一、玻璃钢新产品的设计
    玻璃钢制品总的设计原则是：“充分利用玻璃钢的特性，获得良好的综合效益。”这可解释为两点：，一定要使用得当，能充分发挥玻璃钢的长处，要扬长避短；第二，还要考虑使用效果，包括使用后获得的近期和远期的经济效益和社会效益：
    目前玻璃钢制品的设计方法，还属于等代设计阶段，即在结构物形状、荷载、使用环境等都不变的条件下，用玻璃钢代替其它材料制作零
件，通用材料的设计方法对玻璃钢结构设计仍是值得借鉴的，但要特别注意到玻璃钢与其它绝大多数结构材料的根本不同点就在于它是由两种本质上截然不同的材料组合而成的。说玻璃钢是一种材料，倒不如说它是一种结构更为恰当。正因为如此，其性能的好坏不仅与玻璃钢的增强材料和树脂的性能直接相关，而且与两者的组合形式、含量、比例及工艺方法也密切相关。可见、玻璃钢产品设计是一个比较复杂的综合性问题，这就要求在进行玻璃钢产品设计时要对各种因素进行综合考虑，这里我们给出以下六点设计原则
    （1）全面分析产品的技术要求
    （2）合理选择原材料。
    （3）充分掌握和利用玻璃钢的可设计性。
    （4）设计理论和数据确定的试验依据。
    （5）确定合理的结构形式。
    （6）尽量降低制品的造价。
    （一）全面分析产品的技术要求
    全面分析产品的使用要求是极其重要的。如石油化工用的管、罐、槽等产品。其主要矛盾是解决耐腐蚀问题，这要针对腐蚀介质的性质确定恰当的耐腐蚀技术指导。在满足了耐腐蚀这一主要问题的前提下，又由于他们承受不同形式的外力，所以合理的强度设计和结构造型也是必要的。如高压容器和各种杆、板、一壳等受理结构件，其主要矛盾是强度和刚度问题。当然在这些情况下，电性能、热性能等成为主要矛盾，有时还要求物理化学等方面的综合性能。这就要求我们对具体问题进行具体的分析，寻求合理的解决办法。
    （二）合理选择原材料
    玻璃钢制品所选用的原料是否合理，一般从三个方面来考虑。
    （1）是否满足制品的性能要求。由于玻璃钢是玻璃纤维及其制品和树脂组合而成的复合材料，玻璃钢制品的性能繁本上取决于所用的两种原材料的性能。其中玻璃纤维制品由树脂包敷,所以玻璃钢制品的化学性能主要取决于树脂基体，而玻璃纤维（如制品）有树脂粘接兵固定其位置而起骨架作用，所以玻璃钢制品的机械强度主要取决于增强材料。但是上述两种组分材料不同的作用又不是绝对的而是相互影响的。如玻璃钢的层间剪切强度和弯曲强度又与树脂的力学性能有关，尤其是玻璃与树脂的界面状态是影响这两种强度的主要因素。
    （2）所选用的原材料的工艺性能是否良好。如树脂的粘度、胶凝时间、固化温度和速度等：玻璃纤维及其制品的浸渍性能、玻璃布铺覆性能等。
    （3）原材料来源是否广泛，价格是否低廉。
    （三）充分掌握和利用玻璃钢的可设计性
    复合材料力学和实验结果告诉我们，玻璃纤维的含量对玻璃钢的强度影响很大，而且玻璃纤维排列方式的差异，也将导致玻璃钢在力学性能的各向异性。这个问题，既是一个力学问题，又是一个工艺问题。正因为玻璃钢是各向异性材料，所以在强度设计上与一般均质材料（亦称各向同性材），在设计计算中也比较复杂。在玻璃钢中，玻璃纤维主要起骨架作用，各个方面的力学性能可以通过增减玻璃纤维含量来进行调整，这就为设计提供了灵活性。我们可以根据主应力的方向确定玻璃纤维含量的多少，应力大的方向，纤维含量多，于是我们可以设计为等强度的合理结构。这样即节省材料，又减轻重量。如圆筒形高压容器，环向与纵向纤维布置成二倍关系。
    此外，为了充分发挥玻璃纤维强度的作用，尽可能地保证纤维的连续性，尽量在制品上少开孔是很重要的。如果非要开孔不可，应进行开孔补强。由于层间剪切主要由树脂来承担，而树脂抗剪强度较低，所以应尽量避免玻璃钢层间受剪切应力作用。
    （四）设计理论和数据确定的试验依据
    设计理论和设计参数的确定必须以试验为基础。玻璃钢的强度不仅与玻璃纤维的铺层方式和含量有关，而且与纤维的类型有关，因此强度设计时就不可能有一个确定的数值进行计算。由于目前复合材料的设计理论不成熟，加之成型工艺的变异性，因此设计参数的确定必须针对具体的工艺条件和纤维含量，进行一定的数量的实验后，由实验数据来确定。同时，一个玻璃钢制品的设计过程，应结合模拟试验进行。
    例如，聚脂玻璃钢板小试件的拉伸强度可达200MPa,但如果制造一块9×3m的弧形板，从上取下一条试件进行试验测定其拉伸强度只有100MPa。有人认为，拉伸强度为260MPa时，采用100MPa的设计强度是取了安全系数K＝2.6，实际上完全相反，根本没有安全度。对于大面积粘接件，如果采用m某些资料上给出的数据（那是小试件的结果），然后出现很大的危险。如环氧树脂粘接的剪切强度资料上给出的是20~30MPa，而实际上大面积粘接只能取4~8MPa。
    （五）确定合理的结构形式
    只有掌握玻璃钢的性能和成型工艺特点，才能确定制品合理的结构型式。对于与一般均质材料类似的玻璃钢产品结构形式。不能简单的仿造，只能作为参考，必须依据玻璃钢本身的特点进行结构设计。
    （1）玻璃钢易于制造外形较复杂的大型整体式翩品，这样既减少了组合零件数量，简化了结构，减轻了重量，减少了加工工序，同时又减少了连接。因为连接问题是玻璃钢制品尚未很好解决的问题，所以从这个角度讲，整体成型也是尽量采取的办法。
    （2）由于玻璃钢塑性较差，所以要求制品的厚度变化要均匀，不要有角点。角点处易发生应力集中，同时工艺上也不易使该处玻璃纤维分布均匀，不是出现树脂积聚，就是纤维密集，这都会使该处出现较大的强度降低而产生破坏。
    （3）如果应力集中情况不可避免，我们可以在薄弱环节进行补强或预埋金属嵌件来解决。
    （4）由于玻璃钢弹性模量低，因此对于板、壳、梁、柱等结构件，为了提高刚度，可以采用加筋夹层结构和异型截面等措施来实现。
    对于高压容器和承压管道等玻璃钢产品，渗漏是一个很突出的问题。解决渗漏提高气密性，就可以采用金属（或其它防渗漏性好的）材料作内衬。也可以采用复合结构，在内部做一层富树脂层。
    （七）尽量降低制品的造价
    产品设计中除了充分满足玻璃钢制品的技术性能指标外，大限度地降低成本也是很重要的，它是推广应用玻璃钢产品很重要的因素。降低玻璃钢制品造价的原则是：
    （1）合理地进行强度设计和确定制品的结构尺寸，从而节省原材料。
    （2）在满足制品性能要求的前提下，尽量使用价格低的原材料。如我国目前环氧树脂较聚脂树脂价格高，而聚脂树脂较酚醛树脂贵，如果性能允许，则应尽量使用聚脂和酚醛树脂。无碱玻璃纤维及其制品较有碱玻璃纤维及其制品价格高，如果制品强度及电性能的要求不高或无要求时，尽量采用有碱纤维及其制品作增强材料。玻璃纤维纱较织物价格便宜，应尽量用纤维纱作增强强材料。此外。还可以加入适量的粉状填，以增加刚度，降低含胶量，同时也可降低制品的生产成本。
    （3）尽量简化成型工艺程序，革新工艺方法和生产设备，提高生产效率。
    （4）降低造价的前提是保证质量，不可偷工减料。
    二、玻璃钢新技术开发
    目前我国玻璃钢工业于50年代末期开始兴起，它经历了由军工起家，以军代民：军民结合与以民为主的几个发展阶段。
    目前玻璃钢工业有了较大发展，有二千多家大小玻璃钢专业工厂，生产上也有较快的增长速度，形势很好，前景广阔。但还存在一些问题亟待解决。
    1．产品质量不稳定；
    2.造价较高，成本降不下来。
    3.应用面有一定限度，空白项目还较多。
    4.尚未形成统一的管理体制，没有相应的法规。
    5.在国民经济生活中尚未形成起主导作用的生产能力。
    归根结底，就是玻璃钢技术开发设计工作没有跟上去，玻璃钢技术开发没有提高到工程设计这样的高度。这对量大面广的民用玻璃钢技术开发更是十分重要。
    （一）玻璃钢新技术开发
    把没被发现的玻璃钢基础理论和新技术发现出来或者把没有被采用的玻璃钢技术与科研成果推广应用变成生产力，其整个过程称为玻璃钢新技术开发包括两部分内容，一部分为基础理论研究或技术开发，另一部分为应用推广开发。对这两部分内容进行工程设计就称为玻璃钢技术开发工程设计。
    基础开发主要指基础理论、新技术经人们多次研究试验开发出来，作为科技成果贡献给社会的全过程，如图4-10所示。
     

        通过上述分析，按两种技术开发的结果，可以把基础开发比喻为“点种发芽”或“开花结果”；应用开发则比喻为“花果满园”或“满山遍野”。
　　这两者之间紧密相关，没有基础开发便没有应用开发；只有基础开发，没有应用开发就永远不能形成生产能力。因此，可以给出图４－１２所示的技术开发的“果树模型”分树根树干和果实部分。树根部分埋在地下，它是开拓型（包括技术基础理论在内）的基础开发成果，它关系到树干和果实部分的水平，但它往往并不明显地表现在生产力上，容易被人们忽视。孰不知，这部分是十分重要的，没有树根哪会有树干，更谈不上结出果实了。
　　果实部分是投产、推广应用形成生产能力的后过程，它是技术开发的终阶段，即效益阶段。此时有明显的社会效益和经济效益，可以说是丰收阶段。不论什么理论，怎么新的技术，不走到这一阶段，效益尚不能明显的表现出来。这一阶段容易为工厂接受，却往往受到科研机构的忽视。这阶段还包括推广应用中的系统开发和系列开发等。
　　（二）玻璃钢新技术开发设计的原则
　　玻璃钢这种新型材料在我国刚刚兴起，在国民经济中要形成强大的生产力，还需要相当一段时间，我们提出以下玻璃钢技术开发设计的原则。
    （1）眼前利益与长远利益相结合
    玻璃钢工业在我国还处在发展阶段，需要有个成长壮大过程。因此，开发玻璃钢产品或进行玻璃钢技术开发，先应该注意眼前益和长远利益相结合。特别是尚有不少地区是玻璃钢的空白点，要想填补该地区空白或建立几个玻璃钢厂，并非简单之事，因为玻璃钢是门专业技术，掌握学习它有个实践过程；原材料渠道来源有个疏通过程：产品质量有个稳定和提高过程；经济成本有个反复核算不断下降的过程，产品销路也有个开拓过程，厂家的信誉也需要有个考验过程，顾客对玻璃钢产品也有个认识和使用过程等。
    因此，搞玻璃钢这一行业要把眼光放远一点，光顾眼前利益不行，要远近期相“结合，尤其要看到玻璃钢作为先进材料的发展前途。
    （2)经济效益和社会效益相结合
    尽管玻璃钢有许多优点，但它毕竟是新型材料，社会的认识还不够、尤其造价还较高，一般大量的推广尚不易为人所接受。没有社会效益配合、单纯求经济效益不易成功的。经营的原则应是薄利多销。对少量的新产品甚至以保本为原则，目的是在若干年的实践中获得社会信誉，为玻璃钢工业的今后大量推广投产打基础，在工业化生产中获得经济效益。
    （3）发挥专业所长与一般开发相结合
    开发玻璃钢工业，开始不宜面铺得太宽，这是因为人员、场地、设备、技术等条件都需要一个完备过程。好先搞得面窄一些，如先搞一些手糊工艺。产品上种类也不宜太多，否则质量不易保证。象有些工厂，专门搞冷却塔，然后发展冷却塔系列产品，称为这方面专业厂家。这样技术先进、质量可靠、成本低廉，用户也信任。当然，这不是说其它产品不干，成熟一个保一个，有条件再扩大品种，社会需要的产品也要适当干一些，发展也需要不断地扩大再生产。
    （4）扩大再生产与打基础、上水平相结合
    玻璃钢工业的发展需要不断地过大再生产，在为创造更多的利润同时，要注意打下稳固的技术基础，不断地提高技术水平。因为，玻璃钢也同其它行业一样。市场竞争激烈，这是发达，行业兴旺的标志，无疑问产品的竞争就是技术的竞争、人才的竞争。所以提高工人的技术水平操作技能，培训技术人员，并建立完整的实验手段等是非常必要。但多数厂家只片面强调生产任务忙，不肯抽出人员来培训提高，尤其是送上大学或研究所进修。他们认为那是“远水解不了近渴”孰不知，没有高的技术水平和雄厚的技术实力，开发高档玻璃钢产品和保证大批产品质量的可靠性是不可能的。当今的时代，是技术飞快发展的时代，不依靠科学技术，发展生产只能是一句空话。
    （5）军品与民品相结合
    玻璃钢工业的发展是靠军工产品起家的，然后逐渐扩大到民品并在民品中大量推广应用。从各国来看，专门生产玻璃钢军品的厂家并不多。因为玻璃钢的多数军工产品都是配件，很少有单一的玻璃钢武器。就生产工艺设备而言，也均可与民用玻璃钢制品通用，所以开发玻璃钢技术必须坚持“军民结合，以民为主”的原则。
    （三）玻璃钢新技术转让
    任何一项科学技术成果都必须经过技术转让阶段，而且还要做技术、转让工程设计才能大量投产，不重视这项工作，失败就不可避免。历史事实也证明了这一点。1722年特里弗德改进了纽可门设计的蒸汽机并获得英国。他和瑞典丹尼莫拉矿山签订了该机转让合同，合同规定，倘若蒸汽机不能正常运转，他不要报酬，并偿还机耗费用。他设计了详细图纸，包括气缸、活塞、锅炉、横梁、烟道和台阶的剖面，正面、背面投影图等，十分周到。1728年7月4日瑞典台蒸汽机正式开动，效果很好。矿主付给他3000元瑞典币，但不久机器出了故障，几次停机，没有人能继续修理和操作。结果特里弗德被起诉，蒸汽机被拆除。当然，失败有技术上的原因，但主要的问题是技术成果的转让不是个简单问题。当一项技术从一个向另一个转让时，环境、人员，应用条件都不相同，会有许多困难存在，不解决这些困难，先进技术的转移同样是不可能的。特里弗德原想用铸铁铸一个提水泵，可是费用太高，工厂不给铸，他便用榆木加箍，没几天坏了，后导致整个机械停运。
    这个失败的技术转让案例说明技术成果不能直接转移到生产上去，而是要通过转让设计阶段，否则会造成严重后果，那种轻视技术转让设计，认为它可有可无的想法是错误的。
    接受技术转让设计大体上分以下几个阶段：
    （1）技术成果的可靠性研究
    技术服务能不能进行技术转让设计，先要对该成果的可靠性进行研究，不可靠的技术成果不能进行技术转让设计。可靠性研究有以下几项内容；
    1)技术鉴定与成果分析
    应注意以下几点
    1.适用性 该成果的适用范围，尤其是对被转让对象是否适用。
    2.时间性 该成果的可重复性如何，从时间上看，能保持多少年是完好的。
    3.技术性该成果的技术复杂程度如何，被转让单位的技术条件能够胜任。
    4.限制性 该成果不可能是万能的，要搞清楚限制条件。
    5.可能性 该项技术成果转让后能不能实施，实现的可能性如何。
    2）技术文件审查
    包括以下几点
    1．鉴定文件是否齐全。鉴定证书、详细设计图纸、总结报告、工艺制造程序、性能测试报告等必须齐全。
    2.技术性能指标是否可靠。测试单位要具有、省、市有关部门发给的许可证。对已测得的技术数据进行分析，确认其安全可靠。
    3．补充文件
    除鉴定通过的以上文件外，从技术转让角度看还需要哪些文件，并提出补充文件。如该技术所需要的仪器、设备的规格、型号、数量：原材料的产地、规格、数量、检验方法；厂房建筑面积、平面设计图、都需要给出相应的文字说明，否则不能进行转让设计。
    3)小试、中试结果审核
    审核小试验和中试结果的目的是了解生产工艺的问题以及预计大批量投产时可能出现的问题，以便转让设计时引起注意，及时采取预防措施。
    （2）技术转让文件的审核
    玻璃钢技术转让设计包括以下一些文件
    1）基本原理，包括理论总结及论文。
    2）详细的制造工艺程序，包括技术核心等关键内容。
    3）技术转让设计图纸，包括技术转让直接有关的设计图纸。
    4）操作程序，包括掌握该技术的注意事项。
    5）检验、监测方法，包括进厂原料、出厂产品等检验、测试的操作要求与合格标准（标准、部颁标准、行业标准、企业标准）。
    6）该项技术（包括设备、制品）所需的原材料或辅助材料、配件的保管、运输、贮存方法。
    7）接受技术转让单位要求提供的其他文件和图纸、如厂房、车间、实验室、有关设备等的土建和机电设计图纸。
    （3）人员培训
    技术转让必须培训技术人员，若忽略了这一重要环节，将在技术转让实施或投产时出现一些问题，严重者会导致技术转让失败。人员培训大体上要做以下工作。
    1)教材准备工作
    1．教材准备要做到人手一册。
    2.教室准备，有课桌和黑板。
    3.实习场所，包括可操作实习的设备、仪器、材料等。
    2)理论教学
    1．基本原理与设计指导思想。
    2.技术设计与转让的技术核心。
    3.制造工艺过程与主要技术指标的控制。
    4.原材料与产品的检测方法、标准以及保管贮运的要求。
    5．操作规程与注意事项，安全防火的各种规定。
    6.问题处理
    3）操作实习
    操作实习可以和理论讲课间断进行，也可放在后进行，根据具体培训要求而定。操作实习包括：
    1．掌握制造工艺规程，实地练习生产的全部过程，学会主要技术指标的控制方法和要领。
    2.设备、仪器的操作实习。
    3.原材料、产品的检测实习以及检侧计算、标准验收。
    4.安全防火教育。
    4)培训考核
    1．理论考试或口试考核。
    2．实地操作考核。
    综合两项考试或考核内容对每个学员给予评价。
    （4）技术转让实施与验收
    转让的技术常常都是成熟的，技术本身不易出现较大问题，但这里需要有良好的转让实施条件作保证，否则再好的技术也有失败的可能。
    1）受技术转让的单位必须了解该项转让技术的可靠性，熟悉技术转让的各种技术文件编制，同时要求参加实施的人员必须是经过技术培训的。
    2）凡是转让单位提出的各种技术文件（图治、规程、条例、计划、预算等），接受单位都必须严格执行，按时、保质、保量不得贻误。
    3）由转让单位提供的（包括提出的）有关设备、仪器、原材料等安全到达接受单位后，必须按规定的技术要求，在指定时间内安装完毕或妥善贮存保管。
    4）接受转让的单位要提供良好的技术转让场所和必要的技术条件。
    5）技术转让单位派人到实施现场参加技术转让实施。
    6）双方签订合同，并在技术转让实施完毕后转让有效期内签字验收。
    （5）技术转让失误及处理
    技术转让也常常出现问题，失误的原因如下：
    1）成果可靠性存在问
    1、没有经过检定的技术成果。
    2、虽经过鉴定，但技术并不成熟。
    3、在原有成果基础上扩大、改型或者创新的技术。
    2）转让设计上存在问题
    1、没有进行技术转让设计。
    2、转让实施中存在错误。
    3）转让实施上存在问题。
    1、不具备正常的技术转让实施条件。
    2、没有达到转让设计各项文件所提出的要求。
    4）技术培训上的问题
    1、没有进行技术人员培训。
    2、接受培训的技术人员，没有真正掌握此项技术。
    3、经过培训的技术人员调到其他部门工作。
    上述各方面的问题都会导致转让失误。一旦失误，就要妥善处理。通常凡是签订合同的双方只能按合同办理，因此签合同一定要认真负责，重大项目转让合同要经主管上级审批，以免转让失误。