纖維纏繞增強(qiáng)塑料環(huán)形試樣制作方法

1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了纖維纏繞增強(qiáng)塑料環(huán)形試樣的制造方法、工藝條件。本方法適用于制作纖維纏繞增強(qiáng)塑料環(huán)形試樣,以供測(cè)試其力學(xué)性能。 2引用標(biāo)準(zhǔn) GB 1458纖維纏繞增強(qiáng)塑料環(huán)形試樣拉伸試驗(yàn)方法 GB 1461纖維纏繞增強(qiáng)塑料環(huán)形試樣剪切試驗(yàn)方法 3方法提要 3.1試樣用單環(huán)纏繞法或圓筒切環(huán)法兩種方法制作。此兩種方法可采用濕法纏繞,也可采用預(yù)浸法纏繞,兩種纏繞工藝分別見(jiàn)圖1、圖2。在做性能比較時(shí),應(yīng)采用同種方法制作。 3.2單環(huán)纏繞法按照GB 1458或GB 1461規(guī)定的試樣尺寸,用單環(huán)模具在纏繞機(jī)上繞制,經(jīng)固化、外表面加工、脫模即制得環(huán)形試樣。 3.3圓筒切環(huán)法按照GB 1458或GB 1461規(guī)定的試樣內(nèi)徑尺寸,用圓筒芯模在纏繞機(jī)上繞成圓筒,再經(jīng)固化、外表面加工、脫模、切割即得環(huán)形試樣。 4設(shè)備 4.1纏繞機(jī)由紗架、膠槽、張力控制裝置、絲嘴和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。 4.2單環(huán)模具見(jiàn)圖3。圓筒切環(huán)的芯模兩端應(yīng)留有適當(dāng)?shù)慕虞S,以利于模具裝配到纏繞機(jī)上。 4.3脫模機(jī)可采用合適的壓機(jī)。 4.4固化裝置應(yīng)具有適當(dāng)可控的溫度范圍,偏差范圍為±2℃。 5原材料的貯存和處理?xiàng)l件 5.1纖維、樹(shù)脂和固化劑等原材料應(yīng)按技術(shù)要求進(jìn)行驗(yàn)收和貯存。 5.2纖維在纏繞前必須進(jìn)行干燥處理。玻璃纖維在30±2℃的烘箱中干燥8h。在不影響表面處理劑條件下,可采用105±2℃干燥2h。制備環(huán)時(shí),纖維放置環(huán)境的相對(duì)濕度不大于65%。碳纖維和芳綸放在(105±2)℃～(120±2)℃的烘箱中至少干燥2h。將經(jīng)干燥處理的纖維,置于能保持70～80℃的烘箱內(nèi),從烘箱內(nèi)取出的纖維應(yīng)立即浸膠。 6濕法纏繞工藝 6.1模具準(zhǔn)備把清洗干凈的模具或芯模涂上脫膜劑。 6.2紗團(tuán)安裝紗團(tuán)可立放,也可臥放在紗架上。纖維從紗團(tuán)拉出時(shí),應(yīng)保持捻度不變,并施加輕微的張力以防其晃動(dòng)。 6.3浸膠纖維從紗團(tuán)引出,經(jīng)過(guò)導(dǎo)輥,進(jìn)入備有加熱裝置的膠槽。紗從膠槽拉出時(shí),在盡量減少纖維磨損的情況下,用擠膠輥或刮膠板等裝置多余的膠除去。 6.4張力控制把浸過(guò)膠的纖維經(jīng)過(guò)一系列導(dǎo)輥,對(duì)膠紗施加所需的張力。纏繞張力為:玻璃纖維用其纖維斷裂強(qiáng)力的5%～8%;芳綸用其纖維斷裂強(qiáng)力的3%～4%;碳纖維按工藝要求施加(以不使纖維損壞為宜)。 6.5排紗排紗應(yīng)均勻,不準(zhǔn)有堆積、高縫等現(xiàn)象。使纖維浸漬均勻,張力穩(wěn)定,纏繞速度應(yīng)保證以不高于60r/min為宜(線速度則為28m/min)。 6.6固化環(huán)形試樣纏繞完畢后,按規(guī)定的固化制度進(jìn)行固化。同批繞制的環(huán)形試樣固化前存放時(shí)間不超過(guò)8h。 6.7加工和脫模固化后的單環(huán)試樣,先卸去兩側(cè)外模,串在一起用磨削或精車(chē)進(jìn)行表面加工。加工完后,用壓機(jī)脫去中模。固化后的圓筒,先進(jìn)行磨削或精車(chē)表面加工,再切環(huán)脫模。 7預(yù)浸法纏繞工藝預(yù)浸法制備試樣的程序與濕法纏繞工藝基本相同,但模具的預(yù)熱溫度及預(yù)浸帶的烘烤條件、纏繞張力、纏繞速度等,需按預(yù)浸帶所規(guī)定的技術(shù)條件確定。 8試樣的型式環(huán)形試樣有Ⅰ、Ⅱ兩種型式(見(jiàn)圖4和下表)。Ⅰ型試樣用于GB 1458的試驗(yàn)方法。Ⅱ型試樣用于GB 1461的試驗(yàn)方法。 _________________________________________________________________尺寸型式內(nèi)徑 D寬度 b厚度 tⅠ 150±0.2 6±0.2 1.5±0.1Ⅱ 150±0.2 6±0.2 3±0.1 ___________________________________________________________________ 9報(bào)告報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容: a.注明試樣按本標(biāo)準(zhǔn)制作; b.原材料的類型、來(lái)源、樹(shù)脂系統(tǒng)、纖維及用量; c.環(huán)形試樣制作時(shí)的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度; d.張力數(shù)據(jù); e.纏繞速度; f.制作試樣的類型; g.模具材料; h.固化制度; i.制造日期。 _________________附加說(shuō)明:本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局哈爾濱玻璃鋼研究所負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人林國(guó)榮。