拉挤成型工艺概述

    节 拉挤成型工艺的发展历史
    拉挤成型技术是一种以连续纤维及其织物或毡类材料增强型材的工艺方法。基本工艺过程,增强材料在外力的牵引下,经浸胶、预成型、热模固化、在连续出模下经定长切割或一定的后加工,得到型材制品。
    个拉挤成型工艺技术于1951年在美国注册。直到60年代,其应用也十分有限,主要制作实芯的钓鱼杆和电器绝缘材料等。60年代中期,由于化学工业对轻质高强、耐腐蚀和低成本的迫切需要,促进了拉挤工业的发展,特别是连续纤维毡的问世,解决了拉挤型材横向强度问题。70年代起,拉挤制品开始步入结构材料领域,并以每年20%左右的速度增长,成为美国复合材料工业十分重要的一种成型技术。从此,拉挤成型工艺也随之进入了一个高速发展和广泛应用的阶段。与此同时,国内也开始关注起拉挤成型工艺这一新型技术。
    随着拉挤产品应用领域的不断拓展,人们对拉挤工艺有了全新的认识,从80年代起,秦皇岛玻璃钢厂、西安绝缘材料厂、哈尔滨玻璃钢研究所、北京玻璃钢研究设计院,武汉工业大学先后从英国PUITREX公司,美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线,其中有一条是我国引进的光缆增强芯拉挤设备,其拉挤速度可达15-35 m/min.
    在借鉴和消化国外先进技术的基础上,业内人员不断研究新工艺,开发新产品,从而有力地推动了国内拉挤成型工业,目前这一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。
    第二节 拉挤成型工艺
    1.拉挤成型工艺流程
    增强材料(玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维连续毡及玻璃纤维表面毡等)在拉挤设备牵引力的作用下,在浸胶槽里得到充分浸渍后,经过一系列预成型模板的合理导向,得到初步定型,后进入被加热的金属模具,在一定温度作用下反应固化,从而得到连续的、表面平滑、尺寸稳定且高强度的复合材料型材。拉挤成型工艺的流程如图1-1表示:
    图1-1拉挤成型工艺流程图
    2.拉挤成型工艺设备
    实现拉挤工艺的设备主要是拉挤机,拉挤机一般可分为卧式和立式两类。卧式拉挤机结构较为简单,操作方便,对生产车间结构没有特殊的要求。而且各种固化成型方法(热模法、高频加热固化、熔融金属加热固化及薄膜包覆固化等)都可以在卧式拉挤机上实现,因此在拉挤工业中应用的较多。而立式拉挤机的工作特点,各工序均沿垂直方向布置,主要用于制造空心型材,这是由于在生产空心型材时,芯模仅为一端支承,另一端为自由无支承端,因此立式拉挤机不会因为芯模悬臂下垂,而造成制品壁厚不均匀。但这种拉挤机由于局限性较大,生产的产品单一,已经很少使用或不再使用。无论是卧式还是立式拉挤机,它们都主要由送纱装置、浸渍装置、成型模具与固化装置、牵引装置、切割装置等五部分组成,它们对应的工艺过程分别是排纱、浸渍、入模、固化、牵引及切割等工序。
    第三节 拉挤成型工艺的特点及应用领域
    拉挤成型工艺具有许多特点:先体现在自动化程度和原材料利用率较高,生产效率显著,制品性能优异,尺寸、质量稳定:其次制品表面平滑美观、形状的可设计性非常强;环境污染较小。基于拉挤成型工艺的独特性能,因此可以取代金属、塑料、木材、陶瓷等制品,广泛应用于化工、石油、建筑、电力、交通、娱乐、市政工程等领域。典型的产品有:槽钢、工字钢、各种形状的实芯杆和空芯杆、地铁护罩、基板、抽油杆、格栅、绝缘杆、钓鱼杆、帐篷杆及电工梯等。