傳真：0318- 8389777
郵箱：ubtfrp@163.com
手機：15732809777
地址：河北省棗強縣玻璃鋼工業(yè)園區(qū)富強北路
拉擠產品的性能與質量水平反映了拉擠廠家在諸多方面的投入及努力程度，包括玻璃鋼制品的產品設計、增強材料的成型、樹脂配方、工模具設計及參數制定。如果缺少其中的一種或幾種能力，其工藝技術水平便是不完整的，結果是產品難以滿足用戶的性能要求，或者會出理各種工藝質量問題。當問題出現之后，拉擠廠家常會不知所措，不知道問題的真正原因所在，他們只得花費大量的時間與金錢來反復進行配方、工藝、參數的摸索，結果卻收效甚微。這也給人一種印象，似乎拉擠工藝是一種令人難以捉摸的技術。但事實上，只要充分理解各種原材料的性能、樹脂反應動力學、工藝變量之間的聯系和其對產品性能的影響，并且有合適的工裝模具，任何操作員只要經過適當培訓，都能連續(xù)穩(wěn)定地生產出合格的產品。
1 質量控制鏈
產品是否能穩(wěn)定地達到所要求的性能與質量水平，在很大程度上取決于廠家對質量控制的努力程度。事實上在拉擠生產中有很多的質量控制點，但由于在試驗設備與人員上的投資原因，很少有廠家在最大程度上做到了這點，而有很多的廠家連最基本的質量控制能力也不具備。其實只要簡單地理解質量鏈上的關鍵環(huán)節(jié)，依靠自己的努力和外部(比如實力較強的原料供應商)支持，條件有限的廠家仍能取得很好的結果。表1列出了拉擠中的質量控制點及職責分配。如果有條件應對每一環(huán)節(jié)進行控制。
表1 質量控制點
控制環(huán)節(jié) 職責分配
原材料驗收 試驗室技術人員
工藝線上的材料 試驗室技術人員/操作員
工藝參數 操作員
產品生產過程檢驗 操作員/檢驗員
使用條件的模擬試驗 檢驗員/試驗室技術人員
性能試驗 試驗室技術人員
2 原材料驗收
對原材料實施控制的第一關在原材料供應商。原材料供應商應提供穩(wěn)定的原材料。
拉擠廠家最重要的著眼點應是樹脂特性。應對每批進廠的樹脂抽樣檢驗，鑒定其是否符合規(guī)范要求。檢查的項目包括外觀、粘度、酸值、單體含量、反應活性。應保存樹脂檢測的質量記錄，從而為判斷工藝問題提供有價值的歷史資料。如果廠家沒有能力檢測進廠的原料，也可以向樹脂供貨商索取檢驗證明書。對于非標準樹脂或供貸商的小批量產品，這點是特別重要的。
增強材料在功能上與樹脂同等重要。增強材料主要包括無捻粗紗、連續(xù)氈以及各種形式的織物，本文將提供產品光滑外觀的表面氈也列入增強材料之內。對于無捻租紗應檢測其重量及浸潤劑含量。國內粗紗常存在浸潤劑公差過寬的問題。另外，受干燥方法的局限及存放時間過長，還存在浸潤劑遷移的問題。對氈來說，應測定單位面積重量及粘接劑含量，還應注意纖維分布不勻的問題。所以，測定這些數據作為內部的歷史資料，井據此與供貨商建立聯系是必要的。經過測定增強材料的含水率對于分析某些工藝質量問題的原因是非常有用。因為纖維含水率過高常會導致浸潤不良及其它質量問題，尤其在大多數廠家沒有良好的纖維貯存環(huán)境（比如除濕）時更是如此。
關于對添加劑如填料、顏料、固化劑等的質量評判，很少有廠家具有這些方面的能力，而必須依賴于供貨商。對填料來說，應選擇能滿足產品性能要求的粒徑，還應注意粒徑分布不宜過寬；對顏料而言，應特別注意其研磨分散的均勻性，否則會給制品帶來嚴重色差，還應任意其與樹脂的相容性以及其對樹脂反應活性的影響。
3 工藝線上的原材料
工藝線上的原料是指已配好的樹脂混合料及將要或正在轉化成產品的增強材料。在這一個控制點上主要著眼點仍應是樹脂性能。將各種成分在一高剪切混料機中棍臺，制成均一分散的樹脂混合料，混合過程中應防止溫度升高太多。在將樹脂從混合設備上移出之前應肉眼觀察填料的分散性與污染。應記錄下混合批號及在混合過程中的最高樹脂溫度，以便建立適用期(指配好的混合料從配好到出現凝膠之間的存放時間)與溫度之間的聯系，并在整個工藝中對材料進行跟蹤。
纖維在樹脂槽中是否達到足夠的浸潤對拉擠來說是極其重要的。樹脂的粘度是決定能否足夠浸潤的最關鍵參數。粘度的測定是每一個廠家都應做的一種簡單而關鍵的試驗，所使用的儀器是旋轉式粘度計，其試驗程序在國家有關標準中已作了規(guī)定。該試驗的關鍵是應在恒溫水浴中將樹脂溫度穩(wěn)定于25℃，以便在批與批之間進行有效的比較。在溫度與粘度之間有著非常確定的反比關系，如試驗溫度控制不當，就會導致不正確的結論。當然，廠家也可以對任一種樹脂建立其溫度／粘度曲線，這樣就可以在平常的工廠環(huán)境溫度下決定樹脂的可接受性。粘度結果也可能受混合過程中捕陷空氣的影響。有時，未加蓋的桶與槽中的苯乙烯揮發(fā)也會影響測定結果。因此，在對數據進行比較，以及使用這一信息來判斷合格與否時，制樣方法的穩(wěn)定是很重要的。
反應活性是指已加固化劑的樹脂對所施溫度的響應。通過做“標準80℃放熱曲線”試驗，可對樹脂的反應活性進行簡單而廉價的評估。這一試驗可以獲得3個有用的數據：凝膠時間、固化時間、放熱峰溫度，方法是將一盛約25g樣品的試管浸在80℃的水浴中，觀察并記錄達到某一溫度的時間及達到的最高溫度。雖然本試驗并不直接與拉擠工藝相聯系（拉擠工藝中缸度沿模具長度方面是變化的，并且一般高于80℃），但因為其可重復性好，因而可作為一種標準的比較試驗。凝膠時間可認為是開始引發(fā)的時間，固化時間可用來度量反應速率，而放熱峰則反映了其能量釋放的水平。所需要的設備包括恒溫水浴、(J型)熱電偶、溫度記錄儀及試管等。
另一種較復雜昂貴的儀器是差動掃描量熱計(DSC)。試驗使用10mg樣品來確定反應開始的溫度、終止溫度及放熱峰。方法是在精確控制的溫升速率下加熱樣品，而不是使用如80℃放熱試驗那樣的恒溫水浴條件。用這種方法所得到的數據可以更精確地與拉擠工藝相對應。但是它是一種很靈敏的試驗室儀器，需要有熟練的操作人員，從而使它的應用受到限制。
另外，廠家應具備對自己所使用的樹脂的熱行為的知識。通常，輕微的環(huán)境溫度變化就會顯著地改變樹脂反應特性和加工粘度，從而導致某些質量問題。這需要有對樹脂熱行為的知識，以隨時對工藝進行微調，否則當工藝中出現問題時往往會不知所措。
對工藝中的連續(xù)原絲氈應經常檢查其寬度是否合適。使用太窄的氈時，部件表面會出現暴露的粗紗，還可能會出現其它的缺陷如樹脂局部富余、外觀難看等。使用過寬的氈時，由于它會為適應模腔而產生折迭，則可能會引起增強層的定位無法控制。另外，由于氈必須打褶以進入模具，這樣在打褶的地方會增加模具的磨損。氈打褶也會導致表面褶皺及溝痕。
操作員還應警惕在連續(xù)原絲氈中可能遇到的工藝預警缺陷，經常在喂料區(qū)巡視。即使在0.9m／min的中等線速度時，氈片從氈卷中拉出直到其被樹脂槽或成型系統淹沒也只有幾分鐘時間。能導致產生線阻塞或氈片拉斷的缺陷包括纖維分布過量、粘接劑含量過低、及纖維過度松散。氈中粘接劑含量過低時，表面伸出的松散纖維會聚集于樹脂槽或成型系統，最后以大的聚集體進入模具而引起阻塞。
當氈從倉庫移至工藝線上時，有許多潛在的污染源，特別是將未用完的氈返回倉庫備用時更是如此。不過，即使是干凈的氈，在用齒狀刀具切開氈卷時，氈卷的邊緣也能積上紙筒的灰塵。如果不將其除去，這些顆料將在加工時進入樹脂，最后在產品的表面形成污痕。
對只用粗紗增強的產品，通常比用氈增強的產品的麻煩少些，但也不能忽視可能產生的工藝問題。隨著紗束從紗卷芯部抽出，包裝尺寸減小，包裝內部的紗束偶爾會掉到包裝的底部形成結節(jié)。結節(jié)通過紗架、成型系統進入模具，從而產生故障。此外，結節(jié)還可能在樹脂槽中斷裂而引起看不見的阻塞，最后在樹脂中槽引起故障，甚至使樹脂槽被拉翻。在生產較大的產品時，同時有數百股粗紗被加工，出現這類問題會使操作員產生極大的挫折。如果使用合股粗紗，會有過多的懸絲在導向孔中累積。粗紗通過紗架或成型系統會有一定程度的磨損，引起絨毛聚集，由此會引起單股粗紗斷裂，絨毛也可能進入樹脂槽，使樹脂槽內積累過多的纖維而導致工藝故障。
4 工藝參數控制
應該得到控制的最關鍵的工藝參數是工藝速度與模具溫度。當模具長度一定時，工藝速度決定了材料在模具中的停留時間。對許多拉擠配方，通常的停留時間為1min或更少。例如，以1m/min的速度通過一根1m長的模具，則材料在模具中通過的時間是1min。
模具溫度曲線決定了材料的加熱速度，影響其在模具內所達到的固化度。樹脂的反應活性決定了反應的引發(fā)點、放熱峰值的位置及放熱的幅度。設定模具的加熱曲線就能通過熱傳導來加速或抑制反應，從而影響上述特性。對工藝線上樹脂質量的注意力越少，就越有可能遇上加工困難。如果使用的不同批號的樹脂，其反應活性也可能不同，則再穩(wěn)定的工藝參數也會產生不同的固化度。因此，測定拉擠模具內反應位置的工藝放熱試驗就顯得很重要。這一試驗的方法是在當增強層將要進入模具時在其中引入一根一次性的熱電偶，當熱電偶隨材料通過模具時，記錄溫度數據。這一試驗所記錄下的數據(模具不同位置的溫度及材料在不同位置的放熱溫度)是很有意義的。充分理解這些數據材料進模溫度、引發(fā)溫度、峰值、出模溫度—就能完全制定工藝條件。
有許多工藝缺陷是由于缺乏對工藝參數的控制，或缺乏對材料與工藝的相互作用的知識所引起的。通過控制工藝溫度與速度，則許多工藝缺陷如內裂紋、表面裂紋、分層、起泡及樹脂流損等都能減至最小甚至消除。產品是否完全固化可用固化度來衡量，固化度常使用巴柯爾硬度計來檢驗。一件拉擠產品從機器上切下，待其冷至室溫即馬上進行測定，其巴氏硬度值應不低于50。還有其它測定固化度的試驗，包括使用熱分析技術測定殘余反應活性測定成品的介電損耗值等。
另一個操作員無法控制但卻應監(jiān)測的重要工藝參數是拉拔負荷。拉拔阻力是由材料與模具的內摩擦所引起的，導致內摩擦的因素有樹脂的粘滯力、材料的熱膨脹、樹脂／模具的粘結特性、體積收縮性以及體積充填因素等，現在尚無法認識這些因素的每一種對整個拉拔阻力的單獨貢獻，拉拔負荷水平是工藝健康性的一種指示，但拉拔負荷的大小則又不如負荷的穩(wěn)定性重要。負荷隨時間穩(wěn)定增加則指示模具內有樹脂積累，模具腔逐漸受到約束。做一系列的拉/停循環(huán)(清模)能清樹脂堵塞，降低拉拔負荷。負荷突然變化指示可能有多余的材料、粗紗結節(jié)、或材料在模具中發(fā)生了某種故障。拉拔負荷降低則指示可能有材料損失或線速度降低。有的設備上裝有高負荷報警器，當負荷超過一定限度時會報警以提醒操作員。
夾持并拉拔產品使其順利前進的夾持力依賴于拉拔負荷，并隨拉拔手的設計而變化。通常拉拔阻力越高，所需夾持力越大。夾持力不能太小，太小會產生阻塞，也不能太大，太大會將產品壓裂，或在產中表面留下壓痕。
5 產品檢驗
一旦產品出了模具，則很難再改變產品的質量特征。此時應將注意力從材料和工藝控制轉到客觀原因的評估。操作員應仔細觀察產品的外觀及尺寸一致性。每種缺陷都會有一種或多種可能的原因。缺陷的原因通�？蓺w成三類。①成份：由樹脂配方、氈、粗紗或表面氈的特性所引起的缺陷，例如污染、樹脂微裂紋、脫模不好等。②叁數：由模具溫度或線速度不合適所引起的缺陷，例如熱裂紋、分層等。③方法：與浸潤、成型導向、工具及機械有關的缺陷，例如剝落和多孔等。
體視顯徽鏡(放大倍數大于150倍)是一種優(yōu)秀的檢測工具，用它可以認出由肉眼很難檢查的缺陷。使用熒光顯色劑(例如紅色)能幫助放大缺陷，以便于觀察。一旦確定了缺陷的類型，則應采取相應的措施解決問題。對操作員或車間管理人員來說，知道的質量控制信息越多，選擇適當的糾壓措施就越快。產品的尺寸可根據ASTM D3917標準或用戶規(guī)定的標準進行檢查。最好是能將這樣的標準轉化成通過／停止量規(guī)(或準則)，以簡化使用，免去操作員不理解造成的麻煩。
滿足工廠及用戶檢驗標準的成品，在發(fā)貨之前還需要做其它的性能試驗。通常進行整體產品在最終使用條件下的模擬試驗，以檢驗其強度、撓曲性及絕緣性等。
6 總結
在提升拉擠產品的質量方面，原料和設備供應商扮演著非常重要性的角色。原料商有責任提供穩(wěn)定和優(yōu)質的原料，還應加大開發(fā)力度，不斷為拉擠工業(yè)提供性能價格比更優(yōu)的產品。設備供應商就認真傾聽拉擠廠家的意見，仔細檢討現有提供設備的差距，在新開發(fā)的機器上對工藝參數應有一目了然的、穩(wěn)定的和閉環(huán)的控制，在可能的情況下還應考慮隨機配備數據采集硬件和統計工藝控制軟件，為制定工藝規(guī)范提供更高級的能力。
拉擠廠家、設備及原料供應商和終端用戶應組織在一起，成立專門委員會，共商行業(yè)內的市場開拓、技術發(fā)展、質量提升大計，以促進行業(yè)的快速健康發(fā)展。努力做好質量管理是企業(yè)生存發(fā)展的根本，除了要了解現有的知識與方法外，還必須將質量道德意識灌輸到組織的每一級員工中。這樣，我們所付出的努力才能真正得到收獲。
上條新聞：棗強優(yōu)佰特標志樁 |
下條新聞：玻璃鋼電纜橋架安裝過程中如何防護 |