基于传统玻璃纤维缠绕机的工艺改善研究
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玻璃纤维生产工艺技术改造与效益分析李强文田丽娟发布时间:2021-08-25T01:16:49.508Z 来源:《中国科技人才》2021年第13期作者:李强文田丽娟[导读] 我国玻璃纤维制造的生产领域中具备高效化保温的性能、吸收噪声的性能、操作便利性的优势、重量轻成本低的特点,目前已经广泛应用在建筑工程领域中。
山东玻纤集团股份有限公司山东沂水 276400摘要:我国玻璃纤维制造的生产领域中具备高效化保温的性能、吸收噪声的性能、操作便利性的优势、重量轻成本低的特点,目前已经广泛应用在建筑工程领域中。
但是传统的玻璃纤维生产工作中,工艺技术与系统存在一定的不足之处,不利于材料的高质量、高标准化的生产制造。
基于此,本文提出几点玻璃纤维生产工艺技术改造建议,分析改造的效益,旨在为增强技术应用效果提供依据。
关键词:玻璃纤维生产;工艺技术改造;效益分析玻璃纤维生产工艺技术改造的过程中,应重点关注窑炉技术、浸润剂供应技术与其他技术的改造,在合理改革优化各类技术的情况下增强玻璃纤维生产效果、生产质量和性能,获得更多的效益。
1 玻璃纤维生产工艺技术的改造措施1.1 浸润剂供应技术的改造当前我国在玻璃纤维生产的过程中所使用的浸润剂供应技术过于单一,系统形式涉及到罐体结构、泵体设备、管道部分、生产机台的部分,在发生故障问题之后无法快速性切换处理,产品变更或是其他因素影响之下需要切换的情况下,前期准备的环节过于复杂,工作量高,操作难度大。
因此应强化技术的改造,创建新型的管道输送切换系统与设备,设置5个液体输送单元①、②、③、④、⑤,在各个输送单元中配置储液罐1①、1②、1③、1④、1⑤,同时与输液泵2①、2②、2③、2④、2⑤相互连接,设置输出管道3①、3②、3③、3④、3⑤,储液罐输液泵设备之间设置进液三通阀4①、4②、4③、4④、4⑤,同时设置出液三通阀5①、5②、5③、5④、5⑤,在接口的位置设置出液直通管。
这样在设备发生故障问题或是由于其他因素需要切换的情况下就可以使用自动化系统切换操作,无需进行前期的大量准备,工作方式简单、工作形式简易。
热固性复合材料纤维缠绕工艺的关键技术玻璃纤维缠绕是玻璃钢结构生产中的一种重要的成型工艺。
由于这种工艺易于实现机械化、自动化,与其它成型工艺相比,劳动强度低,产品的质量稳定,成本低,因此得到了广泛的应用。
1、纤维缠绕工艺纤维缠绕工艺一般可分为干法缠绕和湿法缠绕两类。
所谓干法缠绕,是将干纤维束缠绕在芯模上,然后喷涂树脂,并用压辊滚压浸透的工艺方法。
采用这种方法缠绕,设备清洁,可改善劳动条件,但对连续纤维的无捻性、浸透性要求较严,并需要充分滚压,否则容易发生干裂现象。
湿法缠绕是将浸胶后的玻璃纤维集束,在一定张力控制下直接缠绕在芯模上的工艺方法。
采用这种方法可使不同规格纤维有较强的适应性,无需滚压即可使纤维充分浸透。
使用这种方法生产的产品质量稳定,气密性能好。
但对缠绕过程的各个环节需要严格的人工维护,从而增加了劳动强度。
例如,导丝头、浸胶槽等装置在每次缠绕结束后必须认真刷洗,使其保持良好的清洁状态无论采用上述哪一种缠绕工艺,选择纤维缠绕方向是十分重要的,因为纤维缠绕方向可以决定其结构在不同方向的强度比,可使玻璃钢结构获得合理的强度分配。
内压圆筒是一个典型的例子,采用接近缠绕角θ=55°,就可使结构在环向与轴向的强度比(2:1),恰好与实际受力状态一致。
缠绕制品多为圆柱体、球体等,本讲座以管、罐为例讨论纤维缠绕工艺。
2、缠绕成型工艺原理2.1 缠绕规律的分类:2.1.1环向缠绕这是圆柱体圆周方向的缠绕。
缠绕时,芯模绕自己轴线作匀速转动,导丝头在平行于芯模轴线方向的筒身区间运动,芯模每转一周,导丝头移动一个纱片宽度,如此循环下去,直至纱片布满芯模圆筒段表面为止。
环向缠绕的特点是:缠绕只能在筒身段进行,不能缠封头(曲面体)。
邻近纱片之间相接而不相交。
纤维的缠绕角通常在85~90°之间。
为使纱片能一束挨一束地布满芯模表面,必须保证芯模旋转与导丝头平移,使这两个运动相互协调。
2.1.2 螺旋缠绕芯模绕自己轴线匀速转动,导丝头按特定速度沿芯模轴线方向往复运动。
浅谈纤维缠绕张力控制机构的结构及控制系统设计论文5则范文第一篇:浅谈纤维缠绕张力控制机构的结构及控制系统设计论文引言纤维缠绕是玻璃钢生产中的重要成型工艺之一,纤维缠绕工艺是纤维在一定的预张力作用下,浸渍树脂粘结剂后,按照一定的线型有规律地排布在芯模上,在缠绕过程中,提高密实程度,进而提高制品的强度。
在复合材料制品缠绕成型过程中,对纤维材料施加张力并对张力进行精密控制是十分重要的,施加张力可以使纤维拉直、驱除气泡、渗透树脂,使缠绕出的制品更加紧密,同时为了避免因张力过大造成纤维断裂而影响产品的质量。
这又对缠绕张力参数的控制提出了更高的要求。
设备机构设计计算机控制缠绕是用纤维预浸树脂通过特定的机械和控制,将已浸过树脂的纤维,按所要求的线型规律缠绕至芯模表面上,其性能水平对缠绕制品的质量和工作性能起着决定作用。
2.1 缠绕工艺玻璃纤维从带有张力控制的纱架引出,经过树脂浸透,进入安装在行走轨道的缠绕小车上的绕丝嘴,并按一定规律均匀缠绕在旋转的模具上。
缠绕小车延轨道做纵向直线来回运动,绕丝嘴垂直轨道做径向进退运动。
主轴模具1 由伺服电机根据要求通过减速机减速做均匀旋转,其旋转速度由编码器输出反馈;缠绕小车3 由伺服电机根据所需的要求通过减速机减速延轨道4 做纵向均速来回运动,其行走速度由编码器输出反馈;绕丝嘴2 由伺服电机根据要求通过减速机减速做径向进退运动,其运动速度由编码器输出反馈。
玻璃纤维5 从带有张力测量反馈装置7 的纤维安装控制8 引出,经过胶槽6 浸透树脂后,进入安装在缠绕小车3 上的绕丝嘴2;主轴的旋转、小车的纵向运动和绕丝嘴的径向运动组成缠绕机的主运动,由计算机控制。
由于纤维缠绕于模具上的张力直接影响到产品的质量,所以纤维的张力控制是非常重要的。
2.2 缠绕机结构由于计算机控制纤维缠绕机是将纤维按照一定的规律均匀的缠绕在芯模上而成型的专用设备,组成主体的各部件可实现计算机控制三坐标。
在满足工艺要求的前提下,又考虑结构的紧凑性,为此总体布局将主轴箱、尾座、轨道小车、绕丝嘴设计在一个主体框架上,并根据制品的大小设计成两工位缠绕,如图2。