Мы работаем с крупными и средними предприятиями. Шаг вперед!
Компания Hebei Zhaofeng Environmental Protection Technology Co., Ltd.

Технология намотки стекловолокна-1

Процесс намотки волокон является одним из процессов производства композитных материалов с полимерной матрицей. Существует три основных вида намотки: обмотка в виде кольца, намотка плоскости и намотка по спирали. Эти три метода имеют свои особенности, и метод мокрой намотки является наиболее широко используемым из-за его относительно простых требований к оборудованию и низкой стоимости производства.

Процесс размерной намотки является одним из основных процессов производства композитных материалов на основе смол. Это своего рода непрерывная волокнистая или тканевая лента, пропитанная полимерным клеем в условиях контролируемого натяжения и заданной формы линии, а затем непрерывно, равномерно и регулярно наматываемая на стержневую форму или подкладку, а затем при определенной температуре. Среда, чтобы стать композитным материалом методом формования изделий определенной формы. Принципиальная схема процесса формования филаментной намотки 1-1.

Существует три основных вида намотки (рис. 1-2): обмотка в виде кольца, плоская намотка и спиральная намотка. Армирующий материал с кольцевой намоткой непрерывно наматывается на стержневую форму под углом, близким к 90 градусам (обычно 85-89 градусов), к оси оправки. Внутреннее направление непрерывно наматывается на стержневую форму, и спирально намотанный армирующий материал также касается двух концов стержневой формы, но непрерывно наматывается на стержневую форму в виде спирали на стержневой пресс-форме.
Развитие технологии намотки нитей тесно связано с разработкой армирующих материалов, систем смол и технологических изобретений. Хотя во времена династии Хань существовал процесс пропитки длинных деревянных шестов продольным бамбуковым шелком и обручем и пропитки их лаком для изготовления длинных оружейных шестов, таких как Ге, Алебарда и т. Д., Только в 1950-х годах намотка нити процесс действительно стал технологией производства композитных материалов. . В 1945 году технология намотки нитей была использована для успешного изготовления безпружинной подвески колес. В 1947 году была изобретена первая намоточная машина. С разработкой высокоэффективных волокон, таких как углеродное волокно и арамидное волокно, и появлением намоточных машин, управляемых микрокомпьютером, процесс намотки волокон как технология производства композитных материалов с высокой степенью механизации производства получил быстрое развитие. Были применены все возможные области.

В зависимости от различных химических и физических состояний полимерной матрицы во время намотки процесс намотки можно разделить на три типа: сухой, влажный и полусухой:

1. Сухой метод
Для сухой намотки используется предварительно пропитанная лента из пряжи, которая была заранее смочена и находится на стадии B. Лента из препрега изготавливается и поставляется на специальном заводе или в мастерской. При сухой намотке ленту препрега необходимо нагреть и размягчить на намоточной машине перед намоткой на стержневую форму. Поскольку содержание клея, размер ленты и качество ленты из препрега можно определить и проверить перед намоткой, качество продукта можно контролировать более точно. Эффективность производства сухой намотки выше, скорость намотки может достигать 100-200 м / мин, а рабочая среда более чистая. Однако оборудование для сухой намотки более сложное и дорогое, а прочность на межслойный сдвиг намотанного продукта также невысока.

2. Мокрый
Мокрая намотка предназначена для связывания волокон, погруженных в клей, и непосредственной намотки их на стержневую форму с контролем натяжения, а затем их затвердевания и придания формы. Оборудование для мокрой намотки относительно простое, но поскольку лента наматывается сразу после окунания, трудно контролировать и проверять содержание клея в продукте во время процесса намотки. В то же время, когда растворитель в клее затвердевает, на изделии легко образуются такие дефекты, как пузырьки и поры. , Во время наматывания контролировать натяжение непросто. В то же время рабочие работают в среде, где испаряются растворители и разлетаются короткие волокна, а условия труда - плохие.

3. Полусухое
По сравнению с мокрым процессом, полусухой процесс добавляет набор сушильного оборудования на пути от погружения волокна до намотки к стержневой форме, что в основном вытесняет растворитель из клея пряжи. По сравнению с сухим методом, полусухой метод не требует полного набора сложного оборудования для обработки препрега. Хотя содержание клея в продукте так же сложно точно контролировать, как мокрый метод в процессе, и есть дополнительный набор оборудования для промежуточной сушки, чем мокрый метод, трудоемкость рабочих выше, но дефекты, такие как пузырьки и поры в продукте значительно уменьшаются.
Эти три метода имеют свои особенности, и метод мокрой намотки является наиболее широко используемым из-за его относительно простых требований к оборудованию и низкой стоимости производства. Преимущества и недостатки трех способов намотки сравниваются в Таблице 1-1.

Основное применение процесса формирования обмотки

1. Резервуар для хранения FRP
Хранение и транспортировка химически агрессивных жидкостей, таких как щелочи, соли, кислоты и т. Д., Стальные резервуары легко гниют и протекают, а срок службы очень короткий. Стоимость перехода на нержавеющую сталь выше, а эффект не такой хороший, как у композитных материалов. Подземный резервуар для хранения пластика, армированного стекловолокном, с намоткой из волокна может предотвратить утечку нефти и защитить источник воды. Резервуары для хранения из композитного стеклопластика с двойными стенками и трубы из стеклопластика, изготовленные методом намотки нити, широко используются на заправочных станциях.

2. Трубы из стеклопластика
Трубопроводы с намотанной нитью широко используются в нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических антикоррозионных трубопроводах, водопроводах и трубопроводах природного газа из-за их высокой прочности, хорошей целостности, отличных комплексных характеристик, легкости достижения эффективного промышленного производства и низких общих эксплуатационных расходов. И твердые частицы (например, летучая зола и минералы) по трубопроводам и так далее.

3. Изделия из стеклопластика, работающие под давлением
Процесс намотки нитей может использоваться для производства сосудов высокого давления из стеклопластика (включая сферические сосуды) и трубопроводов из стеклопластика, находящихся под давлением (внутреннее давление, внешнее давление или и то, и другое).
Сосуды высокого давления из стеклопластика в основном используются в военной промышленности, например, корпуса твердотопливных ракетных двигателей, корпуса жидкостных ракетных двигателей, сосуды высокого давления из стеклопластика, глубоководные оболочки под внешним давлением и т. Д. Напорные трубы из стеклопластика могут быть заполнены жидкостью и газом и не будут утечка или повреждение под определенным давлением, например, в трубах обратного осмоса для опреснения морской воды и трубопроводах для запуска ракет. Превосходные характеристики современных композитных материалов сделали возможным успешное применение корпусов ракетных двигателей и топливных баков различных спецификаций, подготовленных методом намотки накала, который стал основным направлением развития двигателей сейчас и в будущем. Они включают в себя регулируемые по высоте кожухи двигателей размером всего несколько сантиметров в диаметре и кожухи двигателей для больших транспортных ракет диаметром до 3 метров.

Метод ремонта намоточной трубы из стеклопластика

1. Основные причины липкой поверхности композитных изделий:
а) Высокая влажность воздуха. Поскольку водяной пар задерживает и препятствует полимеризации ненасыщенной полиэфирной смолы и эпоксидной смолы, он может даже вызвать постоянное слипание на поверхности и такие дефекты, как неполное отверждение продукта в течение длительного времени. Поэтому необходимо обеспечить производство композитных изделий при относительной влажности ниже 80%.
б) Слишком мало парафина в ненасыщенной полиэфирной смоле или парафин не отвечает требованиям, что приводит к ингибированию кислорода в воздухе. Помимо добавления необходимого количества парафина, можно также использовать другие методы (например, добавление целлофана или полиэфирной пленки) для изоляции поверхности продукта от воздуха.
в) Дозировка отвердителя и ускорителя не соответствует требованиям, поэтому дозировку следует строго контролировать в соответствии с формулой, указанной в техническом документе при приготовлении клея.
г) Для ненасыщенных полиэфирных смол улетучивается слишком много стирола, что приводит к недостаточному количеству мономера стирола в смоле. С одной стороны, смолу не следует нагревать до гелеобразования. С другой стороны, температура окружающей среды не должна быть слишком высокой (обычно 30 градусов Цельсия уместно), а количество вентиляции не должно быть слишком большим.

2. В продукте слишком много пузырей по следующим причинам:
а) Пузырьки воздуха не полностью вытеснены, и каждый слой растекания и наматывания необходимо многократно прокатывать валиком. Ролик должен быть выполнен в виде круглого зигзага или типа с продольными канавками.
б) Вязкость смолы слишком велика, и пузырьки воздуха, попавшие в смолу, не могут быть вытеснены при перемешивании или чистке щеткой. Необходимо добавить соответствующее количество разбавителя. Разбавитель ненасыщенной полиэфирной смолы - стирол; разбавителем эпоксидной смолы может быть этанол, ацетон, толуол, ксилол и другие химически неактивные разбавители или разбавители на основе простого глицеринового эфира. Разбавитель фурановой смолы и фенольной смолы - этанол.
c) Неправильный выбор армирующих материалов, типы используемых армирующих материалов должны быть пересмотрены.
г) неправильный рабочий процесс. В зависимости от различных типов смол и армирующих материалов следует выбирать соответствующие методы обработки, такие как окунание, чистка щеткой и угол прокатки.

3. Причины расслоения продукции следующие:
а) Волокнистая ткань не была предварительно обработана, или обработка недостаточна.
б) Натяжение ткани недостаточное во время наматывания или слишком много пузырей.
c) Количество смолы недостаточное, или вязкость слишком высока, и волокно не насыщено.
г) Формула неразумная, что приводит к плохим характеристикам склеивания, или скорость отверждения слишком высокая или слишком низкая.
д) Во время последующего отверждения условия процесса не подходят (обычно преждевременное термическое отверждение или слишком высокая температура).

Независимо от расслоения, вызванного какой-либо причиной, расслоение должно быть тщательно удалено, а слой смолы за пределами области дефекта должен быть отполирован с помощью угловой шлифовальной машины или полировальной машины, ширина не менее 5 см, а затем повторно уложен в соответствии с требования к процессу. Пол.
Независимо от вышеперечисленных дефектов необходимо принять соответствующие меры для их полного устранения и соответствия требованиям качества.
Причины и решения для расслоения, вызванного трубами из стеклопластика
Причины отслоения песочных труб из стеклопластика:
Причины: ①Лента слишком старая; ② Количество ленты слишком мало или неровно; ③ Температура горячего вала слишком низкая, смола плохо плавится, и лента не может хорошо прилипать к сердцевине; ④Натяжение ленты небольшое; ⑤Количество маслянистого разделительного агента Слишком много пятен на основной ткани.
Решение: ① Содержание клея в клейкой ткани и содержание клея в растворимой смоле должны соответствовать требованиям качества; ②Температура горячего валика установлена ​​на более высокое значение, так что, когда клейкая ткань проходит через горячий валик, клейкая ткань становится мягкой и липкой, а сердцевина трубки может плотно прилегать. ③ Отрегулируйте натяжение ленты; ④Не используйте масляный разделительный агент и не уменьшайте его дозировку.

Вспенивание внутренней стенки стеклянной трубки
Причина в том, что поводковая ткань не находится близко к матрице.
Решение: обратите внимание на операцию, убедитесь, что ткань поводка плотно и плоско приклеена к сердцевине.
Основная причина вспенивания после отверждения FRP или вспенивания после отверждения трубки заключается в том, что содержание летучих в ленте слишком велико, температура прокатки низкая, а скорость прокатки высокая. . Когда трубка нагревается и затвердевает, ее остаточные летучие вещества набухают от тепла, заставляя трубку пузыриться.
Решение: контролировать содержание летучих веществ в ленте, соответствующим образом увеличивать температуру прокатки и снижать скорость прокатки.
Причина сморщивания тюбика после отверждения - высокое содержание клея в ленте. Решение: соответствующим образом уменьшить содержание клея в ленте и снизить температуру прокатки.

Неквалифицированное выдерживаемое напряжение FRP
Причины: ①Натяжение ленты во время прокатки недостаточное, температура прокатки низкая или скорость прокатки высокая, поэтому связь между тканью и тканью плохая, а остаточное количество летучих веществ в трубке велико; ②Трубка не полностью затвердела.
Решение: ①Увеличьте натяжение ленты, увеличьте температуру прокатки или снизьте скорость прокатки; ② Отрегулируйте процесс отверждения, чтобы убедиться, что трубка полностью затвердела.

Вопросы, на которые следует обратить внимание:
1. Из-за низкой плотности и легкости материала трубы из стеклопластика легко монтировать в районах с высоким уровнем грунтовых вод, и необходимо учитывать такие меры, препятствующие плаванию, как пирсы или дренаж дождевой воды.
2. При строительстве открывающихся тройников на установленных стеклопластиковых трубах и при ремонте трещин трубопровода они должны быть аналогичны полностью сухим условиям на заводе, а смола и волокнистая ткань, используемые во время строительства, должны быть отверждены в течение 7 дней. -8 часов, и на месте строительства и ремонта Ремонт, как правило, трудно удовлетворить это требование.
3. Существующее оборудование для обнаружения подземных трубопроводов в основном обнаруживает металлические трубопроводы. Приборы для обнаружения неметаллических трубопроводов дороги. Таким образом, в настоящее время невозможно обнаружить трубы из стеклопластика после того, как они были закопаны в землю. Остальные последующие строительные блоки очень легко выкопать и повредить трубопровод во время строительства.
4. Плохая анти-ультрафиолетовая способность трубы FRP. В настоящее время трубы из стеклопластика для поверхностного монтажа задерживают время старения, создавая на их поверхности богатый смолой слой толщиной 0,5 мм и поглотитель ультрафиолета (обработанный на заводе). С течением времени богатый смолой слой и поглотитель УФ-излучения разрушаются, что сокращает срок его службы.
5. Повышенные требования к глубине заделки почвы. Как правило, самый мелкий покровный грунт стеклопластиковых труб марки СН5000 под проезжей частью общего пользования составляет не менее 0,8 м; самый глубокий укрывной грунт не более 3,0 м; самый мелкий покровный грунт стеклотрубки марки СН2500 - не менее 0,8 м; Самый глубокий покровный грунт составляет 0,7 м и 4,0 м соответственно).
6. Земля для засыпки не должна содержать твердых предметов размером более 50 мм, таких как кирпичи, камни и т. Д., Чтобы не повредить внешнюю стену трубопровода.
7. Нет сообщений о широкомасштабном использовании труб из стеклопластика крупными компаниями водоснабжения по всей стране. Поскольку трубы из стеклопластика являются новыми типами труб, срок их службы до сих пор неизвестен.

Причины, методы лечения и меры профилактики протечек стеклопластиковых труб высокого давления

1. Анализ причины утечки
Труба из стеклопластика представляет собой непрерывную трубу из термореактивной смолы, армированную стекловолокном. Он слишком хрупкий и не выдерживает внешнего воздействия. Во время использования на него влияют внутренние и внешние факторы, а иногда происходит протечка (протечка, разрыв), что серьезно загрязняет окружающую среду и влияет на время закачки воды. Темп. После расследования и анализа на месте утечка произошла в основном по следующим причинам.

1.1, влияние производительности FRP
Поскольку стеклопластик является композитным материалом, на материал и процесс серьезно влияют внешние условия, в основном из-за следующих факторов:
(1) Тип синтетической смолы и степень отверждения влияют на качество смолы, разбавитель смолы и отвердитель, а также на формулу пластмассы, армированной стекловолокном.
(2) Структура компонентов FRP и влияние материалов из стекловолокна, а также сложность компонентов FRP напрямую влияют на качество технологии обработки. Различные материалы и различные требования к средам также усложняют технологию обработки.
(3) Воздействие на окружающую среду в основном связано с воздействием на окружающую среду производственной среды, температуры и влажности воздуха.
(4) Влияние плана обработки, независимо от того, является ли план технологии обработки обоснованным или нет, напрямую влияет на качество строительства.
Из-за таких факторов, как материалы, операции персонала, влияние окружающей среды и методы проверки, производительность FRP снизилась, и будет небольшое количество локальных повреждений стенки трубы, темных трещин на внутренних и внешних винтах и ​​т. Д. , которые сложно найти при осмотре, да и то только во время использования. Выявится, что это проблема качества продукции.

1.2, внешнее повреждение
Существуют строгие правила транспортировки на большие расстояния, а также погрузки и разгрузки стеклопластиковых труб. Если вы не используете мягкие стропы и не перевозите на дальние расстояния, не используйте деревянные доски. Трубопровод транспортной тележки превышает высоту 1,5 м над тележкой. При засыпке конструкции расстояние от трубы составляет 0,20 мм. Камни, кирпичи или прямая засыпка могут вызвать внешнее повреждение стальной стеклопластиковой трубы. При строительстве вовремя не было обнаружено, что произошла перегрузка по давлению и произошла утечка.

1.3, вопросы дизайна
Впрыск воды под высоким давлением имеет высокое давление и большую вибрацию. Трубы из стеклопластика: трубы, расположенные в шахматном порядке, которые внезапно меняются в осевом и поперечном направлениях, создавая осевое усилие, которое приводит к разъединению резьбы и разрыву резьбы. Кроме того, из-за различных вибрационных материалов в соединительных частях стальных переходных муфт, измерительных станций, устьев скважин, расходомеров и стеклопластиковых труб происходит утечка из стеклопластиковых труб.

1.4. Проблемы качества строительства
Конструкция стеклопластиковых труб напрямую влияет на срок службы. Качество конструкции в основном проявляется в том, что глубина заглубления не соответствует проектной, защитный кожух не изнашивается поперек магистралей, дренажных каналов и т. Д., А центратор, упор, неподвижная опора, сокращение трудозатрат и материалов и т. Д. .. не добавляются в кожух в соответствии со спецификациями. Причина протечки трубы FRP.

1.5 Внешние факторы
Трубопровод закачки воды из стеклопластика проходит через обширную территорию, большая часть которой находится вблизи сельскохозяйственных угодий или дренажных канав. Столб с вывеской был украден за долгий срок службы. В сельских городах и деревнях ежегодно используется механизация для поддержания инфраструктуры в области водоснабжения, что приводит к повреждению трубопроводов и утечкам.


Время публикации: август-12-2021