拉擠玻璃鋼格柵是一種復(fù)合材料制品，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、防腐等優(yōu)良特性，是用于腐蝕環(huán)境中替代傳統(tǒng)金屬格柵的理想材料。筆者在拉擠玻璃鋼格柵的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用方面通過所做的工作積累了點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)，下面就此做簡(jiǎn)要介紹。
1 拉擠玻璃鋼格柵的設(shè)計(jì)
用三種不同截面形狀之拉擠玻璃鋼型材按照特定方式組裝而成的帶有空格的平面板塊稱為拉擠玻璃鋼格柵。設(shè)計(jì)所需確定的內(nèi)容有：型材截面形狀與組裝結(jié)構(gòu)、型材原材料的選擇與配置。
1.1型材截面形狀與組裝結(jié)構(gòu)
拉擠玻璃鋼格柵需要三種型材，分別用作承重、定距和橫向連接元件。
承重元件常用截面形狀有I型、I型、T型。理論上講，I型較好，因?yàn)槌兄卦饕惺軓澢d荷作用，而截面積相同時(shí)l型材的抗彎截面系數(shù)較大。由此并借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，筆者推薦的承重元件截面形狀和尺寸如圖1所示。
拉擠玻璃鋼I型材結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中作為增強(qiáng)材料的玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維氈和聚酯表面氈由里到外的“三明治”配置形式，除賦予l型材極高的縱向、橫向強(qiáng)度外，在l型材外表面還能與基體材料一起形成富樹脂層，以提高I型材的耐腐性并改善制品的外觀。基體材料以熱固性樹脂為主并輔之以一些功能性填料和助劑，其作用使增強(qiáng)材料與其均勻地結(jié)合固化成一體并賦予I型材良好的物理、化學(xué)性能。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)，一定要根據(jù)格柵產(chǎn)品的實(shí)際使用條件來選擇拉擠樹
脂。常用拉擠樹脂類型及適用范圍見表1。
2拉擠玻璃鋼格柵的生產(chǎn)
拉擠玻璃鋼格柵的生產(chǎn)主要由型材的拉擠成型和型材的加工組裝兩部分組成。
表1常用拉擠樹脂類型及其適用范圍
樹脂類型 適用范圍
鄰苯型 較好的機(jī)械強(qiáng)度，耐腐蝕性限于水、海水、弱酸及大氣老化等環(huán)境，長期使用溫度- 50-60攝氏度。
間苯型 可耐中等濃度無機(jī)酸、無機(jī)堿、各種鹽類等環(huán)境。長期使用溫度- 50-90攝氏度。
乙烯基醋型 酸、堿或酸堿交替等惡劣的腐蝕環(huán)境。長期使用溫度- 50-110攝氏度。
阻燃塑 氧指數(shù)OI≥28，有更高阻燃要求的，按用戶要求制做。
2.1型材的拉擠成型
型材的拉擠成型工藝流程如圖4所示。根據(jù)產(chǎn)品需要選用連續(xù)玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維連續(xù)氈、玻璃纖維表面氈或聚酯纖維表面氈等增強(qiáng)材料浸漬基體材料后，在成型設(shè)備所產(chǎn)生之牽引力的作用下，通過加熱的金屬模具，在高溫下固化，從而得到連續(xù)的、表面光潔、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度極高的玻璃鋼型材。拉擠機(jī)用液壓式和履帶式均可，機(jī)器牽引力應(yīng)大于1500kg，牽引速度可在0.1-0.8m/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。模具加熱宜用二區(qū)或三區(qū)加熱，以便將基體材料固化放熱峰值控制在模具中部附近，模具溫度分區(qū)控制在80-200攝氏度范圍內(nèi)。模具應(yīng)用合金鋼制造，并對(duì)模腔表面進(jìn)行鏡面加工和硬化處理，模腔尺寸應(yīng)適量放大，以補(bǔ)償模具本身受熱膨
脹和基體材料固化收縮對(duì)產(chǎn)品尺寸帶來的影響。
拉擠玻璃鋼格柵的生產(chǎn)主要由型材的拉擠成型和型材的加工組裝兩部分組成。
表1常用拉擠樹脂類型及其適用范圍
樹脂類型 適用范圍
鄰苯型 較好的機(jī)械強(qiáng)度，耐腐蝕性限于水、海水、弱酸及大氣老化等環(huán)境，長期使用溫度- 50-60攝氏度。
間苯型 可耐中等濃度無機(jī)酸、無機(jī)堿、各種鹽類等環(huán)境。長期使用溫度- 50-90攝氏度。
乙烯基醋型 酸、堿或酸堿交替等惡劣的腐蝕環(huán)境。長期使用溫度- 50-110攝氏度。
阻燃塑 氧指數(shù)OI≥28，有更高阻燃要求的，按用戶要求制做。
2.1型材的拉擠成型
型材的拉擠成型工藝流程如圖4所示。根據(jù)產(chǎn)品需要選用連續(xù)玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維連續(xù)氈、玻璃纖維表面氈或聚酯纖維表面氈等增強(qiáng)材料浸漬基體材料后，在成型設(shè)備所產(chǎn)生之牽引力的作用下，通過加熱的金屬模具，在高溫下固化，從而得到連續(xù)的、表面光潔、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度極高的玻璃鋼型材。拉擠機(jī)用液壓式和履帶式均可，機(jī)器牽引力應(yīng)大于1500kg，牽引速度可在0.1-0.8m/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。模具加熱宜用二區(qū)或三區(qū)加熱，以便將基體材料固化放熱峰值控制在模具中部附近，模具溫度分區(qū)控制在80-200攝氏度范圍內(nèi)。模具應(yīng)用合金鋼制造，并對(duì)模腔表面進(jìn)行鏡面加工和硬化處理，模腔尺寸應(yīng)適量放大，以補(bǔ)償模具本身受熱膨
脹和基體材料固化收縮對(duì)產(chǎn)品尺寸帶來的影響。
2.2型材的加工組裝
型材的加工組裝工藝流程為：型材定尺下料----型材鉆間隔孔、開定距槽---組裝格柵。在型材加工過程中，須用專用工裝夾具加工各I型材上的間隔孔和定距元件上的定距槽，以保證各孔、各槽尺寸和位置的準(zhǔn)確性和一致性，否則組裝出的格柵會(huì)松動(dòng)、翹曲、歪斜。
3拉擠玻璃鋼格柵的應(yīng)用
在玻璃鋼格柵的推廣應(yīng)用過程中，筆者認(rèn)為以下兩點(diǎn)應(yīng)特別注意：
(1)根據(jù)載荷大小、狀態(tài)和承載跨距等來確定所用格柵之規(guī)格，并根據(jù)格柵使用環(huán)境之腐蝕介質(zhì)來確定所用格柵之基體材料，從而確保使用的安全性和長久性。
(2)對(duì)于拉擠玻璃鋼格柵一定要將其承重元件放置在安裝基礎(chǔ)上（即橫向連接元件和定距元件不能作為承重構(gòu)件），且承重元件兩端與安裝基礎(chǔ)的接觸長度均不得小于40mm。
拉擠玻璃鋼格柵已成功應(yīng)用于石油鉆井平臺(tái)的主甲板、蓄電池生產(chǎn)車間地面、碼頭棧橋和跳板、鹽酸儲(chǔ)罐平臺(tái)和爬梯、水質(zhì)凈化廠消毒池的蓋板等等，取得了良好的效果。實(shí)踐證明，拉擠玻璃鋼格柵在化工防腐領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
型材的加工組裝工藝流程為：型材定尺下料----型材鉆間隔孔、開定距槽---組裝格柵。在型材加工過程中，須用專用工裝夾具加工各I型材上的間隔孔和定距元件上的定距槽，以保證各孔、各槽尺寸和位置的準(zhǔn)確性和一致性，否則組裝出的格柵會(huì)松動(dòng)、翹曲、歪斜。
3拉擠玻璃鋼格柵的應(yīng)用
在玻璃鋼格柵的推廣應(yīng)用過程中，筆者認(rèn)為以下兩點(diǎn)應(yīng)特別注意：
(1)根據(jù)載荷大小、狀態(tài)和承載跨距等來確定所用格柵之規(guī)格，并根據(jù)格柵使用環(huán)境之腐蝕介質(zhì)來確定所用格柵之基體材料，從而確保使用的安全性和長久性。
(2)對(duì)于拉擠玻璃鋼格柵一定要將其承重元件放置在安裝基礎(chǔ)上（即橫向連接元件和定距元件不能作為承重構(gòu)件），且承重元件兩端與安裝基礎(chǔ)的接觸長度均不得小于40mm。
拉擠玻璃鋼格柵已成功應(yīng)用于石油鉆井平臺(tái)的主甲板、蓄電池生產(chǎn)車間地面、碼頭棧橋和跳板、鹽酸儲(chǔ)罐平臺(tái)和爬梯、水質(zhì)凈化廠消毒池的蓋板等等，取得了良好的效果。實(shí)踐證明，拉擠玻璃鋼格柵在化工防腐領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
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