拉挤玻璃钢格栅的设计、生产与应用

       拉挤玻璃钢格栅是一种复合材料制品，具有轻质、高强、防腐等优良特性，是用于腐蚀环境中替代传统金属格栅的理想材料。笔者在拉挤玻璃钢格栅的设计、生产和应用方面通过所做的工作积累了点滴经验，下面就此做简要介绍。

1、 拉挤玻璃钢格栅的设计

       用三种不同截面形状之拉挤玻璃钢型材按照特定方式组装而成的带有空格的平面板块称为拉挤玻璃钢格栅。设计所需确定的内容有：型材截面形状与组装结构、型材原材料的选择与配置。

       1.1型材截面形状与组装结构

       拉挤玻璃钢格栅需要三种型材，分别用作承重、定距和横向连接元件。

承重元件常用截面形状有I型、I型、T型。理论上讲，I型较好，因为承重元件主，要承受弯曲载荷作用，而截面积相同时l型材的抗弯截面系数较大。由此并借鉴国外经验，笔者推荐的承重元件截面形状和尺寸如图1所示。

       典型的格栅组装结构如图2所示。图2-a所示结构，其定距元件由空心圆管分段组成，其横向连接元件为实心圆棒，圆管空套在圆棒上；图2-b所示结构定距元件本身是一个带有若干定距槽的整体棒材，其紧密地镶嵌在作为横向连接元件的带有纵向沟槽的实心棒材上。两者相比，前者拼装相对方便但组装成的格栅整体不如后者牢固，故笔者推荐采用后者。

       1.2型材原材料的选择与配置

拉挤玻璃钢I型材结构如图3所示。其中作为增强材料的玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维毡和聚酯表面毡由里到外的“三明治”配置形式，除赋予l型材极高的纵向、横向强度外，在l型材外表面还能与基体材料一起形成富树脂层，以提高I型材的耐腐性并改善制品的外观。基体材料以热固性树脂为主并辅之以一些功能性填料和助剂，其作用使增强材料与其均匀地结合固化成一体并赋予I型材良好的物理、化学性能。在设计和生产时，一定要根据格栅产品的实际使用条件来选择拉挤树脂。常用拉挤树脂类型及适用范围见表1。

2、拉挤玻璃钢格栅的生产

      拉挤玻璃钢格栅的生产主要由型材的拉挤成型和型材的加工组装两部分组成。

      2.1型材的拉挤成型

      型材的拉挤成型工艺流程如图4所示。根据产品需要选用连续玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维连续毡、玻璃纤维表面毡或聚酯纤维表面毡等增强材料浸渍基体材料后，在成型设备所产生之牵引力的作用下，通过加热的金属模具，在高温下固化，从而得到连续的、表面光洁、尺寸稳定、强度极高的玻璃钢型材。拉挤机用液压式和履带式均可，机器牵引力应大于1500kg，牵引速度可在0.1~0.8m/min范围内调节。模具加热宜用二区或三区加热，以便将基体材料固化放热峰值控制在模具中部附近，模具温度分区控制在80—200°C范围内。模具应用合金钢制造，并对模腔表面进行镜面加工和硬化处理，模腔尺寸应适量放大，以补偿模具本身受热膨胀和基体材料固化收缩对产品尺寸带来的影响。
 

       2.2型材的加工组装

       型材的加工组装工艺流程为：型材定尺下料一型材钻间隔孑L、开定距槽一组装格栅。在型材加工过程中，须用专用工装夹具加工各I型材上的间隔孔和定距元件上的定距槽，以保证各孔、各槽尺寸和位置的准确性和一致性，否则组装出的格栅会松动、翘曲、歪斜。

3 、拉挤玻璃钢格栅的应用

       在玻璃钢格栅的推广应用过程中，笔者认为以下两点应特别注意：

       (1)根据载荷大小、状态和承载跨距等来确定所用格栅之规格，并根据格栅使用环境之腐蚀介质来确定所用格栅之基体材料，从而确保使用的安全性和长久性。

       (2)对于拉挤玻璃钢格栅一定要将其承重元件放置在安装基础上（即横向连接元件和定距元件不能作为承重构件），且承重元件两端与安装基础的接触长度均不得小于40mm。

       拉挤玻璃钢格栅已成功应用于石油钻井平台的主甲板、蓄电池生产车间地面、码头栈桥和跳板、盐酸储罐平台和爬梯、水质净化厂消毒池的盖板等等，取得了良好的效果。实践证明，拉挤玻璃钢格栅在化工防腐领域具有广阔的应用前景。