產(chǎn)品上需要預(yù)埋嵌件的位置,應(yīng)事先做出標(biāo)記或在制作玻璃鋼模具是預(yù)留,預(yù)埋的時機(jī)和預(yù)埋方法應(yīng)在制作工藝中予以說明。
產(chǎn)品上需要進(jìn)行局部增強(qiáng)的地方,在手糊成型時應(yīng)考慮增強(qiáng)所用材料、增強(qiáng)辦法,增強(qiáng)部位與玻璃鋼的結(jié)合方法和過渡方式。
連接件一般采用金屬制作:骨架一般可采用金屬、木材、聚氨酯泡沫塑料等材料制作。
其骨架可以是方管、角鋼,也可以是采用木方、木條,也可以采用泡沫塑料,加固件的制作應(yīng)注意以下事項:
1、加固件的尺寸、形狀應(yīng)按產(chǎn)品受力情況事先進(jìn)行設(shè)計和選材,然后均勻的布置在壁板上。
2、加固件事應(yīng)前需進(jìn)行表面處理。如金屬面需除銹、除油;木質(zhì)件要選用烘干的木材,表面無油脂、油漆或樹脂。
3、糊制前先用少量樹脂膩子將加固件粘接在玻璃鋼板的內(nèi)面上。
4、金屬連接件要注意連接孔的定位,如螺孔,則應(yīng)封閉固化后再打開,防止膠液進(jìn)入螺孔內(nèi)。
在制品的背面糊制加強(qiáng)筋可以提高制品的剛度。加筋的時機(jī)取決于制品的形狀、厚度和它的用途。
一、連接形式
玻璃鋼材料的固定連接和裝配主要通過兩種方式。一是膠接,通過各類粘接劑或粘接劑與玻璃纖維復(fù)合的一部分與另一部分膠接在一起;二是機(jī)械加接,使用螺栓或鉚釘連接。在實際加工中可以采用膠接和機(jī)械的復(fù)合連接形式。膠接和機(jī)械連接南拳北腿,各有所長。優(yōu)劣對照見表4-2,手工成型時可結(jié)合具體情況選用或混合使用。
表4-2膠接與機(jī)械連接優(yōu)劣對照表


二、機(jī)械連接
常用螺、鉚、梢釘?shù)葯C(jī)械連接形式可見表4-3。
機(jī)械連接一般有如下幾種破壞形式:
1.拉劈破壞,玻璃鋼材料在連接處因拉劈破壞;
2.擠壓破壞,因螺釘?shù)妊b配過緊將玻璃鋼壓壞;
3.剪劈破壞,玻璃鋼因裝配不平,受剪劈力壓迫斷裂破壞;
4.拉伸破壞,玻璃鋼拉伸力作用下破壞;
5.螺栓拔出,造成裝配部分破裂;
6.螺栓破壞,玻璃鋼失去連接。
所以機(jī)械連接至少要注意如下二點。
①連接件的擠壓強(qiáng)度一般說來,和其他材料的機(jī)械連接性能類似,F(xiàn)RP強(qiáng)度與機(jī)械構(gòu)件的直徑<(1)和連接件厚度(h)有密切關(guān)系,d與h的比例過大,則制品擠壓強(qiáng)度會有較大下降(如果d=4h,銷釘連接的玻璃鋼強(qiáng)度要下降30%, d>4h連接部位就要采取局部增強(qiáng)措施,如加筋、增厚等)。
②連接件的拉伸強(qiáng)度和剪切破壞強(qiáng)度機(jī)械連接時要注意邊距、端距、釘距之間的合理比例。釘距一般采用5d,即為開口直徑5倍,至少也取4d。端距、邊距(上下為邊,左右為端,即開孔與制品邊緣距離)與連接件厚度A有關(guān),h較小,開口應(yīng)與邊緣較遠(yuǎn)一些推薦值如表4-4.
玻璃鋼制件的機(jī)械連接形式如圖4-1所示。
玻璃鋼崗?fù)ぁ⒒顒臃课荨⒗走_(dá)天線等制品,一般都是分解制造,將單元件運(yùn)輸?shù)轿缓笤儆脵C(jī)械連接,一些形狀變化較多的制品,也可用機(jī)械連接成為整體。圖4-2為螺栓連接玻璃鋼制品的局部放大示意圖。
表4一4端距、邊距推薦值




玻璃鋼制品之間,制品與金屬連接件之間的連接都要求符合配合技術(shù)要求,接觸部位.
平整,幾何尺寸正確,對于手工成型難以達(dá)到機(jī)械加工精確程度的制品,可以采取如下措施,以保證連接裝配。
1:裝配連接部位采用負(fù)公差;
2.在制品的裝配部位采用模具以保證裝配部位尺寸;
3.在玻璃鋼的零部件裝配部位留有機(jī)械加工余量,再經(jīng)車、刨、銑、銼等機(jī)械加工方法使裝配尺寸符合裝配技術(shù)要求;
4.以保證制品的尺寸符合公差要求來決定模具,使制品的連接面緊貼模具;
5.安裝時需要整體配合,將全部單元安裝以后逐漸擰緊。
玻璃鋼在機(jī)械連接時,還可配合木塊、金屬等材料以調(diào)節(jié)d/h比值,增加強(qiáng)度,圖4-3,圖4-4,圖4-5是用木


塊和金屬三角構(gòu)件參與連接的玻璃鋼直角示意圖。
圖4-6膠接流程圖
玻璃鋼部件膠接,總的原則是膠層受力均勻,盡量增大膠接面積,提高接頭承載能力,減少應(yīng)力集中、劈裂、剝離、沖出載荷、層間剝離,以求較理想的效果。其膠接流程見圖4-6。
1.表面處理
膠接和連接都不僅出現(xiàn)在玻璃鋼材料與玻璃鋼材料之間,隨玻璃鋼制品的用途不同,也發(fā)生在玻璃鋼材料與金屬、木材、其他無機(jī)材料和有機(jī)高分子材料之間。凹凸不平,粘有油污、塵埃、水分或者表面平整卻己形成各類膠粘物質(zhì)膜層的材料,都會影響膠接強(qiáng)度和膠接效果。在膠接以前均需進(jìn)行表面加工或表面處理,針對不同方法大致有機(jī)械處理、化學(xué)處理等等,表4-5中分類介紹。
表4-5膠接前對材料的表面處理


2.膠粘劑
膠粘劑通常由如下幾種組分組成。
(1)粘料
主要是指合成樹脂和合成橡膠,如酚醛、環(huán)氧、聚酯、有機(jī)硅等熱固性樹脂,以及聚丙烯酸酯、聚乙烯醇縮醛等熱塑性樹脂。橡膠有丁晴橡膠、氯丁橡膠。熱固性樹脂可反應(yīng)的官能團(tuán)越多,交聯(lián)密度越大,產(chǎn)生的內(nèi)聚力越強(qiáng),粘接強(qiáng)度越大,彈性模量也較大,抗蠕變、耐溶劑、耐化學(xué)腐蝕等特性也較好。熱塑性樹脂是線型分子,只能和熱固性樹脂配合使用,利用它的粘附性、柔韌性進(jìn)行改性,利用橡膠來提高沖擊、彎曲、剝離強(qiáng)度。用作粘料的高聚物以中等分子質(zhì)量的較適合。
(2)固化劑
使用的固化劑及固化機(jī)理與玻璃鋼中的情況相似。
(3)填料
膠粘劑一般都要加入填料,來改進(jìn)性能:1,可以提高內(nèi)聚力,從而提高膠接強(qiáng)度;2、用于金屬膠接時,可降低膠層的熱膨脹系數(shù),以防止由于受熱時膨脹收縮不一致而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。選擇填料用量的原則是:1,保證膠有適宜的粘度;2、保證填料粒子都能被膠潤濕;3,保證能得到比較理想的膠接強(qiáng)度及其他膠接性能。
對填料的要求是:1、表面活性大,如白炭黑,表面浸上一層硅烷處理劑,可提高粘接強(qiáng)度,鋁粉、石棉粉具有活性,在酚醛一丁氰、環(huán)氧及有機(jī)硅等膠粘劑中已獲得有效應(yīng)用,石棉粉在酚醛丁氰中,使膠接性能及耐熱性顯著提高:2,所有填料都不能含結(jié)晶水,并且要千燥;3、呈中性或弱堿性為佳:4,與其他組分不起化學(xué)反應(yīng),不腐蝕被膠物;5,粉狀填料粒度要小。常用的填料有:石英粉、滑石粉、石棉粉、氧化鋁粉、瓷粉、金屬
粉及其他金屬氧化物粉。
(4)溶劑
用于調(diào)節(jié)溶劑型膠粘劑的粘度,以便于施工。膠粘劑若揮發(fā)速度太快,因內(nèi)部溶劑來不及揮發(fā)容易產(chǎn)生氣泡;若揮發(fā)太慢,溶劑會殘留,影響強(qiáng)度。常用的溶劑是活性稀釋劑,如環(huán)氧膠粘劑中可用環(huán)氧苯基醚、環(huán)氧氯丙烷等。含有溶劑的膠粘劑,涂后應(yīng)晾干一些時間,使粘度增加再膠接。粘接機(jī)理目前有吸附理論、靜電理論和擴(kuò)散理論三種,其中能夠較多說明粘接機(jī)理的是吸附理論。吸附理論即分子間的作用理論,也就是說粘接力是建立在兩種分子之間的吸附上面。在有溶劑時,粘接劑靠“微布朗”運(yùn)動遷移到被粘物表面上;無溶劑時,主要靠壓力或加熱使粘接劑與被粘物靠近。當(dāng)膠粘劑分子與被膠物分子間的距離小于0.5mm時,分子之間便產(chǎn)生作用。粘附力就是這種分子間力作用的結(jié)果。
3、膠接形式
管道的膠接也是玻璃鋼材料膠接的重要內(nèi)容。不論用何種方式生產(chǎn)的玻璃鋼管,其長度相對于需要輸送流體的距離都有可能顯得過短,都會需要通過某種方式將其連接起來,膠接就是管道連接的主要方法之一。管道膠接主要考慮到膠接部位因載荷不同引起的應(yīng)力集中和彎曲剛性的變化,在考慮管壁厚度、管道直徑的基礎(chǔ)上,制定設(shè)計方案。在應(yīng)用中,人們可以量體裁衣,根據(jù)需要選用機(jī)械連接或者膠接,更可以爭取左右逢源,同時采用兩種連接,發(fā)揮兩種連接的優(yōu)點:做到雙保險,圖4-7和圖4-8分別是連接形式與膠接件厚度、強(qiáng)度關(guān)系膠接過程中纖維正確取向示意圖。對于較重要的部件和管道,應(yīng)進(jìn)行設(shè)計計算。圖4-9為板、管、棒連接形式示意圖。


三、增強(qiáng)
玻璃鋼材料在設(shè)計和制造過程中,因考慮到纖維鋪設(shè)方向、結(jié)構(gòu)形狀、材料的線彈性與強(qiáng)度分散性、在應(yīng)力作用下不同應(yīng)變(壓縮、拉伸、扭轉(zhuǎn)),都面臨對局部進(jìn)行增強(qiáng)的課題。
墊板也是局部增強(qiáng)的一種,效果和加厚類似。墊板是面板的加強(qiáng)片,置高應(yīng)力區(qū),可位于夾層板內(nèi)或板外。其作用是將局部高應(yīng)力分散開。墊板也可與夾層板一體成形。夾層結(jié)構(gòu)件的墊板和載荷集中區(qū)的加強(qiáng)元件的典型形式見表4-7,表4-8。
表4-7內(nèi)墊板和外墊板




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