玻璃鋼學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強(qiáng)材料。
以合成樹(shù)脂作基體材料的一種復(fù)合材料。復(fù)合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復(fù)合材料。例如,單一種玻璃纖維,雖然強(qiáng)度很高,但纖維間是松散的,只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應(yīng)力,還不易做成固定的幾何形狀,是松軟體。如果用合成樹(shù)脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅(jiān)硬制品,既能承受拉應(yīng)力,又可承受彎曲、壓縮和剪切應(yīng)力。這就組成了玻璃纖維增強(qiáng)的塑料基復(fù)合材料。由于其強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材,又含有玻璃組分,也具有玻璃那樣的色澤、形體、耐腐蝕、電絕緣、隔熱等性能,象玻璃那樣,歷史上形成了這個(gè)通俗易懂的名稱“玻璃鋼”,這個(gè)名詞是由原國(guó)家建筑材料工業(yè)部部長(zhǎng)賴際發(fā)同志于1958 年提出的,由建材系統(tǒng)擴(kuò)至全國(guó),玻璃鋼的含義就是指玻璃纖維作增強(qiáng)材料、合成樹(shù)脂作粘結(jié)劑的增強(qiáng)塑料,國(guó)外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料。隨著我國(guó)玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展,作為塑料基的增強(qiáng)材料,已由玻璃纖維擴(kuò)大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等,無(wú)疑地,這些新型纖維制成的增強(qiáng)塑料,是一些的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,再用玻璃鋼這個(gè)俗稱就無(wú)法概括了??紤]到歷史的由來(lái)和發(fā)展,通常采用玻璃鋼復(fù)合材料,這樣一個(gè)名稱就較全面了。
玻璃鋼雕塑金屬模
金屬模特別是鋼模,一般用于尺寸小、批量大的模壓產(chǎn)品。如制作玻璃鋼平板時(shí)表面光潔的不銹鋼板;制作型材時(shí)用角鋼、槽鋼。因?yàn)槟寒a(chǎn)品不僅要加壓,還要加熱。也有用于外形不復(fù)雜的大型產(chǎn)品。黃銅雖是常見(jiàn)金屬,但因易受樹(shù)脂輔助劑侵蝕,并會(huì)對(duì)樹(shù)脂固化產(chǎn)生不利影響,除非在工作面已鍍鉻或其他金屬的場(chǎng)合,否則不宜采用。金屬模具的制造加工很困難、成本高。另有低熔點(diǎn)合金模其成分是:Z九93%、A14%、Cu3%、M合0.5%,當(dāng)溫度為50~80℃時(shí),合金硬度(HB)為100左右。其流動(dòng)性好,耐磨性差,適于制造形狀復(fù)雜、花紋精細(xì)的塑料成型模腔,使用溫度一般>80℃。另一種低熔點(diǎn)金屬是58%鉍,42%錫,熔點(diǎn)135℃。低熔點(diǎn)合金模的優(yōu)點(diǎn)是制模周期短、工藝簡(jiǎn)單,可重復(fù)使用。
玻璃鋼的不足
彈性模量低
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(guò)高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來(lái)彌補(bǔ)。
制作流程:
1、是裁料。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(jī),厚板、薄板均可裁出,但只能裁直線,遇到弧線就無(wú)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(jī)了。等離子切割機(jī)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(qiáng)烈的壓縮電弧而形成溫度(一萬(wàn)度以上)等離子流,所以切割出來(lái)的不銹鋼板料即整齊又不變形。注意,下料時(shí)手一定要穩(wěn),否則就會(huì)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(jìn)行刨制。不要讓板面留有硬傷,以免在作品拋光后留下缺憾。
2、 是制作碳鋼板雕塑、不銹鋼板雕塑的一種方法。碳鋼板、不銹鋼板不拿到模具上實(shí)打?qū)嵉厝デ茫歉鶕?jù)石膏模型每個(gè)部分不同的形狀把料下出,依照其起伏變化,進(jìn)行有意識(shí)地敲打,該彎的地方敲彎,該棱的地方敲棱,可在任何有形的結(jié)實(shí)的物體上進(jìn)行敲打,然后把敲好的不銹鋼板拿到模具上去比較,認(rèn)為形體正確并完全可以與模型合上,再把這些零散的碳鋼板、不銹鋼板從上至下一塊塊焊接起來(lái),每接上一塊都要對(duì)著模具進(jìn)行調(diào)整,每塊不銹鋼板表面的肌理效果都要保持相同,這須在做形的同時(shí)鍛制上去。也可以先把點(diǎn)鍛好再下料。鍛點(diǎn)時(shí)要用鐵錘的圓頭均勻地有規(guī)律地一排排鍛上,寬窄距離、用力大小都要一致,不要知亂敲,否則會(huì)破壞雕塑的整體感。
3、 形體鍛造正確后,就要依照作品要求把它們焊接到一起(有電焊和氬弧焊)。電焊要準(zhǔn)備電焊機(jī)、焊把、焊條。由于焊接時(shí)產(chǎn)生高度的光,對(duì)眼睛有強(qiáng)刺激,所以要戴好防護(hù)罩,避免被強(qiáng)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(diǎn)焊或一邊焊一邊進(jìn)行冷卻等。氬弧焊接相對(duì)電焊就要一些,它是一種氣保護(hù)電弧焊接法,用氬氣保護(hù)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(dǎo)熱,所以不銹鋼變形較上。
4、 碳鋼板、不銹鋼拋光用砂輪片把制作作品的焊縫和多余的地方磨平,然后用軟輪(布輪)進(jìn)行拋制,拋光時(shí)作品涂上拋光膏增加潤(rùn)滑,使作品拋出來(lái)更光亮,從而給人一種良好的視覺(jué)美感。
5、 較大型的造型簡(jiǎn)易的不銹鋼雕塑,也可不用焊接。可根據(jù)作品的形體比例直接做好鋼筋骨架,用電鉆在設(shè)計(jì)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(jì)算得非常準(zhǔn)確,接縫要對(duì)的很準(zhǔn),否則就會(huì)產(chǎn)生差異,達(dá)不到預(yù)期的效果。
玻璃鋼是復(fù)合材料的一種,玻璃鋼材料因其特的性能優(yōu)勢(shì),已在航空航天、鐵道鐵路、裝飾建筑、家居家具、廣告展示、工藝禮品、建材衛(wèi)浴、游艇泊船、體育用材、環(huán)衛(wèi)工程等等相關(guān)十多個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用,并深受贊譽(yù),成為材料行業(yè)中新時(shí)代商家的需求寵兒。玻璃鋼制品也不同于傳統(tǒng)材料制品,在性能、用途、壽命屬性上大大優(yōu)于傳統(tǒng)制品。其易造型、可定制、色彩隨意調(diào)配的特點(diǎn),深受商家和銷售者的青睞,占有越來(lái)越大的市場(chǎng)比分,前景廣闊! [3]
具體有如下這些行業(yè):黑色冶金業(yè)、有色冶金業(yè)、電力行業(yè)、煤炭業(yè)、石油化工、化學(xué)工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、紡織工業(yè)、汽車及摩托車制造業(yè)、鐵路業(yè)、船舶工業(yè)、建筑業(yè)、輕工業(yè)、食品工業(yè)、電子工業(yè)、郵電業(yè)、文化、體育及娛樂(lè)業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生業(yè),及軍工及民用應(yīng)用等各個(gè)方面的應(yīng)用領(lǐng)域。
涉及這些產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)用的主要玻璃鋼產(chǎn)品類別,有:礦山通風(fēng)設(shè)備、煉焦及相關(guān)設(shè)備、稀土冶煉及鐵合金冶煉相關(guān)設(shè)備、冷軋及電鍍?cè)O(shè)備,輸變電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、火力發(fā)電用水管、冷卻水設(shè)備、電力管理及維修工器具,煤礦鳳筒、隔爆水袋、防爆裝置,石油開(kāi)采相關(guān)部件及設(shè)備、石油化工設(shè)備,化工設(shè)備、化工建筑用材、礦山通風(fēng)設(shè)備,電動(dòng)機(jī)部件、零配件、電鍍?cè)O(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)及部件,紡織印染設(shè)備、設(shè)施及部件,汽車制造用材及部件、汽車維修用材、摩托車制造用材及部件,鐵路機(jī)車車輛用材及相關(guān)設(shè)施、鐵路信號(hào)系統(tǒng)用材及相關(guān)部件,各種各類江河湖海船艇、大型鋼船艇配套零部件及附屬設(shè)施,建筑設(shè)施及用材、衛(wèi)生間、廚房、門窗、波形瓦、冷卻塔、建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)施、建筑模板等,輕工日用化學(xué)及造紙業(yè)用的相關(guān)設(shè)施、家用電器、酒類、制革、家俱用材,食品貯罐用途,電子工業(yè)用設(shè)備、生活消費(fèi)品用材及電子設(shè)備配件,郵電電信器材配套設(shè)施,體育器械、游樂(lè)器材及相關(guān)設(shè)施,農(nóng)業(yè)噴灌設(shè)備、暖房溫室、農(nóng)機(jī)具配件、冷庫(kù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖,商業(yè)柜臺(tái)、商業(yè)包裝箱、商用冷藏庫(kù),醫(yī)藥工業(yè)設(shè)施及醫(yī)療衛(wèi)生用途等等。