CN102785375B - 预埋式电加热玻璃钢固化工艺 - Google Patents
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Abstract
预埋式电加热玻璃钢固化工艺,包括以下几个步骤：（一）在玻璃钢制作成形构件时，在玻璃钢内部埋入金属线；（二）在玻璃钢上放置若干个测温装置；（三）将预埋入玻璃钢的金属线接入电路；（四）接通电源，使玻璃钢的逐步升温以加速玻璃钢固化，直到玻璃钢温度接近或等于玻璃钢设计温度，升温速度一般不超过10℃/小时，各升温阶段完成后可进行一段时间的保温；（五）测试玻璃钢构件成品的硬度，如还未达到设计要求，则保持预埋入玻璃钢的金属线通电状态，对玻璃钢进行保温使其继续固化，如已达到设计要求，则停止通电加热；（六）拆除温度控制装置和外部电路。本发明能节约能源，降低成本，避免大型玻璃钢构件运输不便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢固化方法，尤其涉及一种预埋式电加热玻璃钢固化工艺。
背景技术
玻璃钢（FRP--Fiber Reinforced Plastics )，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛等树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，可分为聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、环氧与酚醛组合形成环氧与酚醛玻璃钢等等。随着树脂品种发展，玻璃钢如乙烯基其命名也随之发展。玻璃钢质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀，可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
玻璃钢固化程度与玻璃钢力学强度成正比，但玻璃钢自然固化需要较长时间，为了加速固化保证玻璃钢力学性，现有技术采用烘房对其外部加温以缩短固化周期。随着玻璃钢在桥梁、建筑和风力发电机等领域的应用，玻璃钢构件呈大型化趋势发展，烘房大型化带来的能耗激增和生产成本上升以及大型化玻璃钢构件的运输不便都成为玻璃钢大型化的发展瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预埋式电加热玻璃钢固化工艺，克服烘房加温固化玻璃钢的缺陷，节约能源，降低成本，同时避免了成形大型玻璃钢构件运输不便的问题。
本发明的技术方案具体为：预埋式电加热玻璃钢固化工艺,包括以下几个步骤：（一）在玻璃钢制作成形构件时，在玻璃钢内部埋入金属线，金属线根据构件形状布置排列；（二）在玻璃钢上放置若干个测温装置测量显示玻璃钢的温度，例如温度传感器；（三）将预埋入玻璃钢的金属线接入电路，该电路的电源电压大小可以控制调节，方便控制固化工艺中玻璃钢的升温快慢和升温、保温时间；（四）接通电路，使预埋入玻璃钢的金属线通电，实现玻璃钢的逐步升温以加速玻璃钢固化，直到玻璃钢温度接近或等于玻璃钢设计温度，升温速度一般不超过10℃/小时，各升温阶段完成后均可选择进行一段时间的保温；（五）测试玻璃钢构件成品的硬度，如还未达到设计要求，则保持预埋入玻璃钢的金属线通电状态，对玻璃钢进行保温使其继续固化，如已达到设计要求，则停止通电加热；（六）拆除温度控制装置和外部电路，预埋入玻璃钢的金属线留在玻璃钢构件内部。
在进行玻璃钢构件成形制作前，要先将所用玻璃钢材料制成样品，进行样品加热处理实验，测升温、保温温度、保温时间与玻璃钢的硬度和强度关系，得到玻璃钢硬度和强度性能曲线，以此来确定通电加温电压。
预埋入玻璃钢的金属线可以是铁线或铜线等等，理论上只要导电性能好即可，考虑到生产成本问题，一般采用铁、铜、铝等金属的金属线。
本发明的优点在于：采用由内向外电加热的方式固化玻璃钢，比烘房外部加热的方式能耗要低得多；可以实现玻璃钢大型构件原料或其半成品在施工或生产现场成型，解决了大件运输不方便的问题。此外，当玻璃钢构件被测固化度不足需增加玻璃钢的厚度时，也能很方便在现场加温固化。
附图说明
图1为本发明实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对发明作进一步的说明。
本实施例中玻璃钢构件为设计厚度10mm的酚醛玻璃钢管，设计升温60度（这数值可根据设计和小样制作得到，是常识）。预埋式电加热玻璃钢固化工艺按照以下步骤进行：
（一）预埋金属线：将酚醛玻璃钢管1制作至3mm厚时,在酚醛玻璃钢管1表面螺旋缠绕铜线2后，继续制作加厚酚醛玻璃钢管1厚度直至5mm，将缠绕的铜线2覆盖起来。
（二）在酚醛玻璃钢管1上放置若干个温度传感器3。
（三）将预埋入酚醛玻璃钢管1的铜线2接入电路4，该电路4的电源电压大小可以控制调节。
（四）将5mm厚的酚醛玻璃钢管1表干3小时后接通电路4，使预埋入酚醛玻璃钢管1的铜线2通电，实现玻璃钢的逐步升温以加速玻璃钢固化。首次升温的温度为高于室温3℃（例如，室温为15℃，则升温至18℃），升温时间1小时，然后断电，观察无鼓泡。保持高于室温3℃的情况下保温1小时，然后再进行第二次升温。第二次升温在1个小时的时间里升高10℃（如室温15℃，升温至15+3+10=28℃），再保温1小时。之后进行第三次升温，1个小时的时间里升高10℃（如室温15℃，加温至15+3+10+10=38℃）后再保温1小时。如此反复进行升温、保温直至酚醛玻璃钢管1温度接近或等于设计温度60℃，保温2小时以上后断电。继续将酚醛玻璃钢管1制作加厚至厚度为10mm，表干3小时后开始电加热升温。首次升温的温度为高于室温3℃（例如，室温为15℃，则升温至18℃），升温时间1小时，然后断电，观察无鼓泡。保持高于室温3℃的情况下保温1小时，然后再进行第二次升温。第二次升温在1个小时的时间里升高10℃（如室温15℃，升温至15+3+10=28℃），再保温1小时。之后进行第三次升温，1个小时的时间里升高10℃（如室温15℃，加温至15+3+10+10=38℃）后再保温1小时。如此反复进行升温、保温直至酚醛玻璃钢管1温度接近或等于设计温度60℃，保温2小时以上后断电。整个电加热过程中可进行多次检查：如检测硬度，用远红外测温仪检测是否有局部过热情况等。出现局部过热，就要分析是不是升温太快、缠绕的导线是否中间断掉还是其他原因，相应地作调整，如调低升温电压、调整温度传感器的位置至高温区域等。每次检查时都必须断电，提高安全性。
（五）测试酚醛玻璃钢管1成品的硬度，如还未达到设计要求，则保持预埋入酚醛玻璃钢管1的铜线通电状态，对酚醛玻璃钢管1进行保温使其继续固化，如已达到设计要求，则停止通电加热。
（六）拆除温度传感器3和电路4，预埋入酚醛玻璃钢管1的铜线2留在玻璃钢构件内部。
本实施例中除首次升温外，其他都选择了10℃/小时的升温速率，其实5-10℃/小时的升温速率都是比较适宜的，可根据具体情况来做选择。
Claims (2)
1.预埋式电加热玻璃钢固化工艺,其特征在于，包括以下几个步骤：
（一）在玻璃钢制作成形构件时，在玻璃钢内部埋入铜线，铜线根据构件形状布置排列；
（二）在玻璃钢上放置若干个测温装置测量显示玻璃钢的温度；
（三）将预埋入玻璃钢的铜线接入电路，该电路的电源电压大小可以控制调节；
（四）接通电路，使预埋入玻璃钢的铜线通电，实现玻璃钢的逐步升温以加速玻璃钢固化，直到玻璃钢温度接近或等于玻璃钢设计温度，首次升温在1个小时的时间里升高3℃，以后次升温在1个小时的时间里升高5-10℃，各升温阶段完成后均可选择进行一段时间的保温；
（五）测试玻璃钢构件成品的硬度，如还未达到设计要求，则保持预埋入玻璃钢的铜线通电状态，对玻璃钢进行保温使其继续固化，如已达到设计要求，则停止通电加热；
（六）拆除温度控制装置和外部电路，预埋入玻璃钢的铜线留在玻璃钢构件内部；
其中，步骤（二）、（三）的次序可互换。
2.根据权利要求1所述的预埋式电加热玻璃钢固化工艺,其特征在于：所述铜线可以用铁线或铝线替代。
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