1  前 言
      冷卻塔填料支架是循環水系統中關鍵承力支架，通用使用鑄鐵、鋼筋混凝土、鐵合金等，而上述材料在不同程度上存在著不耐腐蝕、易生銹、導電、加工尺寸限制、接頭多、自身重、運輸安裝不便、性能不穩定、維護費用高等缺陷，而拉擠玻璃鋼輕質高強、比強度高、耐腐蝕、抗潮濕性能好，是一種理想的替代材料。自1948年拉擠成型工藝問世以來，拉擠產品的生產量每年都以10%以上的速度增長，成為近期復合材料發展較快的工藝之一，且隨著科技的發展，拉擠玻璃鋼制品的市場需求量越來越大，用途也越來越廣泛。 
      2  研制過程 
      2.1  產品結構設計
      由于冷卻塔填料支架是一種承力支架，因此須從整體結構、自重、承載能力等各方面考慮，選擇最合量、最經濟的橫截面結構，達到一定的抗彎、抗沖強度，以滿足冷卻塔填料支架的要求。支架截面形狀一般有L型、I型、T型等，根據資料報道及筆者工作經驗，選擇I型材作為支架。 
      2.2  模具的設計
      模具材料為40Cr，內表面鍍鉻，可降低牽引力，減少摩擦，延長模具使用壽命。按結構形式一般分為整體型模具和組合型模具兩類。根據產品技術要求，采用組合型模具，同時模具的分型線設計在制品的隱蔽部位，從而賦予制品較好的外觀，并保證模腔的表面粗糙度≤0.2，模腔直線度≤0.3mm。由于模具在拉擠成型工藝中是一個非常關鍵的部分，它的好壞直接影響工藝的成功和制品的質量。 
      2.3  原材料選擇
      (1)樹脂選擇
      拉擠工藝常用熱固性樹脂主要是不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基樹脂4大類，而拉擠制品中不飽和聚酯樹脂應用最多，約占總用量的90%。不飽和聚酯樹脂的主要優點有①工藝性能良好。可常溫下固化，色澤低，可制成各種彩色的制品；②固化后樹脂性能良好。不飽和聚酯樹脂固化后的力學性能介于酚醛樹脂和環氧樹脂之間，電性能、耐化學腐蝕性能、耐鹽性能均有可貴之處，并具有各種不同性能的樹脂牌號，以滿足不同要求的需要；③價格低。其價格比環氧樹脂低的多，只比酚醛樹脂略貴一點。本文選用的樹脂為不飽和聚酯樹脂。具體要求：80℃凝膠時間為5~9min；放熱峰150~190℃。
      (2)玻璃纖維紗的選擇
      選用的浸潤劑是增強型的。無捻玻纖粗紗分為合股原絲和直接無捻粗紗，合股原絲由于張力不均勻，易產生懸垂現象，使得拉擠設備進料端形成松馳和圈結，影響生產順利進行、制品機械性能優良等特點，因此選用直接無捻粗紗。玻璃纖維紗要標是浸潤性好，浸透速度20s、張力均勻，斷頭少，不易起毛，斷裂強度≥0.35N/Tex，含水率≤0.2%，含油率為1%左右。
      (3)玻璃纖維氈的選擇 
      玻璃纖維氈有短切原絲氈、連續原絲氈、表面氈、針刺氈、縫編氈等。為了使拉擠成型玻璃鋼制品具有足夠的橫向強度，同時降低成本，選用縫編氈來增強制品的橫向強度。玻璃纖維氈的要求為氈卷邊緣平直，卷繞緊密均勻；具有較好的機械強度；浸潤性好；起毛少、斷頭少。
      (4)填料的選擇 
      加入填料的目的在于改善樹脂工藝性及制品的性能和降低成本。在本項目研究中，為了提高制品的機械強度和硬度，減少體積收縮率，增加耐熱性、自熄性，增加樹脂的粘度和降低流動性。選擇鈣粉和鋁粉為主要填料，細度約為200~300目。使用前填料須在烘箱中烤干水分。 
      2.4  配方的研究
      拉擠玻璃鋼型材對于不同的要求、不同的形狀、不同的厚度需要不同的配方。既要選擇好的原輔材料，也要選擇好它們的用量比例，因此用最經濟、最適用的原料配方拉擠出符合技術要求的產品顯得尤為關鍵。
      2.5  拉擠工藝參數的確定
      擠拉工藝參數也是技術關鍵，主要包括成型溫度、拉擠速度、牽引力等。
      (1)成型溫度
      在拉擠成型過程，材料在穿越模具時發生的變化是最關鍵的。玻璃纖維浸膠后通過加熱的金屬模具，按其在模具中不同狀態，把模具分成三部分。 
      樹脂在加熱過程中，溫度逐漸升高，粘度降低；通過預熱區后，樹脂體系開始凝膠、固化。模具溫度略大于樹脂的放熱峰值，預熱區溫度較低，膠凝區和固化區溫度相近。溫度分布使產品固化放熱峰出現在模具中部靠后，三區溫度相差20~30℃左右。 
      (2)拉擠速度
      在一定的的溫度條件下，樹脂體系的凝膠時間對工藝參數拉擠速度的確定是非常重要的，拉擠速度的確定使產品在模具中部凝膠固化。如果拉擠速度過快，制品固化不好或者不能固化，直接影響產品質量，產品表層會有稠狀、未固化樹脂層。如果拉擠速度較慢，型材在模具中停留時間過長，制品固化過度，甚至表面開裂，并且降低生產效率。根據產品特點，確定拉擠速度為40~60cm/min 。
      (3)牽引力 
      牽引力是保證制品順利出模的關鍵，牽引力的大小由產品模具界面里的剪切力來確定。 
      成型中若想制品表面光潔，要求產品在膠凝固化脫離點的剪切應力較小，并盡快脫離模具。因此，在型材拉擠過程中，應調整工藝參數，直到拉擠出合格的玻璃鋼產品。 
      2.6  拉擠成型工藝 
      在一定的的溫度條件下，樹脂體系的凝膠時間對工藝參數拉擠速度的確定是非常重要的，拉擠速度的確定使產品在模具中部凝膠固化。如果拉擠速度過快，制品固化不好或者不能固化，直接影響產品質量，產品表層會有稠狀、未固化樹脂層。如果拉擠速度較慢，型材在模具中停留時間過長，制品固化過度，甚至表面開裂，并且降低生產效率。根據產品特點，確定拉擠速度為40~60cm/min 。
      (3)牽引力
      牽引力是保證制品順利出模的關鍵，牽引力的大小由產品模具界面里的剪切力來確定。
      成型中若想制品表面光潔，要求產品在膠凝固化脫離點的剪切應力較小，并盡快脫離模具。因此，在型材拉擠過程中，應調整工藝參數，直到拉擠出合格的玻璃鋼產品。 
      2.6  拉擠成型工藝     
      4  結 論
     (1)由于配方的合理性，拉擠玻璃鋼支架在冷卻塔循環水系統中耐腐蝕，抗潮濕性能明顯。
     (2)由于合理的產品結構設計及模具設計，拉擠玻璃鋼支架的拉伸強度和抗彎曲強度有了明顯的提高。
     (3)本文試制的產品經實際應用，其性能優異，質量穩定。