卷制玻璃鋼管的工藝過程
玻璃鋼管以其優良的耐腐蝕性能,已廣泛地應用于石油化工、冶金、建筑等工業部門。同時又因玻璃鋼管具有輕質高強、電絕緣性好,故在電氣工業中亦占有相當的市場。玻璃鋼管是一種很有發展前途的玻璃鋼制品。隨著玻璃鋼工業的發展,玻璃鋼管的生產方法越來越多,如手糊法、纖維纏繞法,卷制法、拉擠法、離心澆注法、內側纏繞法等等。
主要介紹干法機械卷制法生產玻璃鋼管道。
卷管工藝過程及條件
一、卷管成型基本原理及特點
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實現卷制工藝。在卷制時,玻璃膠布通過熱輥加熱,將樹脂熔融,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。同時樹脂又變為固態,以固定玻璃膠布在芯模上的各層相對位置,使產品達到一定的厚度,卷制過程結束,送固化爐固化。在卷制過程中芯模的轉動一般是靠摩擦力而實現的。卷制成型的特點是在卷制過程中,需要一定的壓力、溫度和時間,這與層壓成型相同,但在相同的原材料下,卷制所需壓力遠低于層壓(有時甚至有十幾倍之差);加熱過程也只是在加料過程中加熱,而不象層壓工藝加熱是保持在整個成型過程中。同時,加熱的溫度也較實際固化溫度低。在卷制到芯模得以層間粘接時,就停止加熱,有時為了保征產品質量,甚至還要予以冷卻;另外,管材的終固化并不是在卷管機上完成,而是在固化爐中進行,同時在卷制過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,不斷加料直到達到制品所要求的厚度。
二、卷管成型工藝過程及工藝條件
?。ㄒ唬┠>哳A熱和脫模劑的涂刷
在卷制過程中,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,在芯模轉動時,能正常送布進行卷制。芯模溫度太低,一方面則可能產生芯模與膠布之間打滑而無法卷制;另一面可能使引頭布卷入時,膠布粘結不好,產生分層。溫度過高,則引頭布發粘,使其產生皺紋,甚至可能由于溫度太高,樹脂粘度太低,導致樹脂大量流失,同時,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。
?。ǘ┚碇?BR> 卷制是指膠布在卷管機上卷制成所要求的管坯的過程,它是卷管的重要工序。卷制條件、操作經驗及熟煉程度對所得產品的性能影響極大。卷制過程分手工卷制和連續卷制兩種?,F以同一設備上進行兩種卷制方法分別介紹如下
1、連續卷制過程
先將各個輥筒上的集膠清理干凈,然后將熱輥加熱到所要求的溫度,調整好膠布的張力。在不加壓輥的情況下,在卷管機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,同時再將膠布拉正,也貼在引頭布的熱輥部分,與引頭布搭接,進行卷制。引頭布的長度通常為800-1200毫米,視管材直徑而定,而引頭布與膠布的搭接長度一般為15-25毫米。對可調速設備,卷制厚壁管道時,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,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行卷制,通常用于生產管材較長,或者是管材直徑很小的制品。對于較長的管材,可按管材長度要求,將膠布裁成比要求長度長50-150毫米的膠布作為加工余量。在卷制時采用緯向卷制的方式。目前國內生產6米輸油管,即采用此方法。當然管子長度不大的時候,也可采用這種方法,然后用砂輪切割成要求的規格。用手工添加的卷制過程與連續卷制相似,其差別在于添加后一張膠布時,均需在熱輥上與前一張膠布搭接。搭接時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,以免產生皺紋和氣泡。在卷制過程中,如發現有皺紋和氣泡,需隨時取出芯模,待膠布冷卻后,剝離膠布,重新卷制(這一點連續卷制中亦一樣,但用手添加膠布的情況,更易產生上述問題)。在手工卷制時,膠布的張力,仍利用調整對加熱輥轉動的摩擦阻力來實現。另外采用手工添加膠布卷制過程中,因同一根管材中,膠布的塔接次數較多,故在確定搭接長度時,應在10-250毫米范圍內,選擇適當的長度,以盡量考慮讓搭接部位均勻地分布在管材的周圍各個方位上,這樣可以保證管材的圓度和縱向有均勻的強度。
三、卷制工藝條件
卷制時的主要工藝條件有溫度、壓力、布的張力和卷制速度,現分述如下:
1、加熱輥的溫度
加熱輥的溫度是卷制過程中的一個重要的工藝參數,它對于卷管質量有很大影響。通常對環氧(酚醛膠布,在)70-100℃的范圍內,對酚醛膠布可控制在80-120℃。在卷制小直徑管材時,通常熱輥溫度要稍低些,可采用60-80℃(環氧(酚醛管),以免產生皺紋。卷制時,熱輥的具體溫度,仍根據膠布的老嫩程度而定。膠布老一些的,溫度稍高些。
佳溫度,主要依據膠布預熱情況來判斷。膠布在卷入時,必須充分發粘,以保證層間有良好的粘接。但又不要有明顯的流膠現象,因為流膠多了容易引起粘后支撐輥和表面起皺等不良現象,產品的質量也不好。為了決定佳的卷管溫度,在實際生產中,可剪一小條膠布在熱輥上預熱幾秒鐘,觀察其軟化和發粘的情況從而作出判斷。在操作過程中,發現溫度不合適,應及時加以凋整。當然,卷制時熱輥的溫度與卷管的速度有關,速度快,則加熱時間短,要求溫度稍高。
在操作中,加熱輥上常會粘一層樹脂,它不僅影響操作,也會降低熱輥表面的實際溫度,所以要定時用刮刀清理。
2、壓輥壓力的作用是將膠布壓緊,使管材卷得比較密實。同時將管芯壓緊,由于摩擦力的作用,使管芯不斷轉動,以達到卷管的目的。
3、膠布的張力
管材卷制時,膠布層間粘結,主要靠膠布的張力來實現,即使無壓力存在,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(但實際上實現幅面上均勻的張力是比較困難的)由于層間粘結主要由張力來實現,故張力也是卷管中的一項重要的參數。但目前生產中,都未進行具體的測定。張力的施加主要是靠壓在膠布卷上的重量來確定,或者是調節壓輥轉動的摩擦力來實現和控制。通常壓力略大一點有利于卷緊和排除氣泡。在操作時必須注意布幅上張力的均勻性。如果在卷制過程中出現張力不均勻,可以進行開刀處理,或割斷膠布,然后重新搭接。為消除張力不均,應特別注意開始卷制時,膠布頭要搭接均勻和平整。
4、卷制速度
在卷制時的線速度,是根據膠布的老嫩程度、熱輥溫度、操作的熟練程度等方面因素來確定。其中主要是膠布的老嫩程度。當然在可能的條件下,提高卷制速度即可增加生產量。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,膠布經過熱輥的時間很短,樹脂只是熔融而未固化交聯,玻璃纖維的相對位置,僅僅是靠未固化的樹脂保持。要使樹脂固化交聯,必須將卷制管坯在一定的溫度下加熱固化。加熱條件,可根據所用樹脂的類型、所要求的固化條件及管材的壁厚來制定。如壁厚為20毫米以下的環氧+酚醛玻璃鋼管,可采用100℃左右的溫度入烘房,保溫2小時。然后逐漸升溫到160℃,保溫5-6小時。再自然冷卻,以便脫模。在烘焙固化過程中,要求管材間距不小于*厘米的間隙,以利于熱風循環,保證溫度均勻,有時甚至要求管材轉動烘焙,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,才能脫模。其原因是溫度過高,金屬熱膨脹而難于脫模,易將管材拉壞。另一方面,對于長度較大的管材,脫模時,如脫模溫度過高,則易變形,從而降低了管材的質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行修整,以達到要求的表面質量。然后用砂輪切割機將管兩端切掉,后再用水將管內、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,經檢驗合格者,要進行表面處理。管材表面處理是先將管材外表面打磨,然后進行浸漆或涂漆。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。










































