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유리섬유 와인딩 기술-1

필라멘트 와인딩 공정은 수지 매트릭스 복합 제조 공정 중 하나입니다. 권선에는 세 가지 주요 형태, 후프 권선, 평면 권선 및 나선형 권선이 있습니다. 세 가지 방법은 각각의 특성이 있으며, 습식 와인딩 방식은 비교적 장비 요구 사항이 간단하고 제조 비용이 저렴하기 때문에 가장 널리 사용됩니다.

치수 권취 공정은 수지 기반 복합 재료의 주요 제조 공정 중 하나입니다. 일정한 선 모양과 장력을 제어한 상태에서 수지 접착제를 함침시킨 연속 섬유 또는 천 테이프의 일종으로, 코어 몰드 또는 라이닝에 연속적으로 균일하게 규칙적으로 감아 일정 온도에서 경화시키는 것입니다. 특정 모양의 제품을 위한 복합 재료 성형 방법이 되는 환경. 필라멘트 와인딩 성형 공정의 개략도 1-1.

권선에는 세 가지 주요 형태가 있습니다(그림 1-2): 후프 권선, 평면 권선 및 나선형 권선. 후프 감긴 보강재는 맨드릴의 축과 90도(보통 85~89도)에 가까운 각도로 코어 몰드에 연속적으로 감겨 있습니다. 내부 방향은 코어 몰드에 연속적으로 권취되고 나선형으로 감긴 보강재도 코어 몰드의 양단에 접하지만 코어 몰드에 나선형 상태로 코어 몰드에 연속적으로 권취된다.
필라멘트 와인딩 기술의 발전은 보강재, 수지 시스템 및 기술 발명의 개발과 밀접한 관련이 있습니다. 한나라 시대에는 긴 목대에 종대(竹竹)와 후프실을 함침시킨 후 옻을 함침시켜 게(Ge), 미늘창(Halberd) 등의 장대를 만드는 과정이 있었지만, 1950년대가 되어서야 필라멘트를 감는다. 공정은 진정으로 복합 재료 제조 기술이 되었습니다. . 1945년에 필라멘트 와인딩 기술을 사용하여 스프링이 없는 휠 서스펜션을 성공적으로 제조했습니다. 1947년에는 최초의 필라멘트 와인딩 머신이 발명되었습니다. 탄소섬유, 아라미드섬유 등의 고성능 섬유의 발달과 마이크로컴퓨터 제어권선기의 등장으로 필라멘트 권취공정은 고도의 기계화 생산이 가능한 복합재료 제조기술로서 급속히 발전하고 있다. 가능한 모든 영역이 적용되었습니다.

권선 중 수지 매트릭스의 다양한 화학적 및 물리적 상태에 따라 권선 공정은 건식, 습식 및 반건식의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

1. 건식법
드라이 와인딩은 사전에 침지되어 B 단계에 있는 사전 함침된 원사 테이프를 사용합니다. 프리프레그 테이프는 특수 공장 또는 작업장에서 제조 및 공급됩니다. 건식 와인딩에서 프리프레그 테이프는 코어 몰드에 감기 전에 와인딩 기계에서 가열 및 연화되어야 합니다. 프리프레그 테이프의 접착제 함량, 테이프 크기 및 품질은 감기 전에 감지 및 스크리닝될 수 있으므로 제품 품질을 보다 정확하게 제어할 수 있습니다. 건식 와인딩의 생산 효율이 더 높고 와인딩 속도가 100-200m/min에 도달할 수 있으며 작업 환경이 더 깨끗합니다. 그러나 건식 권취 장비는 더 복잡하고 고가이며 권취 제품의 층간 전단 강도도 낮습니다.

2. 젖은
웨트 와인딩은 섬유를 묶고 접착제에 담근 다음 장력 제어하에 코어 몰드에 직접 감고 응고 성형하는 것입니다. 습식 와인딩 장비는 비교적 간단하지만 디핑 직후 테이프를 감기 때문에 와인딩 과정에서 제품의 접착제 함량을 제어하고 검사하기가 어렵습니다. 동시에 접착제의 용제가 응고되면 제품에 기포, 기포 등의 결함이 생기기 쉽습니다. , 감는 동안 장력 조절이 쉽지 않습니다. 동시에 작업자는 용제가 증발하고 단섬유가 날리는 환경에서 작업하며 작업 조건이 열악합니다.

3. 반건조
습식 공정과 비교하여 반건식 공정은 섬유 침지에서 와인딩, 코어 몰드로 가는 도중에 일련의 건조 장비를 추가하여 기본적으로 원사 테이프 접착제의 용매를 제거합니다. 건식 방법과 비교하여 반건식 방법은 복잡한 프리프레그 공정 장비의 완전한 세트에 의존하지 않습니다. 제품의 접착제 함량은 공정에서 습식법만큼 정확하게 조절하기 어렵고 습식법보다 중간 건조 장치의 추가 세트가 있지만 작업자의 노동 강도는 더 크지 만 다음과 같은 결함이 있습니다. 제품의 기포와 모공이 크게 줄어듭니다.
세 가지 방법은 각각의 특성이 있으며, 습식 와인딩 방식은 비교적 장비 요구 사항이 간단하고 제조 비용이 저렴하기 때문에 가장 널리 사용됩니다. 세 가지 권선 공정 방법의 장단점을 표 1-1에 비교하였다.

권선 성형 공정의 주요 응용

1. FRP 저장탱크
알칼리, 염, 산 등과 같은 화학적 부식성 액체의 저장 및 운송, 강철 탱크는 부패 및 누출되기 쉽고 서비스 수명이 매우 짧습니다. 스테인리스 강으로 변경하는 비용이 더 많이 들고 복합 재료만큼 효과가 좋지 않습니다. 섬유로 감긴 지하 석유 유리 섬유 강화 플라스틱 저장 탱크는 석유 누출을 방지하고 수원을 보호할 수 있습니다. 필라멘트 와인딩 공정으로 만들어진 이중벽 복합 FRP 저장 탱크 및 FRP 파이프는 주유소에서 널리 사용되었습니다.

2. FRP 파이프
필라멘트로 감긴 파이프 제품은 고강도, 우수한 무결성, 우수한 종합 성능, 효율적인 산업 생산 달성 및 낮은 전체 운영 비용으로 인해 정유 파이프라인, 석유화학 방식 파이프라인, 수도 파이프라인 및 천연 가스 파이프라인에 널리 사용됩니다. 그리고 고체 입자(예: 비산회 및 광물) 수송 파이프라인 등.

3. FRP 압력 제품
필라멘트 와인딩 공정은 FRP 압력 용기(구형 용기 포함) 및 압력을 받는 FRP 압력 배관 제품(내부 압력, 외부 압력 또는 둘 다)을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.
FRP 압력 용기는 고체 로켓 엔진 쉘, 액체 로켓 엔진 쉘, FRP 압력 용기, 심해 외부 압력 쉘 등과 같은 군사 산업에서 주로 사용됩니다. FRP로 포장된 압력 파이프는 액체와 가스로 채워질 수 있으며 그렇지 않습니다 해수담수화 역삼투압관 및 로켓 발사관과 같은 특정 압력 하에서 누출 또는 손상. 첨단 복합소재의 우수한 특성은 현재와 미래의 엔진 개발의 주요 방향이 될 필라멘트 와인딩 공정으로 준비된 다양한 사양의 로켓 엔진 쉘과 연료 탱크의 성공적인 적용을 가능하게 했습니다. 여기에는 직경이 수 센티미터 정도로 작은 자세 조절이 가능한 엔진 하우징과 직경이 3미터에 달하는 대형 수송 로켓용 엔진 하우징이 포함됩니다.

FRP 권선관 보수방법

1. 복합 제품의 표면이 끈적거리는 주요 원인은 다음과 같습니다.
a) 공기 중 습도가 높습니다. 수증기는 불포화 폴리에스터 수지와 에폭시 수지의 중합을 지연 및 억제하는 효과가 있기 때문에 표면에 영구적인 끈적거림, 제품의 장기간 경화 불량 등의 불량을 유발할 수 있습니다. 따라서 상대습도가 80% 미만일 때 복합제품의 생산이 이루어지도록 하는 것이 필요하다.
b) 불포화 폴리에스터 수지에 파라핀 왁스가 너무 적거나 파라핀 왁스가 요구 사항을 충족하지 않아 공기 중 산소가 억제됩니다. 적절한 양의 파라핀을 추가하는 것 외에도 다른 방법(예: 셀로판 또는 폴리에스터 필름 추가)을 사용하여 제품 표면을 공기로부터 격리할 수도 있습니다.
c) 경화제 및 촉진제의 사용량이 요구 사항을 충족하지 않으므로 접착제를 준비할 때 기술 문서에 지정된 공식에 따라 사용량을 엄격하게 제어해야 합니다.
d) 불포화 폴리에스테르 수지의 경우 스티렌이 너무 많이 휘발되어 수지에 스티렌 단량체가 충분하지 않게 됩니다. 한편, 수지는 겔화되기 전에 가열되어서는 안됩니다. 반면에 주위 온도는 너무 높지 않아야 하고(보통 섭씨 30도가 적당함) 환기량이 너무 많지 않아야 합니다.

2. 제품에 기포가 너무 많이 생기는데 그 이유는 다음과 같습니다.
a) 기포가 완전히 구동되지 않고, 펴고 감는 각 층을 롤러로 반복해서 말려야 합니다. 롤러는 원형 지그재그형 또는 세로 홈형으로 만들어야 합니다.
b) 수지의 점도가 너무 커서 저어주거나 브러싱할 때 수지에 유입된 기포를 제거할 수 없습니다. 적절한 양의 희석제를 추가해야 합니다. 불포화 폴리에스테르 수지의 희석제는 스티렌이고; 에폭시 수지의 희석제는 에탄올, 아세톤, 톨루엔, 크실렌 및 기타 비반응성 또는 글리세롤 에테르계 반응성 희석제일 수 있다. 푸란 수지와 페놀 수지의 희석제는 에탄올입니다.
c) 보강재의 부적절한 선택, 사용된 보강재의 종류를 재고해야 한다.
d) 작업 프로세스가 부적절합니다. 수지 및 보강재의 종류에 따라 침지, 브러싱, 롤링 각도 등 적절한 공정 방법을 선택해야 합니다.

3. 제품의 박리 사유는 다음과 같습니다.
a) 섬유 직물이 전처리되지 않았거나 처리가 충분하지 않습니다.
b) 감는 과정에서 천의 장력이 부족하거나 기포가 너무 많다.
c) 수지의 양이 부족하거나 점도가 너무 높아 섬유가 포화되지 않습니다.
d) 공식이 불합리하여 접착 성능이 좋지 않거나 경화 속도가 너무 빠르거나 너무 느립니다.
e) 후경화 동안 공정 조건이 부적절합니다(보통 조기 열경화 또는 너무 높은 온도).

어떤 원인으로 인한 박리 여부에 관계없이 박리는 철저히 제거해야하며 결함 영역 외부의 수지 층은 앵글 그라인더 또는 연마기로 연마해야하며 너비는 5cm 이상이어야합니다. 프로세스 요구 사항. 바닥.
위의 결함에 관계없이 품질 요구 사항을 충족하기 위해 완전히 제거하기 위해 적절한 조치를 취해야 합니다.
FRP 파이프로 인한 박리의 원인 및 해결 방법
FRP 모래 파이프의 박리 이유:
이유: ①테이프가 너무 오래되었습니다. ②테이프의 양이 너무 적거나 고르지 않습니다. ③뜨거운 롤러의 온도가 너무 낮고 수지가 잘 녹지 않고 테이프가 코어에 잘 붙지 않습니다. ④테이프의 장력이 작다. ⑤유성 이형제의 양 심천을 너무 많이 오염시킨다.
해결책: ① 접착 천의 접착제 함량과 가용성 수지의 접착제 함량은 품질 요구 사항을 충족해야합니다. ② 핫 롤러의 온도를 높게 조절하여 접착 천이 핫 롤러를 통과할 때 접착 천이 부드럽고 끈적 거리며 튜브 코어가 단단히 접착 될 수 있습니다. ③ 테이프의 장력을 조정하십시오. ④유성 이형제를 사용하거나 감량하지 마십시오.

유리관 내벽에 발포
그 이유는 리더 천이 다이에 가깝지 않기 때문입니다.
솔루션: 작업에 주의하고 리더 천을 코어에 단단하고 평평하게 붙이십시오.
FRP 경화 후 발포 또는 튜브 경화 후 발포의 주요 원인은 테이프의 휘발분이 너무 크고 압연 온도가 낮고 압연 속도가 빠르기 때문입니다. . 튜브가 가열되고 응고되면 잔류 휘발성 물질이 열로 팽창하여 튜브가 거품을 일으키게 됩니다.
해결책: 테이프의 휘발성 함량을 제어하고 압연 온도를 적절하게 높이고 압연 속도를 늦춥니다.
경화 후 튜브에 주름이 생기는 이유는 테이프의 접착제 함량이 높기 때문입니다. 해결책: 테이프의 접착제 함량을 적절하게 줄이고 압연 온도를 낮춥니다.

비정규 FRP 내전압
원인 : ① 압연 중 테이프의 장력이 충분하지 않고 압연 온도가 낮거나 압연 속도가 빨라 천과 천 사이의 결합이 좋지 않고 튜브의 잔류 휘발성 물질이 많습니다. ②튜브가 완전히 경화되지 않았습니다.
해결책: ①테이프의 장력을 높이거나 압연 온도를 높이거나 압연 속도를 낮추십시오. ② 튜브가 완전히 경화되도록 경화 과정을 조정합니다.

주의해야 할 문제:
1. FRP관은 밀도가 낮고 가벼운 재질로 지하수위가 높은 지역에 시공이 용이하며 교각이나 빗물유출배수 등 부동대책을 고려해야 한다.
2. 설치된 유리강관의 개구티 시공 및 관로 균열 보수시 공장의 완전건조조건과 유사할 것이 요구되며 시공시 사용된 수지 및 섬유포는 7년 동안 경화되어야 한다. -8시간, 현장 시공 및 수리 수리는 일반적으로 이 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.
3. 기존의 지하 배관 탐지 장비는 주로 금속 배관을 탐지합니다. 비금속 파이프라인 탐지 장비는 고가입니다. 따라서 현재는 땅에 묻힌 후 FRP 파이프를 감지하는 것이 불가능합니다. 다른 후속 건설 단위는 건설 중 파이프 라인을 파고 손상시키기가 매우 쉽습니다.
4. FRP 파이프의 자외선 차단 능력이 좋지 않습니다. 현재 표면실장형 FRP 파이프는 표면에 0.5mm 두께의 수지가 풍부한 층과 자외선 흡수제(공장에서 가공)를 만들어 노화를 지연시킨다. 시간이 지남에 따라 수지가 풍부한 층과 UV 흡수제가 파괴되어 수명에 영향을 미칩니다.
5. 토양을 덮는 깊이에 대한 더 높은 요구 사항. 일반적으로 일반 도로에서 SN5000 등급 유리 강관의 가장 얕은 피복 토양은 0.8m 이상입니다. 가장 깊은 덮개 토양은 3.0m 이하입니다. SN2500 등급 유리 강관의 가장 얕은 피복 토양은 0.8m 이상입니다. 가장 깊은 피복토는 각각 0.7m와 4.0m).
6. 되메움 토양은 파이프라인의 외벽을 손상시키지 않도록 벽돌, 돌 등과 같이 50mm보다 큰 단단한 물체를 포함하지 않아야 합니다.
7. 전국의 대형 수도회사에서 FRP관을 대규모로 사용했다는 보고는 없다. FRP 파이프는 새로운 유형의 파이프이므로 수명은 아직 알 수 없습니다.

고압유리강관 누수의 원인, 처리방법 및 예방대책

1. 누출 원인 분석
FRP 파이프는 일종의 연속 유리 섬유 강화 열경화성 수지 파이프입니다. 너무 약하고 외부 충격을 견딜 수 없습니다. 사용중에는 내·외부 요인의 영향을 받으며 간혹 누수(누수, 파열)가 발생하여 환경을 심각하게 오염시키고 물 주입 시기에 영향을 줍니다. 비율. 현장 조사 및 분석 결과 누출은 주로 다음과 같은 이유에 기인합니다.

1.1, FRP 성능의 영향
FRP는 복합 재료이기 때문에 재료와 공정은 주로 다음과 같은 영향 요인으로 인해 외부 조건의 심각한 영향을 받습니다.
(1) 합성수지의 종류와 경화도는 수지의 품질, 수지의 희석제 및 경화제, 유리섬유 강화 플라스틱 컴파운드 공식에 영향을 미칩니다.
(2) FRP 구성 요소의 구조와 유리 섬유 재료의 영향 및 FRP 구성 요소의 복잡성은 가공 기술의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 다양한 재료와 다양한 미디어 요구 사항으로 인해 처리 기술이 복잡해집니다.
(3) 환경 영향은 주로 생산 매체, 대기 온도 및 습도의 환경 영향입니다.
(4) 공정 기술 계획이 합리적인지 여부에 따라 공정 계획의 영향이 건설 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
재료, 인력 운영, 환경 영향 및 검사 방법과 같은 요인으로 인해 FRP의 성능이 저하되었으며 튜브 벽의 국부적 결함, 내부 및 외부 나사의 어두운 균열 등이 있습니다. , 검사 중에, 사용 중에만 찾기 어려운 것. 제품 품질 문제임을 밝힙니다.

1.2, 외부 손상
유리 강관의 장거리 운송 및 적재 및 하역에 대한 엄격한 규정이 있습니다. 부드러운 슬링과 장거리 운송을 사용하지 않으면 나무 판자를 사용하지 않습니다. 운송 트럭의 파이프 라인은 캐리지 위로 1.5M를 초과합니다. 건설 백필 동안 파이프로부터의 거리는 0.20mm입니다. 돌, 벽돌 또는 직접 되메움은 유리 강관에 외부 손상을 일으킬 수 있습니다. 공사 중 압력 과부하가 발생하여 누출이 발생한 것을 제때 발견하지 못했습니다.

1.3, 디자인 문제
고압수 분사는 높은 압력과 큰 진동을 가지고 있습니다. FRP 파이프: 엇갈린 파이프로 축 방향 및 측면 방향으로 갑자기 변경되어 추력이 발생하여 나사산이 분리되고 파열됩니다. 또한 강철 변환 조인트, 미터링 스테이션, 웰헤드, 유량계 및 유리 강관의 연결 부분에서 서로 다른 진동 재료로 인해 유리 강관이 누출되고 있습니다.

1.4. 건설 품질 문제
FRP 파이프의 건설은 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 시공 품질은 주로 매설 깊이가 설계에 미치지 못하고, 보호 케이싱이 고속도로, 배수로 등을 가로질러 마모되지 않으며, 중앙 집중 장치, 스러스트 시트, 고정 지지대, 노동력 및 자재 절감 등으로 나타납니다. 사양에 따라 케이싱에 추가되지 않습니다. FRP 파이프 누출의 원인.

1.5 외부 요인
FRP 물 주입 파이프 라인은 대부분 농지 또는 배수로 근처에있는 넓은 지역을 통과합니다. 간판 포스트는 긴 서비스 수명 동안 도난당했습니다. 농촌 마을과 마을은 매년 기계화를 사용하여 수자원 관리 인프라를 수행하여 파이프 라인 손상 및 누수를 유발합니다.


게시 시간: 2021년 8월 12일