásady, soli, kyseliny atď., Oceľové nádrže sa môžu ľahko hniť a vytekať a životnosť je veľmi krátka. Náklady na prechod na nehrdzavejúcu oceľ sú vyššie a účinok nie je taký dobrý ako pri kompozitných materiáloch. Podzemná skladovacia nádrž na plasty vystužená sklenenými vláknami navinutá vláknami môže zabrániť úniku ropy a chrániť zdroj vody. Dvojstenné kompozitné skladovacie nádrže FRP a rúrky FRP vyrobené procesom navíjania vlákna sa široko používajú v čerpacích staniciach

2. FRP rúry
Výrobky z filamentom vinutých rúr sú široko používané v ropovodných ropovodoch, petrochemických antikoróznych potrubiach, vodovodoch a plynovodoch kvôli ich vysokej pevnosti, dobrej integrite, vynikajúcemu komplexnému výkonu, jednoduchému dosiahnutiu efektívnej priemyselnej výroby a nízkym celkovým prevádzkovým nákladom. A pevné častice (napríklad popolček a minerály) prepravné potrubia a tak ďalej.

3. Tlakové výrobky FRP
Proces navíjania vlákna je možné použiť na výrobu tlakových nádob FRP (vrátane sférických nádob) a tlakových potrubí FRP, ktoré sú pod tlakom (vnútorný tlak, vonkajší tlak alebo oboje).
Tlakové nádoby FRP sa väčšinou používajú vo vojenskom priemysle, ako sú škrupiny raketových motorov na tuhé palivo, škrupiny raketových motorov na kvapalinu, tlakové nádoby FRP, vonkajšie tlakové nádoby na hlbokú vodu atď. Tlakové rúry zabalené v FRP je možné plniť kvapalinou a plynom a nebudú únik alebo poškodenie pod určitým tlakom, ako sú potrubia na reverznú osmózu odsoľovania morskej vody a potrubia na odpaľovanie rakiet. Vynikajúce vlastnosti pokročilých kompozitných materiálov umožnili úspešnú aplikáciu škrupín raketových motorov a palivových nádrží rôznych špecifikácií pripravených procesom navíjania vlákna, ktorý sa stal hlavným smerom vývoja motora v súčasnosti aj v budúcnosti. Zahŕňajú polohovo nastaviteľné telesá motora s priemerom len niekoľko centimetrov a kryty motora pre veľké dopravné rakety s priemerom až 3 metre.

Spôsob opravy navíjacieho potrubia FRP

1. Hlavné dôvody pre lepkavý povrch kompozitných výrobkov sú tieto:
a) Vysoká vlhkosť vzduchu. Pretože vodná para má za následok oddialenie a inhibíciu polymerizácie nenasýtenej polyesterovej živice a epoxidovej živice, môže dokonca spôsobiť trvalú priľnavosť na povrchu a chyby, ako napríklad neúplné vytvrdnutie produktu na dlhú dobu. Preto je potrebné zabezpečiť, aby sa výroba kompozitných výrobkov uskutočňovala vtedy, keď je relatívna vlhkosť nižšia ako 80%.
b) Príliš málo parafínového vosku v nenasýtenej polyesterovej živici alebo parafínovom vosku nespĺňa požiadavky, čo má za následok inhibíciu kyslíka vo vzduchu. Okrem pridania správneho množstva parafínu je možné na izoláciu povrchu výrobku zo vzduchu použiť aj ďalšie metódy (napríklad pridanie celofánu alebo polyesterovej fólie).
c) Dávkovanie tvrdidla a urýchľovača nespĺňa požiadavky, preto by dávkovanie pri príprave lepidla malo byť prísne kontrolované podľa vzorca uvedeného v technickom dokumente.
d) V prípade nenasýtených polyesterových živíc sa príliš veľa styrénu odparuje, čo má za následok nedostatočný monomér styrénu v živici. Na jednej strane by sa živica nemala zahrievať pred želatinovaním. Na druhej strane by teplota okolia nemala byť príliš vysoká (zvyčajne je vhodné 30 stupňov Celzia) a množstvo vetrania by nemalo byť príliš veľké.

2. Vo výrobku je príliš veľa bublín a dôvody sú nasledujúce:
a) Vzduchové bubliny nie sú úplne poháňané a každú vrstvu roztierania a navíjania je potrebné opakovane valcovať valčekom. Valček by mal byť vyrobený ako kruhový cikcakový typ alebo typ s pozdĺžnymi drážkami.
b) Viskozita živice je príliš veľká a vzduchové bubliny vnesené do živice nemožno pri miešaní alebo kefovaní vytlačiť. Je potrebné pridať primerané množstvo riedidla. Riedidlom nenasýtenej polyesterovej živice je styrén; riedidlom epoxidovej živice môže byť etanol, acetón, toluén, xylén a ďalšie nereaktívne alebo glyceroléterové reaktívne riedidlá. Riedidlom furánovej živice a fenolovej živice je etanol.
c) Nevhodný výber výstužných materiálov, druhy použitých výstužných materiálov by sa mali prehodnotiť.
d) Operačný proces je nesprávny. Podľa rôznych typov živíc a výstužných materiálov by mali byť zvolené vhodné procesné metódy, ako je namáčanie, česanie a uhol valcovania.

3. Dôvody delaminácie výrobkov sú tieto:
a) Vláknová tkanina nebola predbežne upravená alebo ošetrenie nestačí.
b) Napnutie tkaniny je počas navíjania nedostatočné alebo je v nej príliš veľa bublín.
c) Množstvo živice je nedostatočné alebo je viskozita príliš vysoká a vlákno nie je nasýtené.
d) Vzorec je nerozumný, čo má za následok zlý výkon lepenia alebo je rýchlosť vytvrdzovania príliš vysoká alebo príliš nízka.
e) Počas dodatočného vytvrdzovania sú podmienky procesu nevhodné (zvyčajne predčasné tepelné vytvrdzovanie alebo príliš vysoká teplota).

Bez ohľadu na delamináciu spôsobenú akýmkoľvek dôvodom musí byť delaminácia dôkladne odstránená a živicová vrstva mimo oblasti defektu musí byť vyleštená uhlovou brúskou alebo leštiacim strojom, šírka nie je menšia ako 5 cm a potom znovu položená podľa procesné požiadavky. Poschodie.
Bez ohľadu na vyššie uvedené chyby by mali byť prijaté vhodné opatrenia na ich úplné odstránenie, aby boli splnené požiadavky na kvalitu.
Dôvody a riešenia delaminácie spôsobenej rúrkami FRP
Dôvody delaminácie pieskových rúr FRP:
Dôvody: ①Páska je príliš stará; ②Množstvo pásky je príliš malé alebo nerovnomerné; ③ Teplota horúceho valca je príliš nízka, živica nie je dobre roztavená a páska sa nemôže dobre prilepiť na jadro; TensionNapätie pásky je malé; AmountMnožstvo olejového uvoľňovacieho prostriedku Príliš veľa zafarbuje tkaninu jadra.
Riešenie: content Obsah lepidla v lepivej tkanine a obsah lepidla v rozpustnej živici musia spĺňať požiadavky na kvalitu; ② Teplota horúceho valca je nastavená na vyšší bod, takže keď lepiaca tkanina prechádza horúcim valcom, lepiaca tkanina je mäkká a lepkavá a jadro trubice je možné pevne prilepiť. ③ Upravte napätie pásky; Not Nepoužívajte olejové uvoľňovacie činidlo ani neznižujte jeho dávkovanie.

Penenie na vnútornej stene sklenenej trubice
Dôvodom je, že vodcovská tkanina nie je blízko matrice.
Riešenie: Dávajte pozor na operáciu, uistite sa, že vodiacu tkaninu prilepíte tesne a naplocho na jadro.
Hlavným dôvodom penenia po vytvrdnutí FRP alebo penenia po vytvrdnutí rúrky je, že prchavý obsah pásky je príliš veľký a teplota valcovania je nízka a rýchlosť valcovania je vysoká. . Keď je trubica zahriata a stuhnutá, jej zvyškové prchavé látky napučiavajú teplom, čo spôsobuje, že trubica bublá.
Riešenie: Ovládajte prchavý obsah pásky, primerane zvýšte teplotu valcovania a spomaľte rýchlosť valcovania.
Dôvodom pokrčenia tuby po vytvrdnutí je vysoký obsah lepidla v páske. Riešenie: Znížte primerane obsah lepidla v páske a znížte teplotu valcovania.

Nekvalifikované výdržné napätie FRP
Príčiny: ①Napätie pásky počas valcovania je nedostatočné, teplota valcovania je nízka alebo rýchlosť valcovania je vysoká, takže spojenie medzi tkaninou a tkaninou nie je dobré a zvyškové množstvo prchavých látok v trubici je veľké; ②Rúrka nie je úplne vytvrdená.
Riešenie: ①Zvýšte napätie pásky, zvýšte teplotu valcovania alebo spomaľte rýchlosť valcovania; ② Upravte proces vytvrdzovania, aby bola trubica úplne vytvrdená.

Problémy, ktoré je potrebné poznamenať:
1. Vzhľadom na nízku hustotu a ľahký materiál je ľahké inštalovať FRP potrubie v oblastiach s vysokou hladinou podzemnej vody a je potrebné zvážiť protiplávové opatrenia, ako sú móla alebo odtok dažďovej vody.
2. Pri konštrukcii otváracích odpalísk na inštalovaných rúrach zo sklenenej ocele a pri opravách trhlín v potrubí sa vyžaduje, aby boli podobné úplným suchým podmienkam v továrni, a živicu a tkaninu použitú počas stavby je potrebné vytvrdiť 7. -8 hodín a výstavba a oprava na mieste je spravidla ťažké splniť túto požiadavku.
3. Existujúce zariadenie na detekciu podzemných potrubí detekuje hlavne kovové potrubia. Nekovové nástroje na detekciu potrubí sú drahé. Preto je v súčasnej dobe nemožné detegovať FRP potrubia po zakopaní do zeme. Ostatné následné stavebné jednotky sa dajú veľmi ľahko kopať a poškodzovať potrubie počas stavby.
4. Anti-ultrafialová schopnosť potrubia FRP je slabá. Povrchovo montované rúrky FRP oneskorujú dobu starnutia tým, že sa na ich povrch vytvorí 0,5 mm hrubá vrstva bohatá na živicu a ultrafialový absorbér (spracované vo výrobnom závode). V priebehu času sa vrstva bohatá na živicu a absorbér UV zničia, čo ovplyvní jej životnosť.
5. Vyššie požiadavky na hĺbku krycej pôdy. Najplytšia krycia pôda zo sklenenej oceľovej rúrky triedy SN5000 pod obecnou vozovkou spravidla nie je menšia ako 0,8 m; najhlbšia krycia pôda nie je väčšia ako 3,0 m; najplytšia krycia zemina zo sklenenej oceľovej rúry triedy SN2500 nie je menšia ako 0,8 m; Najhlbšia krycia pôda je 0,7 ma 4,0 m).
6. Zásypová zemina nesmie obsahovať tvrdé predmety väčšie ako 50 mm, ako sú tehly, kamene atď., Aby nedošlo k poškodeniu vonkajšej steny potrubia.
7. Neexistujú žiadne správy o rozsiahlom používaní potrubí FRP veľkými vodárenskými spoločnosťami v celej krajine. Pretože rúrky FRP sú nové typy rúr, životnosť je stále neznáma.

Príčiny, metódy ošetrovania a preventívne opatrenia proti úniku vysokotlakových rúr zo sklenenej ocele

1. Analýza príčiny úniku
Rúrka FRP je druh kontinuálnej rúrky z termosetovej živice vystuženej sklenými vláknami. Je príliš krehký a nemôže odolávať vonkajším nárazom. Počas používania je ovplyvnený vnútornými a vonkajšími faktormi a niekedy dochádza k úniku (úniku, prasknutiu), ktorý vážne znečisťuje životné prostredie a ovplyvňuje čas vstrekovania vody. Sadzba. Po vyšetrení a analýze na mieste je únik spôsobený hlavne nasledujúcimi dôvodmi.

1.1, vplyv výkonu FRP
Pretože FRP je kompozitný materiál, materiál a proces sú vážne ovplyvnené vonkajšími podmienkami, predovšetkým v dôsledku nasledujúcich ovplyvňujúcich faktorov:
(1) Typ syntetickej živice a stupeň vytvrdzovania ovplyvňujú kvalitu živice, riedidlo a vytvrdzovacie činidlo živice a vzorec zmesi plastov vystužených sklenenými vláknami.
(2) Štruktúra komponentov FRP a vplyv materiálov zo sklenených vlákien a zložitosť komponentov FRP priamo ovplyvňujú kvalitu technológie spracovania. Rôzne materiály a rôzne požiadavky na médiá tiež spôsobia, že technológia spracovania bude komplikovaná.
(3) Vplyv na životné prostredie je predovšetkým vplyv produkčného média na životné prostredie, atmosférická teplota a vlhkosť.
(4) Vplyv plánu spracovania, či už je plán technológie spracovania primeraný alebo nie, priamo ovplyvňuje kvalitu stavby.
V dôsledku faktorov, ako sú materiály, personálne operácie, vplyvy prostredia a kontrolné metódy, výkonnosť FRP klesla a dôjde k malému počtu miestnych porúch steny rúr, tmavých trhlín vo vnútorných a vonkajších skrutkách atď. , ktoré je ťažké nájsť počas kontroly a iba počas používania. Ukáže sa, že ide o problém s kvalitou produktu.

1,2, vonkajšie poškodenie
Na diaľkovú prepravu a nakladanie a vykladanie rúr zo sklenenej ocele platia prísne predpisy. Ak nepoužívate mäkké popruhy a diaľkovú dopravu, nepoužívate drevené dosky. Potrubie transportného vozíka presahuje 1,5 m nad vozňom. Pri stavebnom zásype je vzdialenosť od potrubia 0,20 mm. Kamene, tehly alebo priame zasypanie spôsobia vonkajšie poškodenie sklenenej oceľovej rúry. Pri stavbe sa včas nezistilo, že došlo k tlakovému preťaženiu a došlo k úniku.

1.3, problémy s dizajnom
Vysokotlakové vstrekovanie vody má vysoký tlak a veľké vibrácie. FRP rúrky: odstupňované rúrky, ktoré sa zrazu zmenia v axiálnom a laterálnom smere a vytvoria ťah, čo spôsobí rozpojenie a prasknutie vlákna. Navyše kvôli rôznym vibračným materiálom v spojovacích častiach oceľových konverzných spojov, meracích staníc, vrtných hlavíc, prietokomerov a rúr zo sklenenej ocele preskakujú rúrky zo sklenenej ocele.

1.4. Problémy s kvalitou stavby
Konštrukcia rúr FRP priamo ovplyvňuje životnosť. Kvalita konštrukcie sa prejavuje predovšetkým tým, že hĺbka zakopania nie je v súlade s návrhom, ochranné puzdro nie je opotrebované na diaľniciach, drenážnych kanáloch atď. A centralizátor, prítlačné sedadlo, pevná podpera, zníženie práce a materiálu atď. nie sú pridané k puzdru v súlade so špecifikáciami. Dôvod úniku netrubiek FRP.

1.5 Externé faktory
Vstrekovacie potrubie vody FRP prechádza širokým územím, z ktorých väčšina sa nachádza v blízkosti poľnohospodárskej pôdy alebo odvodňovacích priekop. Znakový stĺp bol odcudzený kvôli dlhej životnosti. Vidiecke mestá a dediny používajú mechanizáciu na každoročnú realizáciu infraštruktúry na ochranu vody, čo spôsobuje poškodenie potrubia a netesnosti.


Čas zverejnenia: 12. augusta 2021