CN108312573A - 一种gfrp面板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种GFRP面板的加工方法。该加工方法包括以下步骤：在模具上往上依次铺设下层真空膜、玻璃纤维布、上层脱模布、上层导流网；在下层真空膜延伸出来的部分上粘贴用于粘合的材料；在上层脱模布延伸出来的部分上设置至少两组导管；再往上铺设上层真空膜，将上层真空膜与下层真空膜连接，形成封闭结构；将一第一导管连接真空装置，另一第一导管连接树脂容器；在树脂容器中装入树脂，打开真空装置；当导入的树脂与玻璃纤维布完全浸润后，切断真空设备和树脂容器与对应的第一导管的连接；固化，得到固化板；去除表面辅材，并切除边角废料，得到GFRP面板成品。本发明能够节省成本，且同时能够确保面板的精度满足工程需要。

Description

一种GFRP面板的加工方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种面板的加工方法，尤其是GFRP面板的加工方法。
背景技术
由于建筑曲面造型要求，传统幕墙材料的使用受到一定限制。GFRP作为新兴建筑材料，相对于传统幕墙材料拥有优良的性能，尤其是加工性能，因此是一种理想的自由曲面幕墙材料。但是，由于传统GFRP(玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢)板加工方式较为复杂，湿作业多，卫生条件差，人工劳动强度高，制作效率低，导致面板制作成本高，工期长，另外对于曲面模具具有一定要求，所以此前在土木工程中直接应用GFRP曲面板的建筑依然很少，建筑物造价很高。如何更好的将GFRP应用到土木工程，降低成本和工期，发挥其曲面板易加工特性的问题，归根结底要落实在对其加工工艺进行调整，开发出一套适用于土木工程的曲面板加工工艺。因此，如何调整工艺，达到既能满足工程使用精度，降低造价，又能提高产量的目的，是业界的研究重点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GFRP面板的加工方法，以提高加工效率，降低加工成本，并确保其精度满足工程使用的要求。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种GFRP面板的加工方法，包括以下步骤：
(1)在模具上往上依次铺设下层真空膜、玻璃纤维布、上层脱模布和上层导流网；
其中，下层真空膜的四周相对于所述上层脱模布的四周延伸出来，所述上层脱模布的四周相对于所述玻璃纤维布和所述导流网的四周延伸出来；
(2)在下层真空膜相对于所述上层脱模布的四周延伸出来的部分上粘贴用于粘合的材料；
(3)在所述上层脱模布相对于所述上层导流网的四周延伸出来的部分上设置至少两组导管；
每组导管均包括第一导管和第二导管，第一导管延伸出所述下层真空膜，第二导管位于所述下层真空膜内；
每组导管中，第一导管位于所述下层真空膜内的一端连接第二导管的一端，第二导管的另一端开放；
(4)再往上铺设上层真空膜，将所述上层真空膜通过所述用于粘合的材料与所述下层真空膜连接，形成封闭结构；
在所述步骤(3)或所述步骤(4)之后，在至少一组导管中，将第一导管的另一端连接真空装置；在至少另一组导管中，将第一导管的另一端连接树脂容器；所述树脂容器即用于装树脂的容器；
(5)在所述树脂容器中装入树脂，打开所述真空装置，抽取所述密封结构的内腔中的气体，以使得所述树脂容器内的树脂在负压的作用下进入所述内腔；
(6)当导入的树脂与所述玻璃纤维布完全浸润后，停止所述真空设备和/或切断所述真空设备与对应的第一导管的连接，并切断所述树脂容器与对应的第一导管的连接；
(7)对所述密封结构及其内部的材料进行固化，得到固化板；
(8)将所述固化板从所述模具上取下，去除表面辅材，并切除边角废料，得到GFRP面板成品。
在所述步骤(6)之后，使用滚轮将所述密封结构滚平，再进入所述步骤(7)。
所述表面辅材为所述固化板中除了所述GFRP板之外的材料。
第二导管为在真空下管壁能够得到支撑以形成通道的管道。优选地，第一导管为PU管，第二导管为白卷管。
所述步骤(1)中在铺设所述下层真空膜之后和铺设所述玻璃纤维布之前，在所述下层真空膜上往上依次铺设下层导流网、下层脱模布。优选地，所述下层真空膜和所述上层真空膜的尺寸相等，所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸相等，所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸相等；所述下层真空膜和所述上层真空膜的尺寸大于所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸；所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸大于所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸；所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸与所述玻璃纤维布的尺寸一致。优选地，所述下层脱模布完全覆盖住所述下层导流网。优选地，所述下层脱模布和所述上层脱模布的各条边的边长比所述下层导流网和所述上层导流网的对应的边长大3cm。优选地，所述下层真空膜和所述上层真空膜的各条边的边长比所述下层脱模布和所述上层脱模布的对应的边长大20cm。
在所述步骤(1)之前，识别所述模具的形状，判断玻璃纤维布的铺设方向；后续铺设各层材料时均按照所述铺设方向。
所述步骤(1)中铺设所述下层真空膜时，确保所述下层真空膜平整，且将所述下层真空膜的边缘通过胶带固定在所述模具上。
在所述模具的曲率大于曲率阈值时，所述下层导流网和所述上层导流网均由多块导流网通过纸胶带粘结得到。
所述用于粘合的材料为密封胶带。
所述GFRP面板为GFRP建筑幕墙自由曲面板。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明相对于传统的加工方法来说，由于使用双层真空膜，下层可不再使用刚性模具，对模具的要求较小，也无需密封模具，可以采用泡沫塑料等材料制作模具，最终成品精度也依然能够满足工程需求，大大节省了模具的成本；同时，该加工方法无湿作业，卫生条件相对于传统加工方法大为改进；另外，本发明由于无湿作业，人工劳动较少，机械参与度高，且能够采用双层导流网，所需加工时间较短，大大提高了工作效率，适用于工厂流水作业。此外，该方法虽然机械化程度较高，但是所涉及的机械成本较低，所需投入较少，进一步使得整体成本较低。该加工方法尤其适用于GFRP建筑幕墙自由曲面板的加工。
附图说明
图1为本发明一实施例中GFRP建筑幕墙自由曲面板的加工方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提出了一种GFRP面板的加工方法，本实施例中GFRP面板为建筑用GFRP建筑幕墙自由曲面板。
在进行本申请的加工方法之前，先准备加工所需的材料。首先根据自由曲面板的电脑三维模型，导出目标曲面板展平的外轮廓线，并根据需要放大一定大小得到玻璃纤维切割轮廓线，将玻璃纤维切割轮廓线进行排布，导入切割机中切割玻璃纤维布，并得到需要数量的玻璃纤维布。此外，关于脱模布、导流网和真空膜，根据模具外轮廓大致大小各裁剪两块，其中导流网尺寸基本和玻璃纤维布一样，脱模布尺寸大于导流网，各边约大出3cm；真空膜尺寸大于脱模布，各边大出20cm。在本申请中，自由曲面板的三维模型，玻璃纤维布所需的数量均为设定的。
图1所示为该加工方法的流程图，该加工方法包括以下步骤：
(1)识别模具的大概形状，确定玻璃纤维布的大致铺设方向，后续所有布材的铺设方向均为该铺设方向。
(2)将第一层真空膜展平铺放在模具上，使得该第一层真空膜没有褶皱，将其各边通过胶带固定于模具上。
(3)在该第一层真空膜上铺设第一层导流网。若模具的曲率过大(具体为模具的曲率大于曲率阈值时，该曲率阈值在该方法中为设定值)，可将该第一导流网分块，使用纸胶带粘接，即这里铺设的第一层导流网由多块导流网通过纸胶带粘结得到(后续的第二层导流网也可以如此操作)。
(3)在第一层导流网上铺设第一层脱模布，该第一层脱模布完全覆盖住第一层导流网，且第一层脱模布的四周相对于第一层导流网的四周延伸出来。
(4)将裁剪好的玻璃纤维布一层层铺到模具上。玻璃纤维布由于生产工艺通常具有一定的延展性，因此可以通过拉拽、抚平的方式将玻璃纤维布较好地贴合铺设在第一层脱膜布上。
(5)在玻璃纤维布上覆盖第二层脱模布。
(6)在第二次脱膜布上覆盖第二层导流网。
(7)在第一层真空膜相对于第二层脱膜布延伸出出来的部分上粘贴密封胶带。
(8)在第二层脱膜布相对于第二层导流网的四周延伸出来的部分中，在两条对边上各设置一组导管；
每组导管均包括一根PU管和一根白卷管(其管壁在真空下依然能够得到支撑并形成通道)，其中PU管从第一层真空膜的边界内部延伸出其外部，而白卷管全部位于其边界内。每组导管中，PU管位于第一层真空膜边界内的一端连接白卷管的一端，白卷管的另一端呈开放的状态，PU管的另一端伸出到第一层真空膜边界的外部。每组导管经过前述密封胶带的部分与该密封胶带粘结。
(9)再往上铺设第二层真空膜，将两层真空膜使用前述密封胶带密封连接，从而形成密封结构。
由此，辅材铺设工作完成。
(11)将一根PU管的另一端连接真空设备，另一根PU管的另一端连接树脂容器，树脂容器为用于装树脂的容器。
(12)将根据比例配置好的树脂加入树脂容器；打开真空设备，抽取所述密封结构的内腔中的气体，从而在负压的作用下树脂进入密封结构的内腔中。
(13)待玻璃纤维布被完全浸润后，停止真空设备和/或切断真空设备与树脂容器和PU管的连接。
(14)使用滚轮将刚浸润的板材滚平，得到较为光滑平整的湿板。
至此，制作阶段结束，进入后处理阶段。
(15)将上述湿板同模具一起移至固化间，根据树脂的固化条件提供相应的养护环境，经过一段时间得到固化板，固化板即上述铺设的各层材料和树脂固化后得到的中间产品。
(16)将固化板从模具上取下，去除表明辅材(表面辅材指的是固化板中除了GFRP板之外的材料)，并沿着模具外边界(此时虽然固化板已经从模具上取下，但可以将其放置在模具上，对照模具的边缘借助于弹墨线进行切割)将固化板的边角料切除，得到GFRP自由曲面板成品。
此后，根据需要，可以对GFRP自由曲面板成品进行后续加工。若要进行表面抛光等工作，需对其进行后固化或者放置一段时间之后再进行加工。
本申请中，第一层的材料铺设在玻璃纤维布之前，在本申请中也可以称作下层的材料；第二层的材料铺设在玻璃纤维布之后，在本申请中也可以称作上层的材料。
第一层真空膜和第二层真空膜的尺寸相等，第一层导流网和第二层导流网的尺寸相等，第一层脱模布和第二层脱模布的尺寸相等。第一层真空膜和第二层真空膜的尺寸大于第一层脱模布和第二层脱模布的尺寸；第一层脱模布和第二层脱模布的尺寸大于第一层导流网和第二层导流网的尺寸；第一层导流网和第二层导流网的尺寸与玻璃纤维布的尺寸一致。如前述准备材料中所述，第一层脱模布和第二层脱模布的各条边的边长比第一层导流网和第二层导流网的对应的边长大3cm；第一层真空膜和第二层真空膜的各条边的边长比第一层脱模布和第二层脱模布的对应的边长大20cm。其中，第一层真空膜选择高质量的真空膜。
本申请中，也可以不铺设上述实施例中的第一层导流网和第一层脱模布。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GFRP面板的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在模具上往上依次铺设下层真空膜、玻璃纤维布、上层脱模布和上层导流网；
其中，下层真空膜的四周相对于所述上层脱模布的四周延伸出来，所述上层脱模布的四周相对于所述玻璃纤维布和所述导流网的四周延伸出来；
(2)在下层真空膜相对于所述上层脱模布的四周延伸出来的部分上粘贴用于粘合的材料；
(3)在所述上层脱模布相对于所述上层导流网的四周延伸出来的部分上设置至少两组导管；
每组导管均包括第一导管和第二导管，第一导管延伸出所述下层真空膜，第二导管位于所述下层真空膜内；
每组导管中，第一导管位于所述下层真空膜内的一端连接第二导管的一端，第二导管的另一端开放；
(4)再往上铺设上层真空膜，将所述上层真空膜通过所述用于粘合的材料与所述下层真空膜连接，形成封闭结构；
在所述步骤(3)或所述步骤(4)之后，在至少一组导管中，将第一导管的另一端连接真空装置；在至少另一组导管中，将第一导管的另一端连接树脂容器；所述树脂容器即用于装树脂的容器；
(5)在所述树脂容器中装入树脂，打开所述真空装置，抽取所述密封结构的内腔中的气体，以使得所述树脂容器内的树脂在负压的作用下进入所述内腔；
(6)当导入的树脂与所述玻璃纤维布完全浸润后，停止所述真空设备和/或切断所述真空设备与对应的第一导管的连接，并切断所述树脂容器与对应的第一导管的连接；
(7)对所述密封结构及其内部的材料进行固化，得到固化板；
(8)将所述固化板从所述模具上取下，去除表面辅材，并切除边角废料，得到GFRP面板成品。
2.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：在所述步骤(6)之后，使用滚轮将所述密封结构滚平，再进入所述步骤(7)。
3.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：所述表面辅材为所述固化板中除了所述GFRP板之外的材料。
4.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：第二导管为在真空下管壁能够得到支撑以形成通道的管道；
优选地，第一导管为PU管，第二导管为白卷管。
5.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中在铺设所述下层真空膜之后和铺设所述玻璃纤维布之前，在所述下层真空膜上往上依次铺设下层导流网、下层脱模布；
优选地，所述下层真空膜和所述上层真空膜的尺寸相等，所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸相等，所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸相等；
所述下层真空膜和所述上层真空膜的尺寸大于所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸；所述下层脱模布和所述上层脱模布的尺寸大于所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸；所述下层导流网和所述上层导流网的尺寸与所述玻璃纤维布的尺寸一致；
优选地，所述下层脱模布完全覆盖住所述下层导流网；
优选地，所述下层脱模布和所述上层脱模布的各条边的边长比所述下层导流网和所述上层导流网的对应的边长大3cm；
优选地，所述下层真空膜和所述上层真空膜的各条边的边长比所述下层脱模布和所述上层脱模布的对应的边长大20cm。
6.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：在所述步骤(1)之前，识别所述模具的形状，判断玻璃纤维布的铺设方向；后续铺设各层材料时均按照所述铺设方向。
7.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中铺设所述下层真空膜时，确保所述下层真空膜平整，且将所述下层真空膜的边缘通过胶带固定在所述模具上。
8.根据权利要求5所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：在所述模具的曲率大于曲率阈值时，所述下层导流网和所述上层导流网均由多块导流网通过纸胶带粘结得到。
9.根据权利要求1所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：所述用于粘合的材料为密封胶带。
10.根据前述权利要求中任一项所述的GFRP面板的加工方法，其特征在于：所述GFRP面板为GFRP建筑幕墙自由曲面板。
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