纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣制作方法

1主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了纖維纏繞增強塑料環(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塑料環(huán)形試樣,以供測試其力學性能。 2引用標準 GB 1458纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣拉伸試驗方法 GB 1461纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣剪切試驗方法 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,也可采用預浸法纏繞,兩種纏繞工藝分別見圖1、圖2。在做性能比較時,應采用同種方法制作。 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設備 4.1纏繞機由紗架、膠槽、張力控制裝置、絲嘴和驅(qū)動機構(gòu)等部分組成。 4.2單環(huán)模具見圖3。圓筒切環(huán)的芯模兩端應留有適當?shù)慕虞S,以利于模具裝配到纏繞機上。 4.3脫模機可采用合適的壓機。 4.4固化裝置應具有適當可控的溫度范圍,偏差范圍為±2℃。 5原材料的貯存和處理條件 5.1纖維、樹脂和固化劑等原材料應按技術(shù)要求進行驗收和貯存。 5.2纖維在纏繞前必須進行干燥處理。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,纖維放置環(huán)境的相對濕度不大于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)取出的纖維應立即浸膠。 6濕法纏繞工藝 6.1模具準備把清洗干凈的模具或芯模涂上脫膜劑。 6.2紗團安裝紗團可立放,也可臥放在紗架上。纖維從紗團拉出時,應保持捻度不變,并施加輕微的張力以防其晃動。 6.3浸膠纖維從紗團引出,經(jīng)過導輥,進入備有加熱裝置的膠槽。紗從膠槽拉出時,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張力控制把浸過膠的纖維經(jīng)過一系列導輥,對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力的5%～8%;芳綸用其纖維斷裂強力的3%～4%;碳纖維按工藝要求施加(以不使纖維損壞為宜)。 6.5排紗排紗應均勻,不準有堆積、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)定的固化制度進行固化。同批繞制的環(huán)形試樣固化前存放時間不超過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進行表面加工。加工完后,用壓機脫去中模。固化后的圓筒,先進行磨削或精車表面加工,再切環(huán)脫模。 7預浸法纏繞工藝預浸法制備試樣的程序與濕法纏繞工藝基本相同,但模具的預熱溫度及預浸帶的烘烤條件、纏繞張力、纏繞速度等,需按預浸帶所規(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(見圖4和下表)。Ⅰ型試樣用于GB 1458的試驗方法。Ⅱ型試樣用于GB 1461的試驗方法。 _________________________________________________________________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報告報告應包括以下內(nèi)容: a.注明試樣按本標準制作; b.原材料的類型、來源、樹脂系統(tǒng)、纖維及用量; c.環(huán)形試樣制作時的環(huán)境溫度和相對濕度; 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。 _________________附加說明:本標準由全國纖維增強塑料標準化技術(shù)委員會提出并歸口。本標準由國家建筑材料工業(yè)局哈爾濱玻璃鋼研究所負責起草。本標準主要起草人林國榮。