CN1931563A - 一种玻璃钢多棱形杆的制造方法及加压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种玻璃钢多棱形杆的制造方法及加压装置，其方法为先用拉挤方法制出弯角玻璃钢型材和玻璃钢板材，弯角玻璃钢型材的弯角角度为60°～165°，杆体由n层玻璃钢板粘结而成，粘接前对粘接表面进行磨砂处理，采用压力介质对杆体外表均匀施压0.5～3kg/cm2，加热温度范围为150～170℃，其采用由罐体、胶囊端盖模芯、芯轴、支撑架组成加压装置加压，本发明的优点是采用拉挤成型的玻璃钢板条及弯角玻璃钢型材拼接而成的棱柱体或棱锥体，可实现玻璃钢的主纤维沿纵向布置，其抗弯能力得到提高；同时加压装置能够实现玻璃钢多棱形杆的杆体外表面均匀加压，使粘结牢固，外形美观，强度高、质量好，可应用于城市街道的路灯灯杆等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢空心型材的制造方法，具体为玻璃钢多棱锥形杆或多棱直杆制造方法，还提供用于这种制造方法的加压装置。
背景技术
目前使用的玻璃钢多棱锥形杆的生产方式大多采用缠绕成型或手糊成型，对于手糊成型，纤维分布不均匀，质量难以控制。而缠绕型，由于杆形是棱锥形，造成粗细两端的密度不同，同时无法实现主纤维沿轴向分布，锥形杆的强度得不到保证。
等截面的多棱形杆可用缠绕或拉挤的方法制得，但每种尺寸都需要制作相应的模具，制造成本高，调整尺寸不方便。
为了使这种方法生产出的玻璃钢多棱形杆粘结强度均匀可靠，必要时对产品采取一定的加压措施，但是由于长度太长，现有的静压装置无法实现对其加压。
发明内容
本发明针对上述情况，提供一种玻璃钢多棱锥形杆或直杆的制造方法，采用拉挤成型的玻璃钢板条及弯角玻璃钢型材拼接而成，从而制成不同尺寸、不同壁厚的多棱锥形杆或直杆。
本发明的另一个目的是针对这种制作玻璃钢多棱锥形杆方法，设计一种制作玻璃钢多棱形杆的加压装置，以解决现有静压装置无法实现对长杆体的加压功能。
本发明的具体工艺方法为：
1)先用拉挤方法制出弯角玻璃钢型材和玻璃钢板材，弯角玻璃钢型材的弯角角度为60°～165°，弯角玻璃钢型材肢的厚度和玻璃钢板材的厚度相同，按其角度拼接后的杆体等边，也可以是不等边，截面分别为三角形到二十四边形；
2)根据制品的边宽将玻璃钢板材裁成适当宽度的玻璃钢板条，当制品为锥体结构时裁制的玻璃钢板条或弯角玻璃钢型材的边带有斜度；
3)杆体由n层玻璃钢板构成，n＝2～6，杆体层与层之间为粘结剂，为防止各层中的接缝断裂，不同层之间玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的宽度比例不一，使外层玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的接缝与里层的接缝位置错开；
4)为保证粘结质量，在粘接前要对粘接表面进行磨砂处理，磨砂处理等级不低于Sa2级，这样可以提高粘结强度，保证粘结面在受力时不被破坏；
5)在粘结剂固化过程中采用压力介质对杆体外表均匀施压，压力为0.5～3kg/cm2，同时可将芯模加热到一定的温度其温度范围为150～170℃，加压、加热时间为1～3小时，不同的粘结剂的温度和压力不相同。
为更好地实现本发明的目的，本发明设计一套加压装置，它是由罐体、胶囊、端盖、模芯、芯轴、支撑架组成，其特征在于，胶囊安装在罐体内部，胶囊两端带有翻边，与罐体端部法兰端面压紧密封，两个端盖中心部位带有中心孔，中间安装芯轴，模芯装在芯轴上。
本发明加压装置的具体结构有，罐体和胶囊均为圆筒型，罐体上设有加压介质进口及出口，模芯的断面形状与粘结的杆体断面形状相同，其长度小于罐体长度，外径尺寸小于粘结的杆体的外径尺寸。
罐体内安装支撑架，支撑架安装在芯轴上或安装在模芯内。
芯轴的内部或外部装有加热装置或采用外部加热装置通风热风。加热装置为在芯轴上加电阻丝或为带有通向模芯内部的热风管的外部加热装置。
本发明的优点及效果是采用拉挤成型的玻璃钢板条及弯角玻璃钢型材拼接而成的棱柱体或棱锥体，可实现玻璃钢的主纤维沿纵向布置，使玻璃钢多棱形杆的抗弯能力得到提高；同时本发明的加压装置能够实现玻璃钢多棱形杆的杆体外表面均匀加压，使粘结面受力均匀，粘结牢固；其外形美观，强度高、质量好，可应用于城市街道的路灯灯杆等领域。
附图说明
附图1为本发明装置及多棱锥形杆结构示意图，
附图2为玻璃钢多棱形杆的示意图，
附图3为弯角玻璃钢型材的示意图，
附图4为六边形玻璃钢多棱锥形杆的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明
如图1、2、3、4所示，本发明制作的产品是由玻璃钢制成多棱形杆，杆体可以是直杆也可以带锥度，玻璃钢多棱形杆体是由玻璃钢板条91及弯角玻璃钢型材92拼接而成，它们是由拉挤工艺成型并裁剪成相应的尺寸形状。
如图2、3、4所示，弯角玻璃钢型材92弯角的角度为60°～165°，拼接后的杆体截面分别为三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、二十四边等形。如图1、2、3、4所示，为实现玻璃钢板条及弯角玻璃钢型材拼接后为锥形体结构，玻璃钢板条或弯角玻璃钢型材的边带有斜度；根据实际需要杆体结构可制成n层，n＝2～6，杆体层与层之间由粘接剂粘结，为防止各层中的接缝断裂，不同层之间玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的宽度比例不一，使外层玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的接缝93与里层的接缝93位置错开。
为保证粘结质量，在粘接前要对粘接表面进行磨砂处理，将由拉挤成型的光滑表面磨掉，露出新鲜的纤维表面，磨砂处理等级不低于Sa2级，这样可以提高粘结强度，保证粘结面在受力时不被破坏。
在粘结剂固化过程中将杆体送入加压罐，按使用的粘结剂性能要求将加压腔注入压力介质对杆体外表均匀施压，同时可将芯模加热到一定的温度，以提高粘结剂固化速度。
如采用420胶(具体成分为E-42环氧树脂、548三元共聚尼龙、双氰胺甲醇/苯)时，介质压力1-3kg/cm2同时将芯模加热到165-170℃，保持3小时，可获得接近400kg/cm2的剪切强度。
如采用508胶(具体成分为E-44环氧树脂、647酸酐、二氧化钛、玻璃粉)时，介质压力0.5kg/cm2同时将芯模加热到150℃，保持3小时，可获得接近260kg/cm2的剪切强度。
如采用SY-8胶(具体成分为羟甲基聚酰胺、E-51环氧树脂、酒精)时，介质压力3-5kg/cm2，同时将芯模加热到155℃，保持2小时，可获得接近380kg/cm2的剪切强度。
如图7所示，加压装置是结合上述工艺特制的一种加压装置，它的主要功能是对玻璃钢多棱形杆的杆体外表面均匀加压，同时还可以根据需要将玻璃钢多棱形杆的杆体加热到一定的温度。具体结构是由罐体7、胶囊8、端盖4、模芯10、芯轴1、支撑架3组成，罐体7和胶囊8均为圆筒型，胶囊8安装在罐体7内部，罐体7端部带有法兰5，胶囊8两端带有翻边，翻边与罐体端部法兰5端面压紧密封，压紧密封后罐体与胶囊外表面形成加压腔，胶囊8内表面与罐体的端盖形成常压腔。罐体7两个端盖4中心部位带有中心孔2并能使芯轴1穿过，起到定位作用；罐体7中心孔2中间安装芯轴1，罐体7内安装支撑架3，模芯10通过支撑架3装在芯轴1上，支撑架3安装在芯轴1上或安装在模芯10内，使通过支撑架3支撑在芯轴1上的模芯10保持在罐体7轴心部位；模芯的长度小于罐体长度，这样可以使模芯在被端盖封闭在罐体内时，模芯10端部与端盖4之间有一点间隙，可使常压腔中的气体可经中心孔2与外部连通，使之与外部保持压力平衡；模芯10的断面形状与玻璃钢多棱形杆的杆体9断面形状相同，其外径尺寸略小于玻璃钢多棱形杆的杆体9的外径尺寸，从而保证玻璃钢多棱形杆的杆体9可套在模芯10外表。
如图7所示，罐体7上设有加压介质进口11及出口6，加压时将压力介质(空气、水、油等)从介质进口注入时，加压腔膨胀，胶囊8被推向模芯10，胶囊贴在玻璃钢多棱形杆的杆体9和模芯10外表，压力也同时被传递到玻璃钢多棱形杆的杆体9的粘结面。
本加压装置的芯轴的外部和内部配有加热装置，加热装置为电阻丝或为带有通向模芯内部的热风管的外部加热装置。当外界温度低或粘结剂固化点高时或为了提高固化速度，按需要将电阻丝通电加热或向模芯内送入热风，使模芯升温至粘结剂的固化温度，起到提高玻璃钢多棱形杆的杆体强度作用。
下面对一个多层玻璃钢多棱锥形杆(直杆可视为锥度为0°的锥形杆)加工过程做详细描述，先将玻璃钢用拉挤或模压等方式制成玻璃钢板条91和弯角玻璃钢型材92，玻璃钢板条91和弯角玻璃钢型材92的厚度相同且带有斜度，(根据实际杆体长度和杆体棱锥外截圆直径面定)，弯角玻璃钢型材弯角的弯角角度与多棱锥形杆体断面多边形内角角度相同，具体操作步骤为：
1、对所有准备粘接的表面进行磨砂处理将由拉挤成型的光滑表面磨掉，露出新鲜的纤维表面，磨砂处理等级不低于Sa2级，这样可以提高粘结强度，保证粘结面在受力时不被破坏。
2、将弯角玻璃钢型材92和玻璃钢板条91两侧面涂上粘接剂，摆放好弯角玻璃钢型材92使它的一个肢与玻璃钢板条91在同一平面内，将两者推近使其侧面贴紧粘在一起。
3、再取一个弯角玻璃钢型材92在其两侧面涂上粘接剂并摆放好，使它的一个肢与步骤1中的玻璃钢板条91在同一平面内，将两者推近使其侧面贴紧粘在一起。
4、再取一个玻璃钢板条91在其两侧面涂上粘接剂并摆放好，使它与步骤2中的弯角玻璃钢型材92的一个肢在同一平面内，将两者推近使其侧面贴紧粘在一起。
5、重复上述步骤2和步骤3即可粘出一个单层的多棱锥形杆体。
6、在这个单层的多棱锥形杆体的基础上，将其外表面涂上粘接剂，将适当宽度的弯角玻璃钢型材92和玻璃钢板条91侧面涂粘接剂依次贴在单层的多棱锥形杆体的棱角和平面外表，同时使贴在外表的弯角玻璃钢型材92和玻璃钢板条91的相邻侧面也贴紧粘牢。
7、重复步骤5即可粘出多棱锥形杆体的第二层，第三层的粘贴是在第二层基础上重复第二层的步骤，依此类推第四层、第五层、第六层。
8、先将粘结好玻璃钢多棱形杆的杆体套在模芯上，将套有玻璃钢多棱形杆的杆体的模芯通过支撑架套在芯轴上，将加压装置的加压腔中的介质通过介质排出孔排除，打开端盖4，将套在一起玻璃钢多棱形杆的杆体9、模芯10、芯轴1送入常压腔，并使芯轴1从端盖4的中心孔2伸出，将端盖4用螺栓与罐体7压紧，将压力介质(空气、水、油等)从介质进口注入时，加压腔膨胀，胶囊8被推向模芯10，胶囊8贴在玻璃钢多棱形杆的杆体9和模芯10外表，压力也同时被传递到玻璃钢多棱形杆的杆体9的粘结面，压力不变；同时按需要将电阻丝通电加热，使模芯升温至粘结剂的固化温度。由于粘结的杆体套在模芯外表，模芯将热量也传递给玻璃钢多棱形杆的杆体，从而使玻璃钢多棱形杆的杆体获得要求的温度，保持温度直至到规定的时间。
Claims (6)
1一种玻璃钢多棱形杆的制造方法，其特征在于采用如下生产工艺：
1)先用拉挤方法制出弯角玻璃钢型材和玻璃钢板材，弯角玻璃钢型材的弯角角度为60°～165°，弯角玻璃钢型材肢的厚度和玻璃钢板材的厚度相同，按其角度拼接后的杆体等边截面分别为三角形到二十四边形；
2)当制品为锥体结构时，裁制的玻璃钢板条或弯角玻璃钢型材的边带有斜度；
3)杆体由n层玻璃钢板构成，n＝2～6，杆体层与层之间为粘结剂；
4)为防止各层中的接缝断裂，不同层之间玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的宽度比例不一，使外层玻璃钢板条与弯角玻璃钢型材的接缝与里层的接缝位置错开；
5)为保证粘结质量，在粘接前要对粘接表面进行磨砂处理，磨砂处理等级不低于Sa2级；
6)在粘结剂固化过程中采用压力介质对杆体外表均匀施压，压力为0.5～3Kg/cm2，同时将芯模加热，其温度范围为150～170℃，加压、加热时间为1～3小时。
2、用于权利要求1所述的一种玻璃钢多棱形杆的制造方法的加压装置，它是由罐体(7)、胶囊(8)、端盖(4)、模芯(10)、芯轴(1)、支撑架(3)组成，其特征在于，胶囊(8)安装在罐体(7)内部，胶囊(8)两端带有翻边，与罐体(7)端部法兰(5)及端盖(4)端面压紧密封，两个端盖(4)中心部位带有中心孔(2)，中间安装芯轴(1)，模芯(10)通过支撑架(3)装在芯轴(1)上。
3、根据权利要求2所述的一种玻璃钢多棱形杆的制造方法的加压装置，其特征在于，罐体(7)和胶囊(8)均为圆筒型，罐体上设有加压介质进口(11)及出口(6)。
4根据权利要求2所述的一种玻璃钢多棱形杆的制造方法的加压装置，其特征在于，模芯(10)的断面形状与玻璃钢多棱形杆的杆体(9)断面形状相同，其长度小于罐体(7)长度，外径尺寸小于玻璃钢多棱形杆的杆体(9)的外径尺寸。
5根据权利要求2所述的一种玻璃钢多棱形杆的制造方法的加压装置，其特征在于，罐体(7)内安装支撑架(3)，支撑架(3)安装在芯轴(1)上或安装在模芯(10)内。
6根据权利要求2所述的一种玻璃钢多棱形杆的制造方法的加压装置，其特征在于，芯轴(1)的内部或外部装有加热装置或采用外部加热风装置。
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