玻璃鋼制作工藝:成品制作前,先將所要制作的產(chǎn)品用特定泥塑材料造出相應(yīng)要制作的產(chǎn)品,在泥塑稿制作完成后,翻制石膏外模,然后將玻璃鋼(即樹脂和玻璃絲布的結(jié)合物)涂刷在外模內(nèi)部。等其干透后打開外模,經(jīng)過合模的程序,獲得玻璃鋼雕塑成品。但玻璃鋼雕塑在室外經(jīng)過太陽的暴曬和風(fēng)蝕,一般五年以上就開始有變形,脆弱易裂的缺點。
玻璃鋼雕塑是雕塑的一種成品類型。具有質(zhì)輕,耐腐蝕,成本相對較低的特點。玻璃鋼又稱FRP,學(xué)稱纖維增強(qiáng)塑料,國內(nèi)在習(xí)慣上稱之為玻璃鋼。它是以合成樹脂為基體材料,以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料組成的復(fù)合材料。
玻璃鋼的優(yōu)點
輕質(zhì)高強(qiáng)
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(qiáng)度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強(qiáng)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(yīng)用中,都具有成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。部分材料的密度、強(qiáng)度和比強(qiáng)度見表1-1。
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),也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來彌補(bǔ)。
長期耐溫性差
一般FRP不能在高溫下長期使用,通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降,一般只在100℃以下使用;通用型環(huán)氧FRP在60℃以上,強(qiáng)度有明顯下降。但可以選擇耐高溫樹脂,使長期工作溫度在200~300℃是可能的。
老化現(xiàn)象
老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷,F(xiàn)RP也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。
層間剪切強(qiáng)度低
層間剪切強(qiáng)度是靠樹脂來承擔(dān)的,所以很低。可以通過選擇工藝、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。
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(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打?qū)嵉厝デ茫歉鶕?jù)石膏模型每個部分不同的形狀把料下出,依照其起伏變化,進(jìn)行有意識地敲打,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,每接上一塊都要對著模具進(jìn)行調(diào)整,每塊不銹鋼板表面的肌理效果都要保持相同,這須在做形的同時鍛制上去。也可以先把點鍛好再下料。鍛點時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。由于焊接時產(chǎn)生高度的光,對眼睛有強(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,如可行點焊或一邊焊一邊進(jìn)行冷卻等。氬弧焊接相對電焊就要一些,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,拋光時作品涂上拋光膏增加潤滑,使作品拋出來更光亮,從而給人一種良好的視覺美感。
5、 較大型的造型簡易的不銹鋼雕塑,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(zhǔn)確,接縫要對的很準(zhǔn),否則就會產(chǎn)生差異,達(dá)不到預(yù)期的效果。
主要用途
玻璃鋼是近五十多年來發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料。玻璃纖維的產(chǎn)量的70%都是用來制造玻璃鋼。玻璃鋼硬度高,比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道,可減輕飛機(jī)的重量。登上月球的宇航員們,他們身上背著的微型氧氣瓶,也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易,不銹不爛,不需油漆。我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇、游艇,以及汽車制造業(yè)等,節(jié)約了不少鋼材。
可制作玻璃鋼瓦,又稱透明瓦.是和鋼結(jié)構(gòu)配套使用的采光材料,其主要由上膜、強(qiáng)化聚脂和玻璃纖維組成,其中上膜要起到很好的抗紫外線抗靜電的作用,抗紫外線是為了保護(hù)FRP采光板的聚酯不發(fā)黃老化,過早失透光特性??轨o電是為了表面的灰塵輕易被雨水沖走或被風(fēng)吹走,維持清潔美觀的表面。由于其穩(wěn)定的質(zhì)量、經(jīng)久耐用的特點,深受顧客的歡迎,產(chǎn)品可廣泛使用在工業(yè)/商業(yè)/民用建筑額屋面和墻面