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玻璃鋼管以其優(yōu)良的耐腐蝕性能，已廣泛地應(yīng)用于石油化工、冶金、建筑等工業(yè)部門。同時(shí)又因玻璃鋼管具有輕質(zhì)高強(qiáng)、電絕緣性好，故在電氣工業(yè)中亦占有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)。玻璃鋼管是一種很有發(fā)展前途的玻璃鋼制品。隨著玻璃鋼工業(yè)的發(fā)展，玻璃鋼管的生產(chǎn)方法越來(lái)越多，如手糊法、纖維纏繞法，卷制法、拉擠法、離心澆注法、內(nèi)側(cè)纏繞法等等。
主要介紹干法機(jī)械卷制法生產(chǎn)玻璃鋼管道。
卷管工藝過(guò)程及條件
一、卷管成型基本原理及特點(diǎn)
卷制成型是制做玻璃鋼管的一種方法。通常采用三輥式卷管機(jī)實(shí)現(xiàn)卷制工藝。在卷制時(shí)，玻璃膠布通過(guò)熱輥加熱，將樹(shù)脂熔融，然后，具有一定張力的膠布在壓輥壓力的作用下，卷到芯模上去，使膠布層間緊密迭合。同時(shí)樹(shù)脂又變?yōu)楣虘B(tài)，以固定玻璃膠布在芯模上的各層相對(duì)位置，使產(chǎn)品達(dá)到一定的厚度，卷制過(guò)程結(jié)束，送固化爐固化。在卷制過(guò)程中芯模的轉(zhuǎn)動(dòng)一般是靠摩擦力而實(shí)現(xiàn)的。卷制成型的特點(diǎn)是在卷制過(guò)程中，需要一定的壓力、溫度和時(shí)間，這與層壓成型相同，但在相同的原材料下，卷制所需壓力遠(yuǎn)低于層壓（有時(shí)甚至有十幾倍之差）；加熱過(guò)程也只是在加料過(guò)程中加熱，而不象層壓工藝加熱是保持在整個(gè)成型過(guò)程中。同時(shí)，加熱的溫度也較實(shí)際固化溫度低。在卷制到芯模得以層間粘接時(shí)，就停止加熱，有時(shí)為了保征產(chǎn)品質(zhì)量，甚至還要予以冷卻；另外，管材的終固化并不是在卷管機(jī)上完成，而是在固化爐中進(jìn)行，同時(shí)在卷制過(guò)程中要施加一定的張力，并且要求在布幅度上施加的張力要均勻，不斷加料直到達(dá)到制品所要求的厚度。
二、卷管成型工藝過(guò)程及工藝條件
（一）模具預(yù)熱和脫模劑的涂刷
在卷制過(guò)程中，通常要求芯模的溫度在30-40℃’為宜。其主要目的是使芯模能將初始上模的膠布（引頭布）粘住，在芯模轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能正常送布進(jìn)行卷制。芯模溫度太低，一方面則可能產(chǎn)生芯模與膠布之間打滑而無(wú)法卷制；另一面可能使引頭布卷入時(shí)，膠布粘結(jié)不好，產(chǎn)生分層。溫度過(guò)高，則引頭布發(fā)粘，使其產(chǎn)生皺紋，甚至可能由于溫度太高，樹(shù)脂粘度太低，導(dǎo)致樹(shù)脂大量流失，同時(shí)，由于固化太快，材料脆性增加，壓輥與芯模間的擠壓力可能使玻璃布產(chǎn)生擠
壓破裂。模具具有一定的溫度，便于涂刷脫模劑，因脫模劑多用手工涂刷。
（二）卷制
卷制是指膠布在卷管機(jī)上卷制成所要求的管坯的過(guò)程，它是卷管的重要工序。卷制條件、操作經(jīng)驗(yàn)及熟煉程度對(duì)所得產(chǎn)品的性能影響極大。卷制過(guò)程分手工卷制和連續(xù)卷制兩種。現(xiàn)以同一設(shè)備上進(jìn)行兩種卷制方法分別介紹如下
1、連續(xù)卷制過(guò)程
先將各個(gè)輥筒上的集膠清理干凈，然后將熱輥加熱到所要求的溫度，調(diào)整好膠布的張力。在不加壓輥的情況下，在卷管機(jī)上將引頭布先在涂有脫模劑的芯模上卷約一圈，然后放下壓輥，將引頭布貼在熱輥上，同時(shí)再將膠布拉正，也貼在引頭布的熱輥部分，與引頭布搭接，進(jìn)行卷制。引頭布的長(zhǎng)度通常為800-1200毫米，視管材直徑而定，而引頭布與膠布的搭接長(zhǎng)度一般為15-25毫米。對(duì)可調(diào)速設(shè)備，卷制厚壁管道時(shí)，在卷制正常后，可逐步增大卷制速度，而在卷到接近所要求的壁厚時(shí)，再降低卷制速度，待厚度符合要求后，割斷膠布。在保持壓力的情況下，空轉(zhuǎn)兩周，然后取出管坯送固化爐固化。
2、手工卷制
就是用手工添加膠布進(jìn)行卷制，通常用于生產(chǎn)管材較長(zhǎng)，或者是管材直徑很小的制品。對(duì)于較長(zhǎng)的管材，可按管材長(zhǎng)度要求，將膠布裁成比要求長(zhǎng)度長(zhǎng)50-150毫米的膠布作為加工余量。在卷制時(shí)采用緯向卷制的方式。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)6米輸油管，即采用此方法。當(dāng)然管子長(zhǎng)度不大的時(shí)候，也可采用這種方法，然后用砂輪切割成要求的規(guī)格。用手工添加的卷制過(guò)程與連續(xù)卷制相似，其差別在于添加后一張膠布時(shí)，均需在熱輥上與前一張膠布搭接。搭接時(shí)特別注意在熱輥上貼平貼緊，用刮刀排除兩層膠布間的氣泡，以免產(chǎn)生皺紋和氣泡。在卷制過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有皺紋和氣泡，需隨時(shí)取出芯模，待膠布冷卻后，剝離膠布，重新卷制（這一點(diǎn)連續(xù)卷制中亦一樣，但用手添加膠布的情況，更易產(chǎn)生上述問(wèn)題）。在手工卷制時(shí)，膠布的張力，仍利用調(diào)整對(duì)加熱輥轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外采用手工添加膠布卷制過(guò)程中，因同一根管材中，膠布的塔接次數(shù)較多，故在確定搭接長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)在10-250毫米范圍內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，以盡量考慮讓搭接部位均勻地分布在管材的周圍各個(gè)方位上，這樣可以保證管材的圓度和縱向有均勻的強(qiáng)度。
三、卷制工藝條件
卷制時(shí)的主要工藝條件有溫度、壓力、布的張力和卷制速度，現(xiàn)分述如下：
1、加熱輥的溫度
加熱輥的溫度是卷制過(guò)程中的一個(gè)重要的工藝參數(shù)，它對(duì)于卷管質(zhì)量有很大影響。通常對(duì)環(huán)氧(酚醛膠布，在)70-100℃的范圍內(nèi)，對(duì)酚醛膠布可控制在80-120℃。在卷制小直徑管材時(shí)，通常熱輥溫度要稍低些，可采用60-80℃（環(huán)氧(酚醛管），以免產(chǎn)生皺紋。卷制時(shí)，熱輥的具體溫度，仍根據(jù)膠布的老嫩程度而定。膠布老一些的，溫度稍高些。
佳溫度，主要依據(jù)膠布預(yù)熱情況來(lái)判斷。膠布在卷入時(shí)，必須充分發(fā)粘，以保證層間有良好的粘接。但又不要有明顯的流膠現(xiàn)象，因?yàn)榱髂z多了容易引起粘后支撐輥和表面起皺等不良現(xiàn)象，產(chǎn)品的質(zhì)量也不好。為了決定佳的卷管溫度，在實(shí)際生產(chǎn)中，可剪一小條膠布在熱輥上預(yù)熱幾秒鐘，觀察其軟化和發(fā)粘的情況從而作出判斷。在操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)溫度不合適，應(yīng)及時(shí)加以凋整。當(dāng)然，卷制時(shí)熱輥的溫度與卷管的速度有關(guān)，速度快，則加熱時(shí)間短，要求溫度稍高。
在操作中，加熱輥上常會(huì)粘一層樹(shù)脂，它不僅影響操作，也會(huì)降低熱輥表面的實(shí)際溫度，所以要定時(shí)用刮刀清理。
2、壓輥壓力的作用是將膠布?jí)壕o，使管材卷得比較密實(shí)。同時(shí)將管芯壓緊，由于摩擦力的作用，使管芯不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到卷管的目的。
3、膠布的張力
管材卷制時(shí)，膠布層間粘結(jié)，主要靠膠布的張力來(lái)實(shí)現(xiàn)，即使無(wú)壓力存在，只要在膠布的幅面上有均勻而適宜的張力，同樣可以獲得的制品（但實(shí)際上實(shí)現(xiàn)幅面上均勻的張力是比較困難的）由于層間粘結(jié)主要由張力來(lái)實(shí)現(xiàn)，故張力也是卷管中的一項(xiàng)重要的參數(shù)。但目前生產(chǎn)中，都未進(jìn)行具體的測(cè)定。張力的施加主要是靠壓在膠布卷上的重量來(lái)確定，或者是調(diào)節(jié)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)和控制。通常壓力略大一點(diǎn)有利于卷緊和排除氣泡。在操作時(shí)必須注意布幅上張力的均勻性。如果在卷制過(guò)程中出現(xiàn)張力不均勻，可以進(jìn)行開(kāi)刀處理，或割斷膠布，然后重新搭接。為消除張力不均，應(yīng)特別注意開(kāi)始卷制時(shí)，膠布頭要搭接均勻和平整。
4、卷制速度
在卷制時(shí)的線速度，是根據(jù)膠布的老嫩程度、熱輥溫度、操作的熟練程度等方面因素來(lái)確定。其中主要是膠布的老嫩程度。當(dāng)然在可能的條件下，提高卷制速度即可增加生產(chǎn)量。通常采用的卷制速度為4-6米/分。
四、固化烘焙
由于在卷制時(shí)，膠布經(jīng)過(guò)熱輥的時(shí)間很短，樹(shù)脂只是熔融而未固化交聯(lián)，玻璃纖維的相對(duì)位置，僅僅是靠未固化的樹(shù)脂保持。要使樹(shù)脂固化交聯(lián)，必須將卷制管坯在一定的溫度下加熱固化。加熱條件，可根據(jù)所用樹(shù)脂的類型、所要求的固化條件及管材的壁厚來(lái)制定。如壁厚為20毫米以下的環(huán)氧+酚醛玻璃鋼管，可采用100℃左右的溫度入烘房，保溫2小時(shí)。然后逐漸升溫到160℃,保溫5-6小時(shí)。再自然冷卻，以便脫模。在烘焙固化過(guò)程中，要求管材間距不小于*厘米的間隙，以利于熱風(fēng)循環(huán)，保證溫度均勻，有時(shí)甚至要求管材轉(zhuǎn)動(dòng)烘焙，以便獲得均勻固化和光潔的表面。
五、脫模
烘焙固化后的成型管材，要求模具溫度冷卻到80℃,以下時(shí)，才能脫模。其原因是溫度過(guò)高，金屬熱膨脹而難于脫模，易將管材拉壞。另一方面，對(duì)于長(zhǎng)度較大的管材，脫模時(shí)，如脫模溫度過(guò)高，則易變形，從而降低了管材的質(zhì)量和減少模具的使用壽命。
六、整修加工
脫模后的管材，用小刀將管面上的接縫、皺紋和氣泡等凹凸不平的地方進(jìn)行修整，以達(dá)到要求的表面質(zhì)量。然后用砂輪切割機(jī)將管兩端切掉，后再用水將管內(nèi)、外壁的鋸屑沖洗干凈，淋干待檢。
七、表面處理
整修加工后的管材，經(jīng)檢驗(yàn)合格者，要進(jìn)行表面處理。管材表面處理是先將管材外表面打磨，然后進(jìn)行浸漆或涂漆。表面處理的目的在于降低制品的吸潮，提高介電性，防止老化并增加管材的美觀等。