玻璃钢缠绕工艺解析

  纤维缠绕工艺是树脂基复合材料制造工艺之一。缠绕的主要形式有三种环向缠绕、平面缠绕及螺旋缠绕。三种方法各有特点，湿法缠绕方式因其对设备的要求相对简单和制造成本较低而应用***为广泛。

    维缠绕工艺是树脂基复合材料的主要制造工艺之一。是一种在控制张力和预定线型的条件下，应用专门的缠绕设备将连续纤维或布带浸渍树脂胶液后连续、均匀且有规律地缠绕在芯模或内衬上，然后在一定温度环境下使之固化，成为一定形状制品的复合材料成型方法。
 

   
          缠绕的主要形式有三种:环向缠绕、平面缠绕及螺旋缠绕。环向缠绕的增强材料与芯模轴线以接近90度角（通常为85-89度）的方向连续缠绕在芯模上，平面缠绕的增强材料以与芯模两端极孔相切并在平面内的方向连续缠绕在芯模上，螺旋缠绕的增强材料也与芯模两端相切，但是在芯模上呈螺旋状态连续缠绕在芯模上。
 

   
         纤维缠绕技术的发展与增强材料、树脂体系的发展和工艺发明息息相关。尽管在汉代就有在长木杆外加纵向竹丝及环向蚕丝后浸渍大漆制造戈、戟等长兵器杆的工艺，但直到20世纪50年代纤维缠绕工艺才真正成为一种复合材料制造技术。1945年应用纤维缠绕技术成功制造了无弹簧的车轮悬挂装置，1947年*台纤维缠绕机被发明。随着碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维的开发和微机控制缠绕机的出现，纤维缠绕工艺作为一种机械化生产程度很高的复合材料制造技术，得到迅速的发展，20世纪60年代开始在几乎所有可能的领域都得到了应用。

   
根据缠绕时树脂基体所处的化学、物理状态不同，缠绕工艺可分为干法、湿法及半干法三种:

    1．干法

      干法缠绕采用经过事先浸胶而处于B阶段的预浸纱带。预浸纱带是在专门的工厂或车间制造与提供的。干法缠绕时，在缠绕机上需先对预浸纱带进行加热软化处理后再缠绕到芯模上。由于可以在缠绕前对预浸纱带的含胶量、胶带尺寸及质量进行检测和筛选，因而可以较准确地控制制品质量。干法缠绕的生产效率较高，缠绕速度可达100-200m/min,工作环境也较清洁。但干法缠绕设备比较复杂且造价很高，缠绕制品的层间剪切强度也较低。

    2．湿法

      湿法缠绕是将纤维经集束、浸胶后，在张力控制下直接缠绕在芯模上，然后再固化成型。湿法缠绕的设备比较简单，但由于纱带浸胶后立即缠绕，在缠绕过程中对制品含胶量不易控制和检验，同时胶液中的溶剂固化时易在制品中形成气泡、孔隙等缺陷，缠绕时张力也不易控制。同时，工人在溶剂挥发气氛和纤维短毛飞扬的环境中操作，劳动条件较差。

    3．半干法

      与湿法工艺相比，半干法是在纤维浸胶到缠绕至芯模的途中增加一套烘干设备，将纱带胶液中的溶剂基本上驱赶掉。与干法相比较，半干法不依赖一整套复杂的预浸渍工艺设备。虽然制品的含胶量在工艺过程中与湿法一样不易精确控制且比湿法多一套中间烘干设备，工人的劳动强度更大，但制品中的气泡、孔隙等缺陷大为降低。

缠绕成型工艺主要应用

   一、玻璃钢贮罐

       贮运化工腐蚀液体，如碱类、盐类、酸类等，采用钢罐很容易腐烂渗漏，使用期限很短。改用不锈钢成本较高，效果也不及复合材料。采用纤维缠绕地下石油玻璃钢贮罐，可防止石油泄漏，保护水源。用纤维缠绕工艺制成的双层壁复合材料玻璃钢贮罐和玻璃钢管道，己在加油站获得广泛应用

   二、玻璃钢管道

       纤维缠绕管道制品因其强度高、整体性好、综合性能优异、容易实现高效的工业化生产，综合运营成本较低而被广泛地应用于炼油厂管道、石油化工防腐管道、输水管道、天然气管道和固体颗粒（如粉煤灰和矿物）输送管道等方面。 

   三、玻璃钢压力制品

       纤维缠绕工艺可用于制造承受压力（内压、外压或两者兼俱）的玻璃钢压力容器（包括球形容器）和玻璃钢压力管道制品。

       玻璃钢压力容器多用于方面，如固体火箭发动机壳体、液体火箭发动机壳体、玻璃钢压力容器、深水外压壳体等。玻璃钢缠绕压力管道可充装液体和气体，在一定压力作用下不渗漏、不破坏，如海水淡化反渗透管和火箭发射管等。*复合材料的的优异特性使纤维缠绕工艺制备的多种规格火箭发动机壳体和燃料储箱得到成功的应用，成为现在乃至将来发动机发展的主方向。它们包括小到直径只有几厘米的调姿发动机壳体，大到到直径3米的大型运输火箭的发动机壳体。