玻璃鋼的分層與張力解析

玄武

玻璃鋼分層工藝

    分層是一種高級工藝說。分層固化的工藝方法是這樣進行的。在內襯上先成型一定厚度的玻璃鋼殼體，使其固化，冷至室溫經表面打磨再纏繞第二次。這樣依此類推，直至纏到滿足強度設計要求的層數為止。

    厚壁容器的強度低于薄壁容器，這一事實已從理論上得到了證實。隨著容器容積的增加，壓力的提高，壁厚也隨之增加。造成玻璃鋼厚壁容器與薄壁容器的強度差異。除力學分析的原因外，從玻璃鋼容器制造角度看還有以下幾點：

    隨著容器壁厚增加、纏繞層數增多，要求纖維的纏繞張力愈來愈小，使整個容器中纖維的初張力偏低，這將影響容器的變形能力和強度。

    由于容器是分幾次固化的，所以纖維在容器中的位置能及時得到固定，不致使纖維發生皺褶和松散，使樹脂不致在層間流失，從而提高了容器內外質量的均勻性。在內壓作用下，他們有同一的變形，承受相同的應力，而又無層與層之間的約束，彼此能自由滑移。這樣就充分發揮了薄壁容器在強度方面的優越性。為有效地發揮厚壁容器中的纖維強度，分層固化是一個有效的技術途徑。分層固化的容器，好象把一個厚壁容器變成幾個緊緊套在一起的薄壁容器組合體。

    鋁板點焊機，隨著容器厚度增加，內外質量不均勻性增大；

玻璃鋼的張力設計

這是因為后纏上的一層纖維由于張力作用會使先纏上的纖維層連同內襯一起發生壓縮變形，使內層纖維變松。嚴重者可使內層纖維產生皺褶、內襯鼓泡、變形等屈服狀態。這樣將大大降低容器強度和疲勞性能。來用逐層遞減的張力制度后，雖然后纏上的纖維對先纏上的纖維仍有削減作用，但因本身的張力較小，就和先一層被削減后的張力相同，這樣就可保證所有纏繞層自內至外都具有相同的變形和初張力。

容器充壓時，纖維能同時受力，使得容器強度得到提高。使纖維強度能更好發揮，纖維纏繞制品獲得高強度的重要前提是使每束纖維受到均勻的張力，即容器受內壓時，所有纖維同時受力。假若纖維有松有緊，則充壓時不能使所有纖維同時受力，這將影響纖維強度的發揮。

張力大小也直接影響制品的膠含量、比重和孔隙率。張力制度不合理還會使纖維發生皺褶、使內襯產生屈服等，將嚴重影響容器的強度和疲勞性能。假若采用不變的張力制度，將會使容器上的纖維呈現內松外緊狀態，使內外纖維的初應力有很大差異，容器充壓時纖維不能同時均勻受力。纏繞張力應該逐層遞減。會產生很好的效果。

來源： 河北華強
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