Estem compromesos amb les grans i mitjanes empreses. Pas endavant!
Hebei Zhaofeng Technology Protection Technology Co., Ltd.

Tecnologia de bobinatge de fibra de vidre-1

El procés de bobinatge de filaments és un dels processos de fabricació de compostos de matriu de resina. Hi ha tres formes principals de bobinatge, bobinatge de cèrcol, bobinatge pla i bobinatge en espiral. Els tres mètodes tenen les seves pròpies característiques i el mètode de bobinatge humit és el més utilitzat a causa dels seus requisits d'equips relativament senzills i el seu baix cost de fabricació.

El procés de bobinat dimensional és un dels principals processos de fabricació de materials compostos a base de resina. Es tracta d’una mena de cinta de fibra o tela contínua impregnada de cola de resina sota la condició de tensió controlada i forma de línia predeterminada, i enrotllada contínuament, uniformement i regularment al motlle o al revestiment del nucli, i després a una temperatura determinada. l’entorn es converteixi en un mètode d’emmotllament de material compost per a productes d’una determinada forma. Esquema del procés de modelat de bobinatge de filaments 1-1.

Hi ha tres formes principals de bobinatge (Figura 1-2): bobinatge de cèrcol, bobinatge pla i bobinatge en espiral. El material de reforç enrotllat per cèrcol s’enrotlla contínuament al motlle del nucli amb un angle proper a 90 graus (generalment de 85 a 89 graus) amb l’eix del mandril. La direcció interna s’enrotlla contínuament sobre el motlle del nucli i el material de reforç en espiral també és tangent als dos extrems del motlle del nucli, però es contorna contínuament sobre el motlle del nucli en forma d’espiral al motlle del nucli.
El desenvolupament de la tecnologia de bobinatge de filaments està estretament relacionat amb el desenvolupament de materials de reforç, sistemes de resina i invents tecnològics. Tot i que a la dinastia Han es va produir un procés d’impregnació de pals llargs de fusta amb seda longitudinal de bambú i seda de cèrcol i impregnació amb laca per fabricar pals d’arma llargs com Ge, Halberd, etc., no va ser fins als anys cinquanta que el bobinatge del filament procés es va convertir realment en una tecnologia de fabricació de materials compostos. . El 1945, la tecnologia de bobinatge de filaments es va utilitzar per fabricar amb èxit una suspensió de rodes sense moll. El 1947 es va inventar la primera màquina de bobinar filaments. Amb el desenvolupament de fibres d’alt rendiment com la fibra de carboni i la fibra d’aramida i l’aparició de màquines de bobinatge controlades per microordinadors, el procés de bobinatge de filaments, com a tecnologia de fabricació de materials compostos amb un alt grau de producció mecanitzada, s’ha desenvolupat ràpidament. S'han aplicat totes les àrees possibles.

Segons els diferents estats físics i químics de la matriu de resina durant el bobinat, el procés de bobinat es pot dividir en tres tipus: sec, humit i semisec:

1. Mètode sec
El bobinatge en sec utilitza cinta de fil pre-impregnada que s’ha submergit per endavant i es troba a l’etapa B. La cinta prepreg es fabrica i es subministra en una fàbrica o taller especial. En el cas de bobinatge sec, la cinta prepreg ha de ser escalfada i estovada a la màquina de bobinatge abans de ser enrotllada al motlle del nucli. Atès que el contingut de la cola, la mida de la cinta i la qualitat de la cinta preimpregnada es poden detectar i examinar abans del bobinat, la qualitat del producte es pot controlar amb més precisió. L’eficiència de producció del bobinat en sec és superior, la velocitat del bobinat pot arribar als 100-200m / min i l’entorn de treball és més net. No obstant això, l’equip de bobinatge sec és més complicat i car i la resistència al cisallament entre capes del producte de la ferida també és baixa.

2. Mullat
L’enrotllament humit consisteix a agrupar fibres, submergides en cola, i enrotllar-les directament sobre un motlle de nucli sota control de tensió, per després solidificar-les i formar-les. L’equip de bobinatge humit és relativament senzill, però com que la cinta s’enrotlla immediatament després de submergir-se, és difícil controlar i inspeccionar el contingut de cola del producte durant el procés de bobinatge. Al mateix temps, quan el dissolvent de la cola es solidifica, és fàcil formar defectes com bombolles i porus al producte. , La tensió no és fàcil de controlar durant el bobinatge. Al mateix temps, els treballadors treballen en un entorn on els dissolvents s’evaporen i les fibres curtes volen i les condicions de treball són deficients.

3. Semisec
En comparació amb el procés humit, el procés semisec afegeix un conjunt d’equips d’assecat durant el pas des de la immersió de la fibra fins al bobinatge fins al motlle del nucli, que bàsicament expulsa el dissolvent de la cola de cinta de fil. En comparació amb el mètode sec, el mètode semisec no es basa en un conjunt complet d’equips complexos de procés preimpregnats. Tot i que el contingut de cola del producte és tan difícil de controlar amb precisió com el mètode mullat en el procés i hi ha un conjunt addicional d’equips d’assecat intermedis que el mètode humit, la intensitat laboral dels treballadors és major, però els defectes com ara les bombolles i els porus del producte es redueixen considerablement.
Els tres mètodes tenen les seves pròpies característiques i el mètode de bobinatge humit és el més utilitzat a causa dels seus requisits d'equips relativament senzills i el seu baix cost de fabricació. Els avantatges i desavantatges dels tres mètodes de procés de bobinatge es comparen a la taula 1-1.

Aplicació principal del procés de conformació de bobinatge

1. Dipòsit d’emmagatzematge de FRP
L'emmagatzematge i el transport de líquids corrosius químics, com ara àlcalis, sals, àcids, etc. El cost de canviar a acer inoxidable és més alt i l’efecte no és tan bo com el dels materials compostos. El tanc subterrani d’emmagatzematge de plàstic reforçat amb fibra de vidre de vidre de petroli enrotllat amb fibra pot evitar fuites de petroli i protegir la font d’aigua. Els tancs d’emmagatzematge de FRP compost de doble paret i les canonades de FRP fabricades pel procés de bobinatge de filaments s’han utilitzat àmpliament a les benzineres

2. Tubs de FRP
Els productes de canonades enrotllades amb filaments s’utilitzen àmpliament en oleoductes de refineria de petroli, oleoductes petroquímics anticorrosius, oleoductes i gasoductes per la seva alta resistència, bona integritat, excel·lent rendiment integral, fàcil producció industrial eficient i baixos costos generals d’explotació. I les canonades de transport de partícules sòlides (com cendres volants i minerals), etc.

3. Productes a pressió de FRP
El procés de bobinatge de filaments es pot utilitzar per fabricar recipients a pressió de FRP (inclosos els recipients esfèrics) i productes de canonades de pressió de FRP que estiguin sota pressió (pressió interna, pressió externa o tots dos).
Els recipients a pressió de FRP s’utilitzen principalment en la indústria militar, com ara les carcasses de motors de coets sòlids, les carcasses de motors de coets líquids, els recipients de pressió de FRP, les carcasses de pressió externes d’aigua profunda, etc. fuites o danys sota certa pressió, com ara canonades d'osmosi inversa de dessalinització d'aigua de mar i canonades de llançament de coets. Les excel·lents característiques dels materials compostos avançats han permès l’aplicació amb èxit de carcasses de motors de coets i dipòsits de combustible de diverses especificacions preparades pel procés de bobinatge de filaments, que s’ha convertit en la direcció principal del desenvolupament del motor ara i en el futur. Inclouen els allotjaments del motor ajustables a l’actitud de fins a uns centímetres de diàmetre i els allotjaments del motor per a coets de transport grans de fins a 3 metres de diàmetre.

Mètode de reparació del tub de bobinatge FRP

1. Els principals motius de la superfície enganxosa dels productes compostos són els següents:
a) Elevada humitat a l’aire. Com que el vapor d’aigua té l’efecte de retardar i inhibir la polimerització de la resina de polièster insaturat i la resina epoxi, fins i tot pot causar una adhesió permanent a la superfície i defectes com el curat incomplet del producte durant molt de temps. Per tant, cal assegurar-se que la producció de productes compostos es realitza quan la humitat relativa és inferior al 80%.
b) Massa poca cera de parafina a la resina de polièster insaturada o la cera de parafina no compleix els requisits, cosa que provoca la inhibició de l’oxigen a l’aire. A més d'afegir una quantitat adequada de parafina, també es poden utilitzar altres mètodes (com afegir pel·lícula de cel·lofà o polièster) per aïllar la superfície del producte de l'aire.
c) La dosi de curant i accelerador no compleix els requisits, de manera que la dosificació s’ha de controlar estrictament segons la fórmula especificada al document tècnic quan es prepara la cola.
d) Per a les resines de polièster insaturades, es volatilitza massa estirè, cosa que resulta en un monòmer d’estirè insuficient a la resina. D'una banda, la resina no s'ha d'escalfar abans de la gelificació. D'altra banda, la temperatura ambiental no ha de ser massa alta (normalment és adequat 30 graus centígrads) i la quantitat de ventilació no ha de ser massa gran.

2. Hi ha massa bombolles al producte i els motius són els següents:
a) Les bombolles d'aire no estan completament accionades i cal enrotllar repetidament cada capa de separació i enrotllament amb un corró. El corró s’ha de fer en forma de ziga-zaga circular o de ranura longitudinal.
b) La viscositat de la resina és massa gran i les bombolles d’aire introduïdes a la resina no es poden expulsar quan es remou o es renta. Cal afegir una quantitat adequada de diluant. El diluent de la resina de polièster insaturada és l’estirè; el diluent de la resina epoxi pot ser etanol, acetona, toluene, xilè i altres diluents reactius no reactius o basats en glicerol. El diluent de la resina furana i la resina fenòlica és l’etanol.
c) Una selecció inadequada de materials de reforç, s’hauria de replantejar els tipus de materials de reforç utilitzats.
d) El procés d’operació és inadequat. Segons els diferents tipus de resines i materials de reforç, s’han de seleccionar mètodes de procés adequats, com ara immersió, raspallat i angle de rodament.

3. Els motius de la deslaminació dels productes són els següents:
a) El teixit de fibra no s’ha tractat prèviament o el tractament no és suficient.
b) La tensió del teixit és insuficient durant el procés de bobinatge o hi ha massa bombolles.
c) La quantitat de resina és insuficient o la viscositat és massa elevada i la fibra no està saturada.
d) La fórmula no és raonable, donant lloc a un rendiment d’unió deficient o la velocitat de curat és massa ràpida o massa lenta.
e) Durant el post-curat, les condicions del procés són inadequades (generalment un curat tèrmic prematur o una temperatura massa alta).

Independentment de la deslaminació causada per qualsevol motiu, s’ha d’eliminar bé la delaminació i s’ha de polir la capa de resina fora de la zona del defecte amb una rectificadora d’angles o una màquina de polir, l’amplada no és inferior a 5 cm i es torna a col·locar segons els requisits del procés. Pis.
Independentment dels defectes anteriors, s’han de prendre les mesures adequades per eliminar-los completament i complir els requisits de qualitat.
Motius i solucions per a la deslaminació causada per les canonades de FRP
Motius de la delaminació de les canonades de sorra FRP:
Motius: ①La cinta és massa antiga; ②La quantitat de cinta és massa petita o desigual; ③La temperatura del corró calent és massa baixa, la resina no es fon bé i la cinta no es pot enganxar al nucli; ④La tensió de la cinta és petita; ⑤La quantitat d’agent d’alliberament greix taca massa el teixit del nucli.
Solució: ①El contingut de cola del drap adhesiu i el contingut de cola de la resina soluble han de complir els requisits de qualitat; ②La temperatura del corró calent s’ajusta a un punt més alt, de manera que quan el drap adhesiu passa pel corró calent, el drap adhesiu és suau i enganxós i es pot adherir fermament el nucli del tub. ③Ajusteu la tensió de la cinta; ④No utilitzeu un agent d'alliberament greixós ni reduïu-ne la dosi.

Espuma a la paret interior del tub de vidre
La raó és que la tela de capçalera no està a prop del dau.
Solució: Presteu atenció a l’operació; assegureu-vos d’enganxar el drap líder amb força i pla al nucli.
El motiu principal de l’escuma després del curat de FRP o de l’escuma després del curat del tub és que el contingut volàtil de la cinta és massa gran, que la temperatura de laminació és baixa i que la velocitat de laminació és ràpida. . Quan el tub s’escalfa i es solidifica, els seus volàtils residuals s’inflen de calor, fent que el tub bulli.
Solució: controleu el contingut volàtil de la cinta, augmenteu adequadament la temperatura de laminació i reduïu la velocitat de laminació.
El motiu de l’arruga del tub després del curat és l’alt contingut de cola de la cinta. Solució: reduïu adequadament el contingut de cola de la cinta i reduïu la temperatura de rodament.

Tensió de resistència de FRP no qualificada
Causes: ①La tensió de la cinta durant el rodament és insuficient, la temperatura de rodament és baixa o la velocitat de rodament és ràpida, de manera que la unió entre la tela i la tela no és bona i la quantitat residual de volàtils del tub és gran; ②El tub no es cura completament.
Solució: ①Augmentar la tensió de la cinta, augmentar la temperatura de rodament o disminuir la velocitat de rodament; ②Ajusteu el procés de curat per assegurar que el tub estigui completament curat.

Problemes que cal tenir en compte:
1. A causa de la poca densitat i el material lleuger, és fàcil instal·lar canonades de FRP en zones amb alts nivells d'aigua subterrània i cal tenir en compte mesures anti-flotants, com ara molls o drenatge d'aigües pluvials.
2. En la construcció d'obertura de tees a les canonades d'acer de vidre instal·lades i la reparació d'esquerdes de les canonades, cal que siguin similars a les condicions completes de sec a la fàbrica i que la tela de resina i fibra usada durant la construcció s'hagi de curar durant 7 dies. -8 hores, i la reparació i reparació in situ és generalment difícil per complir aquest requisit.
3. L’equip de detecció de canonades subterrànies existents detecta principalment canonades metàl·liques. Els instruments de detecció de canonades no metàl·liques són cars. Per tant, actualment és impossible detectar canonades de FRP després d’haver estat enterrades al terra. Altres unitats de construcció posteriors són molt fàcils de cavar i danyen la canonada durant la construcció.
4. La capacitat anti-ultraviolada de la canonada de FRP és pobra. Actualment, els tubs de FRP muntats a la superfície retarden el temps d'envelliment fent una capa rica en resina de 0,5 mm de gruix i un absorbent ultraviolat (processat a la fàbrica) a la seva superfície. Amb el pas del temps, la capa rica en resina i l’absorbent UV es destruiran, afectant així la seva vida útil.
5. Requisits més alts per a la profunditat de cobertura del sòl. En general, el sòl de cobertura més superficial del tub d’acer de vidre de grau SN5000 sota la carretera general no és inferior a 0,8 m; el sòl cobert més profund no supera els 3,0 m; el sòl de cobertura més superficial del tub d'acer de vidre de grau SN2500 no és inferior a 0,8 m; El sòl cobert més profund és de 0,7 m i 4,0 m respectivament).
6. El sòl de rebliment no ha de contenir objectes durs de més de 50 mm, com maons, pedres, etc., per no danyar la paret exterior de la canonada.
7. No hi ha informes sobre l'ús a gran escala de canonades de FRP per part de les grans companyies d'aigua de tot el país. Com que les canonades FRP són nous tipus de canonades, la vida útil encara és desconeguda.

Causes, mètodes de tractament i mesures preventives de fuites de canonades d'acer de vidre d'alta pressió

1. Anàlisi de la causa de les fuites
La canonada FRP és una mena de canonada de resina termoestable reforçada amb fibra de vidre contínua. És massa fràgil i no pot suportar impactes externs. Durant l'ús, es veu afectat per factors interns i externs i, de vegades, es produeixen fuites (fuites, esclats), que contaminen greument el medi ambient i afecten el temps d'injecció d'aigua. Taxa. Després de la investigació i anàlisi in situ, la filtració es deu principalment a les següents raons.

1.1, l’impacte del rendiment de FRP
Com que el FRP és un material compost, el material i el procés es veuen greument afectats per les condicions externes, principalment a causa dels següents factors que influeixen:
(1) El tipus de resina sintètica i el grau de curat afecten la qualitat de la resina, el diluent i l'agent de curat de la resina i la fórmula del compost plàstic reforçat amb fibra de vidre.
(2) L'estructura dels components de FRP i la influència dels materials de fibra de vidre i la complexitat dels components de FRP afecten directament la qualitat de la tecnologia de processament. Diferents materials i diferents requisits de suports també faran que la tecnologia de processament es compliqui.
(3) L'impacte ambiental és principalment l'impacte ambiental del medi de producció, la temperatura atmosfèrica i la humitat.
(4) La influència del pla de processament, si el pla de tecnologia de processament és raonable o no, afecta directament la qualitat de la construcció.
A causa de factors com ara materials, operacions del personal, influències ambientals i mètodes d'inspecció, el rendiment de FRP ha disminuït i hi haurà un nombre reduït de fallades locals a la paret del tub, esquerdes fosques als cargols interns i externs, etc. , que són difícils de trobar durant la inspecció i només durant l’ús. Es revelarà que és un problema de qualitat del producte.

1.2, danys externs
Hi ha normes estrictes per al transport a llarg recorregut i la càrrega i descàrrega de canonades d’acer de vidre. Si no feu servir eslingues suaus ni transport de llarga distància, no feu servir taulons de fusta. La canonada del camió de transport supera els 1,5 M per sobre del carro. Durant el rebliment de la construcció, la distància de la canonada és de 0,20 mm. Les pedres, els maons o el rebliment directe causaran danys externs a la canonada d’acer de vidre. Durant la construcció, no es va descobrir a temps que es produïa la sobrecàrrega de pressió i la fuga.

1.3, problemes de disseny
La injecció d’aigua a alta pressió té alta pressió i grans vibracions. Tubs de FRP: canonades esglaonades, que de sobte canvien en les direccions axial i lateral per generar empenta, cosa que fa que el fil es desunga i rebenti. A més, a causa dels diferents materials de vibració en les parts de connexió de les juntes de conversió d’acer, estacions de mesura, capçals de pou, mesuradors de cabal i canonades d’acer de vidre, les canonades d’acer de vidre s’estan filtrant.

1.4. Problemes de qualitat de la construcció
La construcció de canonades de FRP afecta directament la vida útil. La qualitat de la construcció es manifesta principalment en el fet que la profunditat enterrada no s’ajusta al disseny, la carcassa protectora no es porta a les autopistes, canals de drenatge, etc., i el centralitzador, el seient d’empenta, el suport fix, la reducció de mà d’obra i materials, etc. no s'afegeixen a la carcassa d'acord amb les especificacions. El motiu de la fuita de la canonada de FRP.

1.5 Factors externs
El gasoducte d'injecció d'aigua de FRP passa per una àmplia zona, la majoria de les quals a prop de terres de cultiu o de cunetes de drenatge. El cartell de senyal ha estat robat durant una llarga vida útil. Les ciutats i els pobles rurals utilitzen la mecanització per dur a terme infraestructures de conservació d’aigua cada any, causant danys i filtracions a les canonades.


Hora de publicació: 12 d'agost de 2121