玻璃钢的分层与张力解析

玄武

玻璃钢分层工艺

    分层是一种高级工艺说。分层固化的工艺方法是这样进行的。在内衬上先成型一定厚度的玻璃钢壳体，使其固化，冷至室温经表面打磨再缠绕第二次。这样依此类推，直至缠到满足强度设计要求的层数为止。

    厚壁容器的强度低于薄壁容器，这一事实已从理论上得到了证实。随着容器容积的增加，压力的提高，壁厚也随之增加。造成玻璃钢厚壁容器与薄壁容器的强度差异。除力学分析的原因外，从玻璃钢容器制造角度看还有以下几点：

    随着容器壁厚增加、缠绕层数增多，要求纤维的缠绕张力愈来愈小，使整个容器中纤维的初张力偏低，这将影响容器的变形能力和强度。

    由于容器是分几次固化的，所以纤维在容器中的位置能及时得到固定，不致使纤维发生皱褶和松散，使树脂不致在层间流失，从而提高了容器内外质量的均匀性。在内压作用下，他们有同一的变形，承受相同的应力，而又无层与层之间的约束，彼此能自由滑移。这样就充分发挥了薄壁容器在强度方面的优越性。为有效地发挥厚壁容器中的纤维强度，分层固化是一个有效的技术途径。分层固化的容器，好象把一个厚壁容器变成几个紧紧套在一起的薄壁容器组合体。

    铝板点焊机，随着容器厚度增加，内外质量不均匀性增大；

玻璃钢的张力设计

这是因为后缠上的一层纤维由于张力作用会使先缠上的纤维层连同内衬一起发生压缩变形，使内层纤维变松。严重者可使内层纤维产生皱褶、内衬鼓泡、变形等屈服状态。这样将大大降低容器强度和疲劳性能。来用逐层递减的张力制度后，虽然后缠上的纤维对先缠上的纤维仍有削减作用，但因本身的张力较小，就和先一层被削减后的张力相同，这样就可保证所有缠绕层自内至外都具有相同的变形和初张力。

容器充压时，纤维能同时受力，使得容器强度得到提高。使纤维强度能更好发挥，纤维缠绕制品获得高强度的重要前提是使每束纤维受到均匀的张力，即容器受内压时，所有纤维同时受力。假若纤维有松有紧，则充压时不能使所有纤维同时受力，这将影响纤维强度的发挥。

张力大小也直接影响制品的胶含量、比重和孔隙率。张力制度不合理还会使纤维发生皱褶、使内衬产生屈服等，将严重影响容器的强度和疲劳性能。假若采用不变的张力制度，将会使容器上的纤维呈现内松外紧状态，使内外纤维的初应力有很大差异，容器充压时纤维不能同时均匀受力。缠绕张力应该逐层递减。会产生很好的效果。

来源： 河北华强
（中国玻璃纤维专业情报信息网 转载请注明出处）