一種增強型玻璃鋼及其製作方法
2023-09-18 22:25:10 1
專利名稱：一種增強型玻璃鋼及其製作方法
技術領域：
本發明涉及複合材料領域，特別涉及一種增強型玻璃鋼及其製作方法。
背景技術：
玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP，即纖維強化塑料，它是以玻璃纖維及其製品(玻璃布、 帶、氈、紗)作為增強材料，以合成樹脂作基本材料的一種複合材料。因玻璃鋼該些獨特的性能優勢，已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建築等行業中得到了廣泛應用。雖然玻璃鋼具有質輕而硬，不導電，機械強度高，回收利用少，耐腐蝕等諸多優點， 但它也存在著一些缺陷，如容易變形、老化等。目前，常見的玻璃鋼製作工藝流程大體上可以分為以下步驟1.製作模具在模具上塗抹脫模劑；2.脫模劑固化後，在模具上依次鋪設膠體以及若干層玻璃纖維，待其固化， 完成玻璃鋼中期處理；3.玻璃鋼產品製作完成後進行產品的後期處理，包括產品的切割打磨、表面的水磨處理、拋光、上蠟等。採用以上工藝製作的玻璃鋼產品並不能克服其容易變形、老化、層間剪切強度低等缺點。對於如建築、航空航天領域的客戶來說，該工藝製造的玻璃鋼產品遠遠滿足不了他們的要求。故目前迫切需要一種玻璃鋼及其生產方法，其對應的玻璃鋼產品性能優良、不易變形、韌性強。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明的第一目的是提供一種增強型玻璃鋼，其性能優良、不易變形、韌性強。本發明的第二目的是提供一種增強型玻璃鋼製作方法，其能夠製作出的增強型玻璃鋼性能優良、不易變形、韌性強。本發明公開了一種增強型玻璃鋼，包括位於表面的膠衣層、位於中間的玻璃纖維層、位於底面的加強筋層；所述玻璃纖維層鋪設在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強筋層鋪設在玻璃纖維層上，其包括若干個加強筋，以及用於包裹加強筋的若干層玻璃纖維。較佳地，所述玻璃纖維和加強筋均被樹脂浸透。較佳地，所述加強筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。一種增強型玻璃鋼製作方法，包括下列步驟
51製作模具；
52依據模具製作增強型玻璃鋼，所述增強型玻璃鋼包括位於表面的膠衣層、位於中間的玻璃纖維層、位於底面的加強筋層；所述玻璃纖維層鋪設在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強筋層鋪設在玻璃纖維層上，其包括若干個加強筋，以及用於包裹加強筋的若干層玻璃纖維；
S3 增強型玻璃鋼的後期處理脫模，且脫模後對該增強型玻璃鋼進行修整、打磨、上蠟、拋光等；
其中，S2進一步包括
521在模具上噴塗膠衣，並待其固化，完成膠衣層的製作；
522在膠衣層上鋪設若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，並待其固化成型，完成玻璃纖維層的製作；
523在S22的基礎上鋪設加強筋層。較佳地，所述步驟S23進一步包括
5231在S22的固化成型後的玻璃纖維層上畫出用於預埋加強筋的預埋線；
5232將若干個加強筋用樹脂完全浸透，之後用滑石粉將其粘接固定在已經畫好的預埋線上；並待其固化成型；
5233再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化後的加強筋完全包裹，並待其固化成型，完成加強筋層的製作。較佳地，所述步驟S23還包括
5234用專門的滾壓工具碾過S233用玻璃纖維包裹的加強筋，保證該玻璃纖維與加強筋完全貼合。較佳地，所述加強筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。較佳地，所述加強筋為鋼條，且所述鋼條的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。較佳地，所述若干個加強筋以任意方向分布設置。較佳地，步驟Sl還包括在模具上塗抹脫模劑。與現有技術相比，本發明的有益效果如下
第一，本發明的一種增強型玻璃鋼採用加強筋層作為底面，對整個玻璃鋼起到了一個加筋的作用，使其具有更強的抗拉強度、韌性，而不易變形，同時也不易老化，產品壽命長。第二，本發明的一種增強型玻璃鋼製作方法，通過在玻璃纖維層上鋪設加強筋，生產出的玻璃鋼，因為有了加強筋，其對整個玻璃鋼起到了一個加筋的作用，使其具有更強的抗拉強度、韌性，而不易變形，同時也不易老化，產品壽命長。
圖1為本發明實施例的一種增強型玻璃鋼的縱向剖面圖； 圖2為本發明實施例的一種增強型玻璃鋼的橫向剖面圖3為本發明實施例的一種增強型玻璃鋼製作方法的流程圖； 圖4為本發明實施例的一種增強型玻璃鋼製作方法S2步驟的流程圖； 圖5為本發明實施例的一種增強型玻璃鋼製作方法S32步驟的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。 實施例如圖1，一種增強型玻璃鋼100，包括位於表面的膠衣層3、位於中間的玻璃纖維層2、位於底面的加強筋層1。為了便於說明，本實施例假設其為一個長方體，其表面積為40mm*50mm，厚度大約為10mm。該組數據僅為便於對本發明進行說明，本發明不在該數據上作出限定。玻璃纖維層2鋪設在膠衣層3上，其包括若干層的被樹脂浸透的玻璃纖維。在本實施例中，玻璃纖維層2包括五層玻璃纖維。如圖2，加強筋層1鋪設在玻璃纖維層2上，其包括被樹脂浸透的若干個加強筋 11，以及用於包裹加強筋的若干層被樹脂浸透的玻璃纖維12。若干個加強筋以任意方向分布設置。在本實施例中，加強筋呈橫向、縱向交錯分布，僅為舉例，本發明不對加強筋的分布形式作出限定。在本實施例中，加強筋層1包括七個加強筋1，每個加強筋11用三層玻璃纖維12包裹。因表面積是40mm*50mm，本發明在橫向和縱向每IOmm放置一個加強筋11，橫向放置四個、縱向放置三個，一共放置七個。該七個加強筋11呈橫向、縱向交錯分布。這裡僅為舉例，本發明不對此作出限定。在本實施中，加強筋為尼龍繩，且尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度 10mm，這裡選用直徑6mm的尼龍繩。具體實施時，加強筋的分布的形式以及分布的密度以及加強筋的尺寸要根據玻璃鋼產品的形狀，尺寸，以及要求的性能強度來決定，要求越高，所用的加強筋分布越密，加強筋越粗，具體的情況具體對待，只要保證加強筋在其中加強的效果最好就可以。且玻璃鋼產品的各種形狀，尺寸，以及要求的性能強度要具體根據客戶的要求來定，相應地該增強型玻璃鋼的製作也依照客戶的要求來定。在本實施例中，加強筋為尼龍繩，僅為舉例，具體實施時，加強筋也可以為鋼條，但鋼條作為加強筋不能使用於如吊頂、天花板等對重量有限制的玻璃鋼產品中。本實施例中，以下提到的加強筋均為尼龍繩。本實施例假設客戶要求製作上面的一款形狀為長方體，其表面積為40mm*50mm，厚度大約為IOmm的增強型玻璃鋼。以製作該述增強型玻璃鋼為例來對本發明對應的製作方法進行說明。如圖3、圖4，上述增強型玻璃鋼製作方法，包括下列步驟
Sl 製作模具按照客戶提供的產品資料以及信息製作石膏模具，本實施例按照以上給出的形狀為長方體，其表面積為40mm*50mm，厚度大約為IOmm的增強型玻璃鋼的要求來製作石膏模具，製作完成後在模具表面均勻塗抹脫模劑，待脫模劑完全覆蓋石膏模具表面。依據模具製作上述增強型玻璃鋼
521在模具上噴塗膠衣，並待其固化，完成膠衣層的製作；
522在膠衣上鋪設若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，並待其固化成型，完成玻璃纖維層的製作，其具體做法為待表面膠衣固化後進行第一層玻璃纖維製作；將按照符合客戶要求繪製的圖紙裁剪好的首層玻璃纖維鋪設在膠衣層表面，使用客戶要求的樹脂對表面玻璃纖維進行刷塗，要求樹脂將玻璃纖維完全浸透，使用刷子或毛滾筒或鐵滾筒對表層玻璃纖維進行推壓，排除氣泡，要求表面層光滑，平整；根據客戶對產品厚度或特性的要求，待表面層固化後依次鋪積第二、三、四、五層玻璃纖維和樹脂，使產品達到要求的厚度，要求均勻平整。S23 在S22的基礎上鋪設加強筋層。增強型玻璃鋼的後期處理脫模後，對得到的玻璃鋼產品進行表面處理，根據客戶的要求(亞光、高光或者是鏡面效果)，進行處理，其工序包括修整、打磨、上上光蠟、拋光寸。如圖5，其中，步驟S23進一步包括
S231 在S22的固化成型後的玻璃纖維層上畫出用於預埋加強筋的預埋線，具體做法為待樹脂與玻璃纖維充分浸透並完成固化後，打磨玻璃纖維層2的內面以清除多餘的毛刺，根據本實施例的要求，在玻璃纖維層2上橫向畫出四條預埋線，每條相隔IOmm;在縱向畫出三條預埋線，每條相隔10mm。這裡僅是本實施例的情況，具體實施時，預埋線的畫法要根據產品的基本造型進行設計。預埋線的密度及長度由產品所要求的造型尺寸、強度及韌性決定，產品所要求的強度越高預埋線的密度越密，所用的加強筋就越粗；
S232:將若干個加強筋用樹脂完全浸透，之後用滑石粉將其粘接固定在已經畫好的預埋線上；並待其固化成型，其具體做法是以預埋線為對照切割尼龍繩，將切割完成的尼龍繩先用調好的樹脂完全浸透，接著用樹脂調和的滑石粉粘接固定在預埋線上，尼龍繩必須完全貼合玻璃鋼反面，不能有分層或者開裂的現象，以免玻璃鋼產品中有氣泡的存在，從而影響玻璃鋼產品的機械性能；
S233 再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化後的加強筋完全包裹，並待其固化成型，完成加強筋層的製作，其具體的做法是待上述尼龍繩固化後，使用玻璃纖維將尼龍繩索包裹三層，要求玻璃纖維必須與繩子完全貼合，玻璃纖維的厚度及層數根據產品的強度需求來決定，層數越多，尼龍繩的分布越密，繩子越粗，其強度越大。這裡包裹尼龍繩的玻璃纖維為三層，僅為舉例，本發明不對此作出限定。S234:用專門的滾壓工具碾過用玻璃纖維包裹的加強筋，保證該玻璃纖維與加強筋完全貼合，其具體做法為使用刷子或毛滾筒或鐵滾筒對其進行推壓，排除氣泡，要求表面層光滑，平整，保證玻璃纖維與加強筋之間不能有氣泡的產生，因為有氣泡的產生，會降低加強筋的作用，即降低加強筋對產品的限制作用。上述尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。在上述方法中，加強筋為尼龍繩，僅為舉例，具體實施時，加強筋也可以為鋼條，但鋼條作為加強筋不能使用於如吊頂、天花板等對重量有限制的玻璃鋼產品中。通過以上加工步驟就可以得到增強型玻璃鋼可以承受比用傳統工藝加工的玻璃鋼多2到3倍的壓力、拉力等，使產品在受到外力時不容易變形。改善了玻璃鋼產品的性能。通過本發明提供的方法得到的玻璃鋼產品，雖然外觀與客戶要求的產品相同，但產品的強度、韌性和抗拉能力等得到大幅提高，也使得玻璃鋼產品具有更長的壽命。同時也可以拓寬材料的使用面，可以代替其他高強度金屬材料，減少費用、產品的重量等。本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式
。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。
權利要求
1.一種增強型玻璃鋼，其特徵在於，包括位於表面的膠衣層、位於中間的玻璃纖維層、位於底面的加強筋層；所述玻璃纖維層鋪設在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強筋層鋪設在玻璃纖維層上，其包括若干個加強筋，以及用於包裹加強筋的若干層玻璃纖維。
2.根據權利要求1所述的一種增強型玻璃鋼，其特徵在於，所述玻璃纖維和加強筋均被樹脂浸透。
3.根據權利要求1或2所述的一種增強型玻璃鋼，其特徵在於，所述加強筋為尼龍繩， 且所述尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。
4.一種增強型玻璃鋼製作方法，包括下列步驟51製作模具；52依據模具製作增強型玻璃鋼，所述增強型玻璃鋼包括位於表面的膠衣層、位於中間的玻璃纖維層、位於底面的加強筋層；所述玻璃纖維層鋪設在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強筋層鋪設在玻璃纖維層上，其包括若干個加強筋，以及用於包裹加強筋的若干層玻璃纖維；53增強型玻璃鋼的後期處理脫模，且脫模後對該增強型玻璃鋼進行修整、打磨、上蠟、拋光等；其特徵在於，S2進一步包括521在模具上噴塗膠衣，並待其固化，完成膠衣層的製作；522在膠衣層上鋪設若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，並待其固化成型，完成玻璃纖維層的製作；523在S22的基礎上鋪設加強筋層。
5.根據權利要求4所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，所述步驟S23進一步包括S231 在S22的固化成型後的玻璃纖維層上畫出用於預埋加強筋的預埋線；S232:將若干個加強筋用樹脂完全浸透，之後用滑石粉將其粘接固定在已經畫好的預埋線上；並待其固化成型；5233再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化後的加強筋完全包裹，並待其固化成型，完成加強筋層的製作。
6.根據權利要求5所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，所述步驟S23還包括5234用專門的滾壓工具碾過S233用玻璃纖維包裹的加強筋，保證該玻璃纖維與加強筋完全貼合。
7.根據權利要求4或5所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，所述加強筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。
8.根據權利要求4或5所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，所述加強筋為鋼條，且所述鋼條的直徑不超過該增強型玻璃鋼的厚度。
9.根據權利要求4或5所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，所述若干個加強筋以任意方向分布設置。
10.根據權利要求4所述的一種增強型玻璃鋼製作方法，其特徵在於，步驟Sl還包括在模具上塗抹脫模劑。
全文摘要
本發明公開了一種增強型玻璃鋼製作方法，包括下列步驟S1製作模具；S2依據模具製作增強型玻璃鋼，所述增強型玻璃鋼包括位於表面的膠衣層、位於中間的玻璃纖維層、位於底面的加強筋層；所述玻璃纖維層鋪設在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強筋層鋪設在玻璃纖維層上，其包括若干個加強筋，以及用於包裹加強筋的若干層玻璃纖維；S3增強型玻璃鋼的後期處理；其中，S2進一步包括S21在模具上噴塗膠衣，並待其固化，完成膠衣層的製作；S22在膠衣層上鋪設若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，並待其固化成型，完成玻璃纖維層的製作；S23在S22的基礎上鋪設加強筋層。本發明製作的增強型玻璃鋼較現有技術不易變形，韌性強，性能優良。
文檔編號B32B3/18GK102275345SQ2011101100
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年2月28日
發明者王海傑, 顧傳輝, 黃勇 申請人:恆豪國際貿易(上海)有限公司