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相對密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強度可以與合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應用中,都具有成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
FRP的彈性模量比木材大兩倍,但比鋼(E=2.1×106)小10倍,因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足,容易變形。可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu),也可通過高模量纖維或者做加強筋等形式來彌補。層間剪切強度是靠樹脂來承擔的,所以很低??梢酝ㄟ^選擇工藝、使用偶聯(lián)劑等方法來提高層間粘結(jié)力,主要的是在產(chǎn)品設(shè)計時,盡量避免使層間受剪。
我國有90%以上的FRP產(chǎn)品是手糊法生產(chǎn)的,其他有模壓法、纏繞法、層壓法等。日本的手糊法仍占50%。從來看,手糊法仍占相當比重,說明它仍有生命力。手糊法的特點是用濕態(tài)樹脂成型,設(shè)備簡單,費用少,一次能糊10m以上的整體產(chǎn)品。缺點是機械化程度低,生產(chǎn)周期長,質(zhì)量不穩(wěn)定,我國從國外引進了擠拉、噴涂、纏繞等工藝設(shè)備,隨著FRP工業(yè)的發(fā)展,新的工藝方法將會不斷出現(xiàn)。
裁料。一般所用工具是電剪刀,它可裁2mm以下的薄板,但裁出后平整程度不好。還有裁板機,厚板、薄板均可裁出,但只能裁直線,遇到弧線就無能為力了。要讓不銹鋼板料裁下既平整又多種形狀的話,就要用等離子切割機了。等離子切割機能利用高等離子去切割用普通氧氣切割法難以切割的金屬。由于將電流和氣體通入用水冷卻的特種噴嘴內(nèi),造成強烈的壓縮電弧而形成溫度(一萬度以上)等離子流,所以切割出來的不銹鋼板料即整齊又不變形。注意,下料時手一定要穩(wěn),否則就會把料割壞。材料切割完畢后,就要根據(jù)作品所要求的形體進行刨制。不要讓板面留有硬傷,以免在作品拋光后留下缺憾。
電焊要準備電焊機、焊把、焊條。由于焊接時產(chǎn)生高度的光,對眼睛有強刺激,所以要戴好防護罩,避免被強光打傷。用電焊焊接,不銹鋼板遇熱變形程度較大,因此要采取一些措施,如可行點焊或一邊焊一邊進行冷卻等。氬弧焊接相對電焊就要一些,它是一種氣保護電弧焊接法,用氬氣保護連接處受電弧熔化的金屬,避免空氣中的氧和氮的有害作用。氬弧焊按所用電極材料不同,又可分為有熔化極氬弧焊和非熔化極弧焊或鎢極氬弧焊,在不銹鋼雕塑焊接中,常用鎢極氬弧焊,可得到優(yōu)良焊接質(zhì)量。由于它不易導熱,所以不銹鋼變形較上。
較大型的造型簡易的不銹鋼雕塑,也可不用焊接??筛鶕?jù)作品的形體比例直接做好鋼筋骨架,用電鉆在設(shè)計好的位置上打眼,把不銹鋼板用鉚釘固定在骨架上就可以了。這種方法要求骨架比例尺寸計算得非常準確,接縫要對的很準,否則就會產(chǎn)生差異,達不到預期的效果。
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