第9章其他成型工艺课件

课件9.1概述第九章其他成型工艺第九章其他成型工艺及设备

连续成型工艺从添加原材料到制成玻璃钢制品的整个过程都是在连续不断的进行。连续制管工艺离心法制管工艺连续制板工艺拉挤成型工艺复合管生产工艺将树脂、玻纤和填料按一定比例加入到旋转的模具内，依靠高速旋转产生的离心力，使物料在模内挤压密实，固化成型的一种方法。成本低，刚性大，适用于大口径引水工程。

课件9.1概述第九章其他成型工艺将浸有树脂的玻璃纤维(无捻粗纱、无纬带、纤维毡等)，按一定线型规律缠绕在芯轴上，经过芯轴内(外)加热固化成型，在外力作用下牵引脱模，再经第二次加热固化后切割成一定长度的管材。整个过程是连续进行的。连续制管工艺

课件9.1概述第九章其他成型工艺“EPF”法热塑性塑料管和热固性玻璃钢复合结构管连续生产工艺将塑料管挤出技术和纤维缠绕工艺相结合的连续制管技术。主要用于海水养殖业、化工管道、电站排渣、污水处理等领域。复合管生产工艺

课件第九章其他成型工艺9.1概述用树脂浸渍玻璃纤维毡(有的机组还包括了制毡工序)，然后定形固化，直接获得平板或波形板制品。

整个生产过程是连续不断进行的质量轻、强度高、耐腐蚀、美观，广泛用于装饰工程及临时性建筑工程。连续制板生产工艺

课件第九章其他成型工艺9.1概述连续拉挤工艺将浸过树脂胶液的连续纤维，通过具有一定截面形状的成型模具，并在模腔内固化成型或在模腔内凝胶，出模后加热固化，在牵引机构拉力作用下，连续引拔出无限长的型材制品。

课件第九章其他成型工艺9.2连续制管工艺9.2连续制管工艺将浸有树脂的玻璃纤维(无捻粗纱、无纬带、纤维毡等)，按一定线型规律缠绕在芯轴上，经过芯轴内(外)加热固化成型，在外力作用下牵引脱模，再经第二次加热固化后切割成一定长度的管材。整个过程是连续进行的。

课件9.1概述第九章其他成型工艺连续制管工艺的主要特点：1、生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。2、可根据工程需要任意切割长度，减少接头，降低成本，安装施工方便。4、设备一次性投资大，适用于管径规格少的大批量产品生产。3、要求技术水平较高。

课件第九章其他成型工艺9.2连续制管工艺及设备钢带式低熔点金属芯模式垂直向上移动钢制芯轴式立式芯轴结构材料湿法纵向纱浸胶卧式干法连续制管机组卧式卧式湿法连续制管机组湿法环向纱浸胶步进式9.2.1工艺设备分类9.2.1工艺设备分类

课件第九章其他成型工艺9.2.2连续制管工艺原理及过程9.2.2.1卧式干法缠绕成型9.2.2连续制管工艺原理及过程卧式干法连续缠管工艺示意图1-控制装置；2-固定带盘；3-脱模片；4-管状芯轴；5-环向带盘；6-固化炉；7-电动机；8-牵引机；9-切割装置采用预浸的无纬布或玻璃布带缠绕成型。工艺程序：纵向、环向布带缠绕、芯轴内加热、预固化、第二次固化、外牵引脱模、切割等工序。

课件第九章其他成型工艺9.2.2.2卧式湿法纵向纱浸胶缠绕成型9.2.2连续制管工艺原理及过程纵向纱浸胶连续缠管工艺示意图1-纵向纱架；2-纵向纱团；3-浸胶槽；4-固定芯轴；5-环向缠绕装置；6-高频固化炉；7-牵引装置采用连续玻璃纤维粗纱，浸渍树脂胶液后进行缠绕成型。纵向纤维纱从纱架引出浸胶后，通过分纱器均匀铺放在芯轴上，形成纵向纱层，而后环向缠绕未浸胶的环向纱。缠到要求厚度，加热固化，引拔脱模，切割。

课件第九章其他成型工艺9.2.2.3卧式湿法环向纱浸胶缠绕成型9.2.2连续制管工艺原理及过程环向纱浸胶湿法连续缠管示意图1-传动装置；2-芯轴；3-脱模；4-玻璃纤维毡；5-环向纱架；6-浸胶槽；7-纵向纱团；8-加热装置；9-固化炉；10-切割装置

课件第九章其他成型工艺9.2.2.4立式垂直向上移动芯轴式缠绕成型9.2.2连续制管工艺原理及过程采用表面抛光镀铬的钢制芯轴，由驱动装置使其从下向上垂直移动，在缠绕成型玻璃钢管之前，表面涂脱模剂，缠绕成型，达到要求厚度后，表面缠绕一层玻璃纸，使表面光滑。垂直向上移动钢芯轴立式缠管机示意图

课件第九章其他成型工艺9.2.2连续制管工艺原理及过程9.2.2.5立式低熔点金属芯模式缠绕成型采用一个垂直的空心支柱，在它外面有一个用低熔点金属制成的向上移动的芯轴，在移动芯轴外缠绕玻璃钢管。固化成型、使移动芯轴的上端熔化，在重力作用下流回熔锅，完成自动脱模的要求。

课件第九章其他成型工艺9.2.2连续制管工艺原理及过程A卧式和立式设备连续缠绕的比较连续缠管工艺方法的比较卧式缠绕设备工艺流程布置在一个平面上，工艺操作和管理比较方便，但占地面积较大，且一般只能实现单向(环向或纵向)纤维湿法缠绕，由于芯铀只能水平悬臂安装，容易产生弯曲变形，影响管材的质量。立式缠绕设备占地面积小，整个缠绕装置分层水平布置，纵、环向纤维都可以实现湿法缠绕。芯轴垂直方向移动，避免了树脂胶液流至管子的一面致使胶量不均，芯轴垂直安装不会因自重产生弯曲变形。

课件第九章其他成型工艺9.2.2连续制管工艺原理及过程B半干法和湿法缠绕的比较C脱模方式比较外牵引脱模采用移动式芯铀实现自动脱模成型过程中管子始终承受着较大的牵引力，易产生变形或使树脂产生裂纹。为了减小脱模牵引力，要求在芯轴表面涂脱模剂，且要求芯抽表面光滑，并在长度方向带有一定的锥度。芯袖结构简单，加工比较容易。能较好的保证制品质量，省去了外牵引设备。但该种芯轴结构比较复杂。

课件第九章其他成型工艺9.2.3连续制管的工艺特点(1)连续化生产，辅助设备少，能够快速固化，生产效率高。(2)可据工程的使用要求定长切割。(3)连续制管需一根芯模，改变管径时，只需更换芯轴外径；定长管生产需要数根芯铀周期性交替使用。(4)工艺参数集中控制，工艺质量稳定。(5)管壁结构可根据使用要求，灵活设计和缠绕出不同结构的管材。9.2.3连续制管的工艺特点

课件第九章其他成型工艺内表层：内衬层：结构层：外表层：耐腐蚀、防渗漏、表面光滑、耐磨损性好防腐、防渗作用较高机械强度防老化作用、装饰作用典型耐腐蚀管结构示意图1-内表层；2-内衬层；3-增强层；4-外表层9.2.3连续制管的工艺特点Φ内Φ外4321

课件第九章其他成型工艺

9.2.4连续制管原材料及工艺参数9.2.4.1原材料(1)树脂基体的选择9.2.4连续制管原材料及工艺参数不饱和聚酯树脂使用要求耐腐蚀性

要求树脂粘度低，浸润性好，较长的凝胶时间，较短的固化时间，较低的固化放热峰。良好工艺性、成本较低，固化速度可通过选择适当配比而加快。

课件第九章其他成型工艺9.2.4连续制管原材料及工艺参数不饱和聚酯树脂的固化收缩率较大，配方设计中适当加入低收缩添加剂-热塑性树脂。

低收缩添加剂—热塑性树脂的作用机理当SMC在模具中加热固化时，随体系的温度升高，树脂发生热膨胀，聚酯与苯乙烯开始发生聚合，相当于其在热塑性聚合物的内压力下进行固化，因而在未发生收缩前就被固定下来了。即热塑性树脂热膨胀力阻止了聚酯固化时的收缩。

热塑性树脂固化稍迟，虽然聚合降温时也发生收缩，但是此时周围热固性树脂已经固化，故只能形成局部微孔收缩而不能形成整体收缩。

课件第九章其他成型工艺(2)增强材料选择9.2.4连续制管原材料及工艺参数连续玻璃纤维粗纱、玻璃布带、短切纤维毡和表面毡用于防腐、防渗层或外表层用于增强层

课件第九章其他成型工艺9.2.4.2连续制管工艺参数(1)缠绕规律选择搭接方式＝(n＝1，2，3…k)式中n＝1时为平接

n＝2时为搭接1/2

n＝3时为搭接2/3

n＝k时为搭接k-1/k9.2.4连续制管原材料及工艺参数环向和纵向玻璃纤维纱的排布规律

课件第九章其他成型工艺

(2)纵向纱片数计算m——纱片数；bm——每条纱片宽度，mm；D——所铺设的管道外径，mm9.2.4连续制管原材料及工艺参数保证玻璃纤维纱片能均匀布满芯轴表面，即纱片展开后的总宽度等于该层圆周长。

课件第九章其他成型工艺(3)螺旋缠绕角计算bm＝tga＝a——螺旋缠绕角，bm——每条纱片宽度，mm；D——所铺设的管道外径，mm。9.2.4连续制管原材料及工艺参数

课件第七章缠绕成型工艺纱片螺距：

W＝πDctgα纱片宽：b＝Wsinα=πDctgαsinα＝πDcosαD是芯模直径；α是纱片与芯模轴线的交角称缠绕角环向缠绕参数关系图α9.2.4连续制管原材料及工艺参数

课件第九章其他成型工艺9.2.6热塑性和热固性复合结构管连续生产工艺及设备9.2.6.1“EPF”的工艺持点特点：整个过程是连续的生产效率高制品性能好9.2.6连续制管工艺以挤出成型的塑料管为芯材(内衬)，沿轴向铺设拉挤成型的热固性玻璃钢层，而后在周向方向上用纤维缠绕法铺设热固性玻璃钢层，最后在管材表面层涂热固性或热塑性的富树脂层，形成光滑平整的表面外观。

课件第九章其他成型工艺9.2.6.2“EPF”法工艺原理及过程工艺流程挤出塑料管芯材→冷却→定型→纵向纤维纱铺层→环向纤维缠绕铺层→预固化→富树脂表面层→紫外和远红外固化→冷却→牵引切割→产品首先是热塑性塑料管挤出成型，然后在塑料管外面铺放纵、环向浸胶玻纤纱。9.2.6连续制管工艺

课件第九章其他成型工艺作业：1、简述卧式湿法纵向纱浸胶缠绕成型工艺过程。2、简述“EPF”热塑性热固性复合结构管的生产工艺流程，生产工艺上的主要特点。将浸过树脂胶液的连续纤维，通过具有一定截面形状的成型模具，并在模腔内固化成型或在模腔内凝胶，出模后加热固化，在牵引机构拉力作用下，连续引拔出无限长的型材制品。

课件第九章其他成型工艺9.3拉挤成型工艺及设备9.3拉挤成型工艺及设备连续拉挤工艺

课件第九章其他成型工艺9.3拉挤成型工艺及设备拉挤成型产品拉挤成型产品

课件第九章其他成型工艺9.3.1拉挤成型工艺及设备发展1.设备造价低，生产效率高，便于实现自动化2.增强材料含量高(40~80%)，制品性能稳定可靠3.不需要或仅需要少量后加工4.原材料的有效利用率高，基本上无边角废料6.可定长切割9.3.1拉挤成型工艺及设备发展5.制品的纵向和横向强度可任意调整，以适应不同制品的使用要求优点：

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课件第九章其他成型工艺拉挤制品的主要应用领域

(1)耐腐蚀领域(2)电工领域(3)建筑领域(4)运输领域(5)运动娱乐领域(6)能源开发领域(7)航空航天领域9.3.1拉挤成型工艺及设备发展

课件第九章其他成型工艺9.3.1拉挤成型工艺及设备发展建筑领域

课件第九章其他成型工艺9.3.2拉挤成型工艺原理及过程定义玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引下，经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长切割，连续生产玻璃钢线型制品的一种方法。工艺流程玻璃纤维粗纱排布浸胶预成型挤压模塑及固化牵引切割制品9.3.2拉挤成型工艺原理及过程外力拉拨和挤压模塑

课件第九章其他成型工艺9.3.2拉挤成型工艺原理及过程拉挤成型工艺示意图玻璃纤维无捻粗纱从纱架引出，经集束辊进入树脂槽中浸胶，进入预成型模，排除多余树脂，压实排除气泡，进入成型模，玻璃纤维和树脂在成型模中被挤压引拔成型固化，最后经牵引切割成制品。根据制品所要求的断面形状而配置的导向装置，作用使浸渍纤维能准确地按设计要求的位置进入成型模具，排除多余的树脂，提高浸渍效果，并在压实的过程中排除气泡。实现坯料的压实、成型和固化。

课件第九章其他成型工艺9.3.3拉挤成型工艺分类卧式立式间歇式牵引9.3.3拉挤成型工艺分类连续式牵引卧式拉挤设备比立式拉挤设备简单，便于操作。牵引机构间断工作牵引机构连续工作

课件第九章其他成型工艺9.3.3.1间歇式拉挤成型工艺特点：1.固化时间不受限制2.所用树脂的范围较广4.制品表面易出现间断分界线9.3.3拉挤成型工艺分类3.生产效率低牵引机构间断工作，浸胶的纤维在热模中固化定型，然后牵引出模，下一段浸胶纤维再进入热模中固化定型后再牵引出模。如此间歇牵引，而制品是连续不断的，制品按要求的长度定长切割。

课件第九章其他成型工艺9.3.3.2连续式拉挤成型工艺特点1.生产效率高2.质量可以控制3.不须二次加工4.表面性能良好9.3.3拉挤成型工艺分类

课件第九章其他成型工艺卧式拉挤成型过程示意图1-纱架；2-排纱器；3-胶槽；4-预成型模；5-成型固化模；6-牵引装置；7-切割装置；8-制品托架9.3.2拉挤成型工艺原理及过程9.3.3.3卧式拉挤成型工艺

课件第九章其他成型工艺9.3.3.4立式拉挤成型工艺采用熔融或液体金属槽代替钢制的热成型模克服了卧式拉挤成型中钢制模具价格较贵的缺点9.3.3拉挤成型工艺分类主要用于生产空腹型材，因生产空腹型材时，芯模只有一端支撑，采用此法可避免卧式拉挤芯模悬臂下垂所造成的空腹型材壁厚不均等缺陷。

课件第九章其他成型工艺9.3.4拉挤成型用原材料1.树脂基体不饱和聚酯树脂、环氧树脂和乙烯基酯树脂2.增强材料绝大部分是玻璃纤维，其次是聚酯纤维9.3.4拉挤成型用原材料占总用量的90%室温固化的双酚A型环氧树脂，粘度在4000Pa·s以上环氧树脂主链同甲基丙烯酸反应而制成的双酚A乙烯基酯树脂。采用增强型浸润剂

课件第九章其他成型工艺9.3.5拉挤成型工艺参数固化温度、固化时间、牵引张力及速度、纱团数量等9.3.5拉挤成型工艺参数固化温度和时间卧式拉挤设备，制品的固化温度和时间主要取决于树脂的引发固化体系。

课件第九章其他成型工艺9.3.5拉挤成型工艺参数浸胶时间时间长短以玻璃纤维被浸透为宜，不饱和聚酯树脂的浸胶时间控制在15~20s为宜。无捻粗纱及其织物通过浸胶槽所用时间

课件第九章其他成型工艺9.3.5拉挤成型工艺参数张力及牵引力拉挤过程中玻璃纤维粗纱张紧的力，可使浸胶后的玻璃纤维粗纱不松散，其大小与胶槽中的调节辊到模具的入口之间距离有关，与拉挤制品的形状、树脂含量要求有关。一般情况下，要根据具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确定。取决于制品的几何形状

课件第九章其他成型工艺9.3.5拉挤成型工艺参数玻璃纤维纱用量计算N-制品所用纱团数；A-制品截面积,cm2

；βf-玻璃纤维支数,m/g；ρf-玻璃纤维密度,g/cm3；Vf-玻璃纤维体积含量,%；K-玻璃纤维股数Wf-玻璃纤维的质量含量,%；Vgc-玻璃纤维、填料和树脂复合后的孔隙率；ρf-玻璃纤维密度,g/cm3；ρ混-树脂和填料混合物密度,g/cm3；Wt-填料的质量分数ρt-填料密度,g/cm3

Vg-树脂与填料混合物孔隙率ρR-树脂密度,g/cm3W混-树脂和填料混合物质量,gV混-树脂和填料混合物体积,g/cm3

课件第九章其他成型工艺9.3.6拉挤成型设备送纱架、胶槽、模具、固化炉、牵引设备和切割装置等9.3.6拉挤成型设备卧式拉挤成型过程示意图1-纱架；2-排纱器；3-胶槽；4-预成型模；5-成型固化模；6-牵引装置；7-切割装置；8-制品托架

课件第九章其他成型工艺9.3.6拉挤成型设备送纱装置从安装在纱架上的无捻粗纱纱筒中引出无捻粗纱，通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。简易纱架示意图1-轴；2-纱盘；3-分纱栅板；4-纱筒；5-导纱钩

课件第九章其他成型工艺9.3.6拉挤成型设备浸胶装置由树脂槽、导向辊、压辊、分纱栅板、挤胶辊等组成。由纱架引出的玻璃纤维无捻粗纱，在浸胶槽中浸渍树脂，并通过挤胶辊控制树脂含量。简易胶槽的构造图使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控制含胶量和排除气泡的作用。将浸涂树脂后的玻璃纤维无捻粗纱分开，确保增强材料在拉挤制品中，按设计的要求合理分布。1-压杆调整螺母;2-压杆支撑板;3-压杆;4-导向辊;5-导向辊轴承;6-压辊;7-胶槽;8-胶槽支撑;9-支架;10-上挤胶辊调整螺母;11-挤胶辊调整螺杆;12-上挤胶辊轴承;13-上挤胶辊;14-下挤胶辊;15-调整螺杆支架;16-下挤胶辊轴承

课件第九章其他成型工艺9.3.6拉挤成型设备预成型模和成型模使渗透了树脂的增强材料进一步除去多余的树脂，排除气泡，并使其形状接近于成型模的进口形状。在预成型模中，材料被逐渐地成型到所要求的形状，并使增强材料在制品断面的分布符合设计要求。整体成型模：由整体钢材加工而成，一般适于棒材和管材。组合式成型模：模孔由上、下模对合而成。模具易于加工，可生产各种类型的型材，但制品表面有分型线痕迹。固化炉牵引装置切割装置

课件第九章其他成型工艺9.4连续制板工艺及设备9.4.1连续制板工艺的优势克服了手糊成型、喷射成型波形瓦和平板生产中厚度不均、气泡难排除等问题，生产效率高。9.4.1连续制板工艺的优势

课件第九章其他成型工艺9.4.2连续成型波板及其原材料1.波板种类及原材料用于一般耐候性场合波纹板(国外称G类)用于难燃场合的波板(国外称S类)应尽量减少容易受紫外线影响的苯乙烯用量。为提高波板耐候性可于表面施加胶衣层。9.4.2连续成型波板及其原材料根据使用树脂等级和玻璃纤维含量不同选择阻燃树脂的等级及阻燃配方设计。成本比G类高，耐候性较差，主要用于防火要求严格的屋顶。

课件第九章其他成型工艺原材料9.4.2连续成型波板及其原材料玻璃纤维、不饱和聚酯树脂无捻粗纱和短切玻纤毡。使用无捻粗纱时，先制成毡片再浸胶。短切玻璃纤维毡成型时所用粘结剂中有微量有害物质，玻璃钢板材使用几年后产生白浊。

课件第九章其他成型工艺2.分类标准波形，连续异形波、不连续异形波(1)标准板形标准件(2)连续异形波形方形肋形鱼鳞形9.4.2连续成型玻板及其原材料

课件第九章其他成型工艺(3)不连续异形波形不连续圆形不连续方形不连续肋形9.4.2连续成型玻板及其原材料波峰距离不定，波峰之间有平板部分。使用同样厚度、同样质量的材料时，覆盖面积大，经济。

课件第九章其他成型工艺1-玻璃布或玻璃毡卷筒;2-浸胶槽;3-玻璃纸卷筒;4-聚合室;5-成型机组;6-玻璃纸收卷转筒;7-纵向切割装置;8-电机;9-成品收卷9.4.3连续制板工艺原理及设备横向波板连续成型原理及设备9.4.3连续制板工艺原理及设备横向波板成型机组纵向波板成型机组横向波形瓦机组

课件第九章其他成型工艺(1)浸胶后的玻璃布或玻璃纤维毡两边要覆盖玻璃布；(2)链条在固化室内；(3)出炉后玻璃纸回收；(4)波形形成方向与运行方向垂直。9.4.3连续制板工艺原理及设备防止空气中氧对树脂固化的阻聚作用、防止树脂粘附成型辊、获得光滑的制品表面

课件第九章其他成型工艺9.5离心法制管工艺将树脂、玻纤和填料按一定比例加入到旋转的模具内，依靠高速旋转产生的离心力，使物料在模内挤压密实，固化成型。优点9.5离心法制管工艺1.强度高、质量轻；2.防腐、防锈、耐磨；3.成本低；4.质量稳定、原材料损耗少；5.刚度大。

课件第九章其他成型工艺9.5.1原