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玻璃钢是什么材料组成的?

发布时间:2020-06-20 00:11:40

发布人:septic tank

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根据FRP的材料特点,常用的制造工艺主要有缠绕成型、拉挤成型、成型和手糊成型。
       玻璃纤维增强塑料(玻璃钢),又称GFRP,是一种纤维增强塑料。一般是指以玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂和酚醛树脂为基体,以玻璃纤维或其制品为增强材料的增强塑料。它被称为玻璃纤维增强塑料,或FRP,这是不同于钢化玻璃。
      由于使用的树脂类型不同,有聚酯玻璃纤维、环氧玻璃纤维和酚醛玻璃纤维。又轻又硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收少,耐腐蚀。可代替钢材制造机械零件、汽车、船壳等。
       FRP的学名是纤维增强塑料,俗称FRP (fiber enhanced plastics),是一种纤维增强复合塑料。根据使用的纤维种类,可分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)、碳纤维增强复合塑料(CFRP)、硼纤维增强复合塑料等。是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、胶带、毡、纱等)为增强材料,合成树脂为基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维的直径(或晶须)很小,通常低于10μm,缺陷是越来越小。断裂应变约为30 / 1000。它是脆性材料,容易损坏、断裂和腐蚀。与纤维相比,基体的强度和模量要低得多,但它能承受大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是一种延性材料。

       复合材料的概念是指一种材料不能符合使用要求,需要将两种或两种以上的材料组合在一起,形成另一种能够符合人们需求的材料,即复合材料。例如,单一类型的玻璃纤维,虽然强度高,但纤维之间是松散的,只能承受拉伸力,不能承受弯曲、剪切和压缩应力,而且不容易做出固定的几何形状。如果用合成树脂粘接在一起,可以制成不同形状固定的硬质制品,既能承受拉应力,又能承受弯曲、压缩和剪切应力。这构成了一种玻璃纤维增强塑料基复合材料。由于其强度相当于钢和含有玻璃成分,它还具有玻璃的颜色、形状、耐腐蚀性、电气绝缘、隔热等性能。该术语是1958年原建材工业部部长赖际发提出的,从建筑材料体系扩展。玻璃纤维的含义是指以玻璃纤维为增强材料,合成树脂为粘结剂的增强塑料,国外称为玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢工业的发展,玻璃钢作为塑料基体的增强材料,已从玻璃纤维扩展到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等。这些新纤维制成的增强塑料是一些性能高的纤维增强复合材料,不能用FRP的俗称来概括。从历史的起源和发展来看,FRP复合材料是常用的材料。

根据FRP的材料特点,常用的制造工艺主要有缠绕成型、拉挤成型、成型和手糊成型。

玻璃钢生产缠绕设备

上图所示:玻璃钢生产缠绕设备

一、纤维缠绕成型:
①能够按产品的受力状况设计缠绕规律,使能充分发挥纤维的强度;
②比强度高:一般来讲,纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比,重量可减轻40~60%;
③稳定性高:纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产,工艺条件确定后,缠出来的产品质量稳定;
④生产效率高:采用机械化或自动化生产,需要操作工人少,缠绕速度快(240m/min),故劳动生产率高;
⑤成本低:在同一产品上,可合理配选若干种材料(包括树脂、纤维和内衬),使其再复合;

玻璃钢拉挤生产设备

上图所示:玻璃钢拉挤生产设备

二、拉挤成型:

拉挤成型的工艺过程可分为浸渗、成型、固化/冷却三个步骤。与其他复合材料生产相比,其主要优点如下:
1、原材料利用率高
与传统的铺管工艺相比,拉挤工艺不需要对片材或预浸料进行切割,而是直接使用原丝和预浸带进行生产。除型材两端有一小部分需要切割外(切割长度取决于初始牵引纤维的长度和固化模具的长度),生产过程不产生其他废料。
2、它可以产生复杂的结构轮廓
在工程领域有适合型材生产的缠绕和织造。由于工作原理的限制,上述两种只能产生单腔的简单截面剖面,纵向配筋纤维布置相对困难。
3、生产效率高:
拉挤工艺是一条自动或半自动生产线,具有“成型”和“固化”两种功能,可实现连续生产。拉挤速度可达每分钟10米。
4、优良的品质
通过自动化设备,可以在生产过程中对型材牵引力、纵向预紧力、缠绕/织造预紧力、模具温度分布、树脂注射压力、拉挤速度等工艺参数进行控制,从而符合整体质量的均匀性和可控性。另外,该型材在固化过程中被外模覆盖,固化后的型材整体尺寸公差小,表面质量高。
5、 高的灵活性
拉挤工艺通过使用不同的纤维材料和基材配比(如超模量单向纤维或多轴向纤维、热固性树脂或热塑性树脂等),可以根据不同的需要生产出适用范围不同的产品。
6、强扩展/复制
通过使用相同的模具,工艺参数和原材料,我们可以扩大生产线或复制到其他地区具有相同的质量。没有经验的工人或高成本的高压釜设备,可以生产大批量高质量的型材。

玻璃钢模压生产设备

上图所示:玻璃钢模压生产设备

三、模压成型:

       模压成型工艺是利用树脂固化反应各阶段的特点来实现产品成型,即模压材料塑化、模腔的流动和填充、树脂固化。在用成型材料填充型腔的过程中,树脂流动,固化材料也随之流动。因此,成型工艺的成型压力高于其他工艺,属于高压成型。因此,不仅需要能控制压力的液压机,还需要强度高、精度高金属模具。
1、原材料损耗小,避免造成过大的损耗(通常为产品质量的2% - 5%)。
2、产品内应力很低,翘曲变形也很小,力学性能相对稳定。
3.模具型腔磨损小,模具维修费用低。
4、模具设备成本低,模具结构简单,制造成本通常低于注塑模具或转移模。
5、可形成大而平的产品。可以模压的产品尺寸只取决于现有的成型机的锁模力和模板的尺寸。
6、产品收缩率小,重复性好。
7、该模具具有空腔可以放置在一个给定的模板与高生产率。
9、可适应自动上料、自动出料。
10、生产效率高,易于实现生产的自动化。
11、产品尺寸精度高,重复性好。
12、表面光洁。
13、它可以形成复杂结构的产品。
14、量产,价格相对低廉。

玻璃钢手糊

上图所示:玻璃钢手糊

四、模压成型:

       手糊成型,又称手糊成型和接触成型,是指在涂有脱模剂的模具上手工操作,即铺加增强材料(如玻璃布、粗纱方格布、玻璃毡等增强材料)和刷涂树脂(一般为树脂:复合树脂主要为环氧树脂和不饱和聚酯树脂)直到塑料制品的要求厚度确定,通过固化和脱模得到塑料制品的成型过程。手糊法是生产增强塑料制品的成型工艺之一。

以上便是玻璃钢是什么材料。如果有什么疑问,可以联系客服工作人员。

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