專利名稱：一種增強(qiáng)型玻璃鋼及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種增強(qiáng)型玻璃鋼及其制作方法。
背景技術(shù)：
玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP，即纖維強(qiáng)化塑料，它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、 帶、氈、紗)作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基本材料的一種復(fù)合材料。因玻璃鋼該些獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。雖然玻璃鋼具有質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)， 但它也存在著一些缺陷，如容易變形、老化等。目前，常見的玻璃鋼制作工藝流程大體上可以分為以下步驟1.制作模具在模具上涂抹脫模劑；2.脫模劑固化后，在模具上依次鋪設(shè)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(chǎn)品制作完成后進(jìn)行產(chǎn)品的后期處理，包括產(chǎn)品的切割打磨、表面的水磨處理、拋光、上蠟等。采用以上工藝制作的玻璃鋼產(chǎn)品并不能克服其容易變形、老化、層間剪切強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。對(duì)于如建筑、航空航天領(lǐng)域的客戶來說，該工藝制造的玻璃鋼產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(chǎn)方法，其對(duì)應(yīng)的玻璃鋼產(chǎn)品性能優(yōu)良、不易變形、韌性強(qiáng)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的第一目的是提供一種增強(qiáng)型玻璃鋼，其性能優(yōu)良、不易變形、韌性強(qiáng)。本發(fā)明的第二目的是提供一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其能夠制作出的增強(qiáng)型玻璃鋼性能優(yōu)良、不易變形、韌性強(qiáng)。本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型玻璃鋼，包括位于表面的膠衣層、位于中間的玻璃纖維層、位于底面的加強(qiáng)筋層；所述玻璃纖維層鋪設(shè)在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強(qiáng)筋層鋪設(shè)在玻璃纖維層上，其包括若干個(gè)加強(qiáng)筋，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層玻璃纖維。較佳地，所述玻璃纖維和加強(qiáng)筋均被樹脂浸透。較佳地，所述加強(qiáng)筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，包括下列步驟
51制作模具；
52依據(jù)模具制作增強(qiáng)型玻璃鋼，所述增強(qiáng)型玻璃鋼包括位于表面的膠衣層、位于中間的玻璃纖維層、位于底面的加強(qiáng)筋層；所述玻璃纖維層鋪設(shè)在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強(qiáng)筋層鋪設(shè)在玻璃纖維層上，其包括若干個(gè)加強(qiáng)筋，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層玻璃纖維；
S3 增強(qiáng)型玻璃鋼的后期處理脫模，且脫模后對(duì)該增強(qiáng)型玻璃鋼進(jìn)行修整、打磨、上蠟、拋光等；
其中，S2進(jìn)一步包括
521在模具上噴涂膠衣，并待其固化，完成膠衣層的制作；
522在膠衣層上鋪設(shè)若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，并待其固化成型，完成玻璃纖維層的制作；
523在S22的基礎(chǔ)上鋪設(shè)加強(qiáng)筋層。較佳地，所述步驟S23進(jìn)一步包括
5231在S22的固化成型后的玻璃纖維層上畫出用于預(yù)埋加強(qiáng)筋的預(yù)埋線；
5232將若干個(gè)加強(qiáng)筋用樹脂完全浸透，之后用滑石粉將其粘接固定在已經(jīng)畫好的預(yù)埋線上；并待其固化成型；
5233再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化后的加強(qiáng)筋完全包裹，并待其固化成型，完成加強(qiáng)筋層的制作。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(qiáng)筋，保證該玻璃纖維與加強(qiáng)筋完全貼合。較佳地，所述加強(qiáng)筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。較佳地，所述加強(qiáng)筋為鋼條，且所述鋼條的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。較佳地，所述若干個(gè)加強(qiáng)筋以任意方向分布設(shè)置。較佳地，步驟Sl還包括在模具上涂抹脫模劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下
第一，本發(fā)明的一種增強(qiáng)型玻璃鋼采用加強(qiáng)筋層作為底面，對(duì)整個(gè)玻璃鋼起到了一個(gè)加筋的作用，使其具有更強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、韌性，而不易變形，同時(shí)也不易老化，產(chǎn)品壽命長。第二，本發(fā)明的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，通過在玻璃纖維層上鋪設(shè)加強(qiáng)筋，生產(chǎn)出的玻璃鋼，因?yàn)橛辛思訌?qiáng)筋，其對(duì)整個(gè)玻璃鋼起到了一個(gè)加筋的作用，使其具有更強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、韌性，而不易變形，同時(shí)也不易老化，產(chǎn)品壽命長。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種增強(qiáng)型玻璃鋼的縱向剖面圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種增強(qiáng)型玻璃鋼的橫向剖面圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法的流程圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法S2步驟的流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法S32步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。 實(shí)施例如圖1，一種增強(qiáng)型玻璃鋼100，包括位于表面的膠衣層3、位于中間的玻璃纖維層2、位于底面的加強(qiáng)筋層1。為了便于說明，本實(shí)施例假設(shè)其為一個(gè)長方體，其表面積為40mm*50mm，厚度大約為10mm。該組數(shù)據(jù)僅為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，本發(fā)明不在該數(shù)據(jù)上作出限定。玻璃纖維層2鋪設(shè)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(shí)施例中，玻璃纖維層2包括五層玻璃纖維。如圖2，加強(qiáng)筋層1鋪設(shè)在玻璃纖維層2上，其包括被樹脂浸透的若干個(gè)加強(qiáng)筋 11，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層被樹脂浸透的玻璃纖維12。若干個(gè)加強(qiáng)筋以任意方向分布設(shè)置。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋呈橫向、縱向交錯(cuò)分布，僅為舉例，本發(fā)明不對(duì)加強(qiáng)筋的分布形式作出限定。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋層1包括七個(gè)加強(qiáng)筋1，每個(gè)加強(qiáng)筋11用三層玻璃纖維12包裹。因表面積是40mm*50mm，本發(fā)明在橫向和縱向每IOmm放置一個(gè)加強(qiáng)筋11，橫向放置四個(gè)、縱向放置三個(gè)，一共放置七個(gè)。該七個(gè)加強(qiáng)筋11呈橫向、縱向交錯(cuò)分布。這里僅為舉例，本發(fā)明不對(duì)此作出限定。在本實(shí)施中，加強(qiáng)筋為尼龍繩，且尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度 10mm，這里選用直徑6mm的尼龍繩。具體實(shí)施時(shí)，加強(qiáng)筋的分布的形式以及分布的密度以及加強(qiáng)筋的尺寸要根據(jù)玻璃鋼產(chǎn)品的形狀，尺寸，以及要求的性能強(qiáng)度來決定，要求越高，所用的加強(qiáng)筋分布越密，加強(qiáng)筋越粗，具體的情況具體對(duì)待，只要保證加強(qiáng)筋在其中加強(qiáng)的效果最好就可以。且玻璃鋼產(chǎn)品的各種形狀，尺寸，以及要求的性能強(qiáng)度要具體根據(jù)客戶的要求來定，相應(yīng)地該增強(qiáng)型玻璃鋼的制作也依照客戶的要求來定。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)筋為尼龍繩，僅為舉例，具體實(shí)施時(shí)，加強(qiáng)筋也可以為鋼條，但鋼條作為加強(qiáng)筋不能使用于如吊頂、天花板等對(duì)重量有限制的玻璃鋼產(chǎn)品中。本實(shí)施例中，以下提到的加強(qiáng)筋均為尼龍繩。本實(shí)施例假設(shè)客戶要求制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(qiáng)型玻璃鋼。以制作該述增強(qiáng)型玻璃鋼為例來對(duì)本發(fā)明對(duì)應(yīng)的制作方法進(jìn)行說明。如圖3、圖4，上述增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，包括下列步驟
Sl 制作模具按照客戶提供的產(chǎn)品資料以及信息制作石膏模具，本實(shí)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(qiáng)型玻璃鋼的要求來制作石膏模具，制作完成后在模具表面均勻涂抹脫模劑，待脫模劑完全覆蓋石膏模具表面。依據(jù)模具制作上述增強(qiáng)型玻璃鋼
521在模具上噴涂膠衣，并待其固化，完成膠衣層的制作；
522在膠衣上鋪設(shè)若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，并待其固化成型，完成玻璃纖維層的制作，其具體做法為待表面膠衣固化后進(jìn)行第一層玻璃纖維制作；將按照符合客戶要求繪制的圖紙裁剪好的首層玻璃纖維鋪設(shè)在膠衣層表面，使用客戶要求的樹脂對(duì)表面玻璃纖維進(jìn)行刷涂，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(duì)表層玻璃纖維進(jìn)行推壓，排除氣泡，要求表面層光滑，平整；根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品厚度或特性的要求，待表面層固化后依次鋪積第二、三、四、五層玻璃纖維和樹脂，使產(chǎn)品達(dá)到要求的厚度，要求均勻平整。S23 在S22的基礎(chǔ)上鋪設(shè)加強(qiáng)筋層。增強(qiáng)型玻璃鋼的后期處理脫模后，對(duì)得到的玻璃鋼產(chǎn)品進(jìn)行表面處理，根據(jù)客戶的要求(亞光、高光或者是鏡面效果)，進(jìn)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(jìn)一步包括
S231 在S22的固化成型后的玻璃纖維層上畫出用于預(yù)埋加強(qiáng)筋的預(yù)埋線，具體做法為待樹脂與玻璃纖維充分浸透并完成固化后，打磨玻璃纖維層2的內(nèi)面以清除多余的毛刺，根據(jù)本實(shí)施例的要求，在玻璃纖維層2上橫向畫出四條預(yù)埋線，每條相隔IOmm;在縱向畫出三條預(yù)埋線，每條相隔10mm。這里僅是本實(shí)施例的情況，具體實(shí)施時(shí)，預(yù)埋線的畫法要根據(jù)產(chǎn)品的基本造型進(jìn)行設(shè)計(jì)。預(yù)埋線的密度及長度由產(chǎn)品所要求的造型尺寸、強(qiáng)度及韌性決定，產(chǎn)品所要求的強(qiáng)度越高預(yù)埋線的密度越密，所用的加強(qiáng)筋就越粗；
S232:將若干個(gè)加強(qiáng)筋用樹脂完全浸透，之后用滑石粉將其粘接固定在已經(jīng)畫好的預(yù)埋線上；并待其固化成型，其具體做法是以預(yù)埋線為對(duì)照切割尼龍繩，將切割完成的尼龍繩先用調(diào)好的樹脂完全浸透，接著用樹脂調(diào)和的滑石粉粘接固定在預(yù)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(xiàn)象，以免玻璃鋼產(chǎn)品中有氣泡的存在，從而影響玻璃鋼產(chǎn)品的機(jī)械性能；
S233 再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化后的加強(qiáng)筋完全包裹，并待其固化成型，完成加強(qiáng)筋層的制作，其具體的做法是待上述尼龍繩固化后，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(shù)根據(jù)產(chǎn)品的強(qiáng)度需求來決定，層數(shù)越多，尼龍繩的分布越密，繩子越粗，其強(qiáng)度越大。這里包裹尼龍繩的玻璃纖維為三層，僅為舉例，本發(fā)明不對(duì)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(qiáng)筋，保證該玻璃纖維與加強(qiáng)筋完全貼合，其具體做法為使用刷子或毛滾筒或鐵滾筒對(duì)其進(jìn)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(qiáng)筋之間不能有氣泡的產(chǎn)生，因?yàn)橛袣馀莸漠a(chǎn)生，會(huì)降低加強(qiáng)筋的作用，即降低加強(qiáng)筋對(duì)產(chǎn)品的限制作用。上述尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。在上述方法中，加強(qiáng)筋為尼龍繩，僅為舉例，具體實(shí)施時(shí)，加強(qiáng)筋也可以為鋼條，但鋼條作為加強(qiáng)筋不能使用于如吊頂、天花板等對(duì)重量有限制的玻璃鋼產(chǎn)品中。通過以上加工步驟就可以得到增強(qiáng)型玻璃鋼可以承受比用傳統(tǒng)工藝加工的玻璃鋼多2到3倍的壓力、拉力等，使產(chǎn)品在受到外力時(shí)不容易變形。改善了玻璃鋼產(chǎn)品的性能。通過本發(fā)明提供的方法得到的玻璃鋼產(chǎn)品，雖然外觀與客戶要求的產(chǎn)品相同，但產(chǎn)品的強(qiáng)度、韌性和抗拉能力等得到大幅提高，也使得玻璃鋼產(chǎn)品具有更長的壽命。同時(shí)也可以拓寬材料的使用面，可以代替其他高強(qiáng)度金屬材料，減少費(fèi)用、產(chǎn)品的重量等。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式
。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)型玻璃鋼，其特征在于，包括位于表面的膠衣層、位于中間的玻璃纖維層、位于底面的加強(qiáng)筋層；所述玻璃纖維層鋪設(shè)在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強(qiáng)筋層鋪設(shè)在玻璃纖維層上，其包括若干個(gè)加強(qiáng)筋，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層玻璃纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼，其特征在于，所述玻璃纖維和加強(qiáng)筋均被樹脂浸透。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼，其特征在于，所述加強(qiáng)筋為尼龍繩， 且所述尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。
4.一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，包括下列步驟51制作模具；52依據(jù)模具制作增強(qiáng)型玻璃鋼，所述增強(qiáng)型玻璃鋼包括位于表面的膠衣層、位于中間的玻璃纖維層、位于底面的加強(qiáng)筋層；所述玻璃纖維層鋪設(shè)在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強(qiáng)筋層鋪設(shè)在玻璃纖維層上，其包括若干個(gè)加強(qiáng)筋，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層玻璃纖維；53增強(qiáng)型玻璃鋼的后期處理脫模，且脫模后對(duì)該增強(qiáng)型玻璃鋼進(jìn)行修整、打磨、上蠟、拋光等；其特征在于，S2進(jìn)一步包括521在模具上噴涂膠衣，并待其固化，完成膠衣層的制作；522在膠衣層上鋪設(shè)若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，并待其固化成型，完成玻璃纖維層的制作；523在S22的基礎(chǔ)上鋪設(shè)加強(qiáng)筋層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，所述步驟S23進(jìn)一步包括S231 在S22的固化成型后的玻璃纖維層上畫出用于預(yù)埋加強(qiáng)筋的預(yù)埋線；S232:將若干個(gè)加強(qiáng)筋用樹脂完全浸透，之后用滑石粉將其粘接固定在已經(jīng)畫好的預(yù)埋線上；并待其固化成型；5233再次使用若干層被油脂浸透的玻璃纖維將固化后的加強(qiáng)筋完全包裹，并待其固化成型，完成加強(qiáng)筋層的制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，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(qiáng)筋，保證該玻璃纖維與加強(qiáng)筋完全貼合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，所述加強(qiáng)筋為尼龍繩，且所述尼龍繩的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，所述加強(qiáng)筋為鋼條，且所述鋼條的直徑不超過該增強(qiáng)型玻璃鋼的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，所述若干個(gè)加強(qiáng)筋以任意方向分布設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，其特征在于，步驟Sl還包括在模具上涂抹脫模劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型玻璃鋼制作方法，包括下列步驟S1制作模具；S2依據(jù)模具制作增強(qiáng)型玻璃鋼，所述增強(qiáng)型玻璃鋼包括位于表面的膠衣層、位于中間的玻璃纖維層、位于底面的加強(qiáng)筋層；所述玻璃纖維層鋪設(shè)在膠衣層上，其包括若干層玻璃纖維；所述加強(qiáng)筋層鋪設(shè)在玻璃纖維層上，其包括若干個(gè)加強(qiáng)筋，以及用于包裹加強(qiáng)筋的若干層玻璃纖維；S3增強(qiáng)型玻璃鋼的后期處理；其中，S2進(jìn)一步包括S21在模具上噴涂膠衣，并待其固化，完成膠衣層的制作；S22在膠衣層上鋪設(shè)若干層被樹脂完全浸透的玻璃纖維，并待其固化成型，完成玻璃纖維層的制作；S23在S22的基礎(chǔ)上鋪設(shè)加強(qiáng)筋層。本發(fā)明制作的增強(qiáng)型玻璃鋼較現(xiàn)有技術(shù)不易變形，韌性強(qiáng)，性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)B32B3/18GK102275345SQ2011101100
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者王海杰, 顧傳輝, 黃勇 申請(qǐng)人:恒豪國際貿(mào)易(上海)有限公司