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Dans notre production, en continufibre de verreLes procédés de production se divisent principalement en deux catégories : le tréfilage au creuset et le tréfilage au four à bassin. Actuellement, le tréfilage au four à bassin est le plus répandu. Aujourd'hui, nous allons examiner ces deux procédés de tréfilage.

1. Procédé d'étirage du creuset

Le procédé d'étirage au creuset est une forme de moulage secondaire qui consiste principalement à chauffer la matière première en verre jusqu'à fusion, puis à façonner le liquide en fusion en un objet sphérique. Les billes obtenues sont ensuite refondues et étirées en filaments. Cependant, cette méthode présente des inconvénients non négligeables, tels qu'une consommation importante de ressources, une instabilité des produits et de faibles rendements. Ceci s'explique non seulement par la faible capacité intrinsèque du procédé d'étirage au creuset et sa difficulté à obtenir une grande stabilité, mais aussi par son lien étroit avec la maîtrise des techniques de contrôle utilisées en aval. Par conséquent, pour les produits issus du procédé d'étirage au creuset, la maîtrise des techniques de contrôle a un impact majeur sur la qualité.

Diagramme de flux du processus de fabrication de la fibre de verre

De manière générale, le contrôle du creuset se divise principalement en trois aspects : le contrôle de l'électrofusion, le contrôle de la plaque de fuite et le contrôle de l'ajout de billes. Pour le contrôle de l'électrofusion, on utilise généralement des appareils à courant constant, mais certains utilisent un contrôle à tension constante ; les deux méthodes sont acceptables. Concernant le contrôle de la plaque de fuite, on utilise le plus souvent un contrôle de température constant en production courante, mais d'autres méthodes existent. Pour le contrôle des billes, on privilégie généralement un contrôle intermittent. Dans la production courante, ces trois méthodes suffisent, mais…fils de fibre de verre Malgré des exigences particulières, ces méthodes de contrôle présentent encore des lacunes. Par exemple, la précision du contrôle du courant et de la tension de la plaque de fuite est difficile à maîtriser, la température de la traversée et la densité du fil produit fluctuent considérablement. De plus, certains instruments utilisés sur le terrain ne sont pas parfaitement adaptés au processus de production, et aucune méthode de contrôle ciblée n'est prévue en fonction des caractéristiques de la méthode du creuset. Enfin, cette méthode est sujette aux pannes et sa stabilité est insuffisante. Ces exemples illustrent la nécessité d'un contrôle précis, d'une recherche approfondie et d'efforts constants pour améliorer la qualité des produits en fibre de verre, tant au niveau de la production que de leur utilisation.

1.1. Principaux maillons de la technologie de contrôle

1.1.1. Contrôle de l'électrofusion

Il est primordial de garantir une température uniforme et stable du liquide alimentant la plaque de fuite, ainsi que la conception correcte du creuset, la disposition des électrodes et la position et la méthode d'ajout de la bille. Par conséquent, la stabilité du système de contrôle est essentielle en électrofusion. Ce système utilise un contrôleur intelligent, un transmetteur de courant et un régulateur de tension. Afin de réduire les coûts, un instrument à 4 chiffres significatifs est utilisé, et le courant est mesuré par un transmetteur à valeur efficace indépendante. En production, l'utilisation de ce système pour le contrôle du courant constant, dans des conditions de procédé optimisées, permet de maintenir la température du liquide alimentant le réservoir à ± 2 °C. Les recherches ont ainsi démontré la fiabilité du système, dont les performances sont excellentes et comparables à celles du procédé de tréfilage en bain-marie.

1.1.2. Commande de la plaque d'obturation

Afin de garantir un contrôle efficace de la plaque de fuite, les dispositifs utilisés fonctionnent à température et pression constantes et présentent une grande stabilité. Pour que la puissance de sortie atteigne la valeur requise, un régulateur plus performant remplace la boucle de déclenchement à thyristors ajustable traditionnelle. Un contrôleur de température 5 bits de haute précision assure une grande précision de la température de la plaque de fuite et une faible amplitude des oscillations périodiques. L'utilisation d'un transformateur RMS indépendant de haute précision garantit l'absence de distorsion du signal électrique, même lors du maintien d'une température constante, et assure une grande stabilité du système.

1.1.3 Contrôle de la balle

Dans la production actuelle, le contrôle intermittent de l'ajout de billes lors du tréfilage est un facteur déterminant de la température. Ce contrôle périodique perturbe l'équilibre thermique du système, entraînant des variations et des ajustements constants. Il en résulte une fluctuation de température importante et une précision de contrôle difficile à atteindre. Pour résoudre ce problème d'ajout intermittent, le passage à un ajout continu est essentiel pour améliorer la stabilité du système. Si la méthode de contrôle du liquide du four est coûteuse et difficilement applicable en production courante, une nouvelle méthode a été développée : l'ajout continu et non uniforme de billes. Ce système permet de pallier les inconvénients de l'ancien. Lors du tréfilage, afin de réduire les fluctuations de température dans le four, le contact entre la sonde et la surface du liquide est ajusté pour réguler la vitesse d'ajout des billes. Grâce à la protection du compteur de sortie, le processus d'ajout des billes est sûr et fiable. Un réglage précis et adapté des vitesses haute et basse permet de limiter les fluctuations du liquide. Grâce à ces transformations, le système garantit que le titre des fils à haute densité de fibres reste stable en mode de contrôle à tension et courant constants.

2. Procédé de tréfilage au four à piscine

La pyrophyllite est la principale matière première utilisée dans le procédé de tréfilage au four à bassin. Dans le four, la pyrophyllite et d'autres ingrédients sont chauffés jusqu'à fusion. La pyrophyllite et les autres matières premières, en fondant, forment une solution vitreuse qui est ensuite étirée pour obtenir de la soie. La fibre de verre produite par ce procédé représente déjà plus de 90 % de la production mondiale totale.

2.1 Procédé de tréfilage au four à piscine

Le procédé de tréfilage en four à bassin consiste à acheminer les matières premières en vrac jusqu'à l'usine. Celles-ci sont ensuite triées, broyées, pulvérisées et tamisées afin d'obtenir des matières premières de qualité. Elles sont ensuite transportées vers un grand silo, pesées et mélangées uniformément. Après leur acheminement vers le silo d'alimentation du four, le mélange est introduit dans le four de fusion unitaire par une vis sans fin pour y être fondu et transformé en verre. Une fois fondu, le verre sort du four de fusion unitaire et pénètre immédiatement dans le passage principal (également appelé passage de clarification et d'homogénéisation ou passage d'ajustement) pour une clarification et une homogénéisation plus poussées. Il passe ensuite par le passage de transition (ou passage de distribution) et le passage de travail (ou canal de formage), s'écoule dans une rainure, puis traverse plusieurs rangées de bagues poreuses en platine pour se transformer en fibres. Enfin, les fibres sont refroidies par un refroidisseur, enduites d'huile sur un monofilament, puis tréfilées par une machine rotative pour obtenir un fil.mèche de fibre de verrebobine.

3. Diagramme de flux du processus

4. Équipement de traitement

4.1 Préparation de poudre qualifiée

Les matières premières en vrac entrant dans l'usine doivent être concassées, pulvérisées et tamisées afin d'obtenir des poudres conformes aux normes. Principaux équipements : concasseur, tamis vibrant mécanique.

4.2 Préparation par lots

La ligne de production par lots se compose de trois parties : un système de transport et d’alimentation pneumatique, un système de pesage électronique et un système de transport et de mélange pneumatique. Équipements principaux : système d’alimentation par transport pneumatique et système de transport et de pesage et de mélange du matériau par lots.

4.3 Fusion du verre

Le procédé de fusion du verre consiste à sélectionner des ingrédients appropriés pour obtenir du verre liquide par chauffage à haute température. Ce verre liquide doit être homogène et stable. En production, la fusion du verre est cruciale et influe directement sur le rendement, la qualité, le coût, la consommation de combustible et la durée de vie du four. Les principaux équipements comprennent : le four et ses accessoires, le système de chauffage électrique, le système de combustion, le ventilateur de refroidissement du four, le capteur de pression, etc.

4.4 Formation de fibres

Le moulage des fibres est un procédé de transformation du verre liquide en fibres de verre. Le verre liquide pénètre dans une plaque poreuse et s'écoule. Principaux équipements : salle de formage des fibres, machine d'étirage des fibres de verre, four de séchage, filière, système de convoyage automatique des tubes de fil brut, bobineuse, système d'emballage, etc.

4.5 Préparation de l'agent d'encollage

L'agent d'encollage est préparé à partir d'émulsion époxy, d'émulsion polyuréthane, de lubrifiant, d'agent antistatique et de divers agents de couplage, auxquels on ajoute de l'eau. Le procédé de préparation nécessite un chauffage par vapeur sous double enveloppe, et l'eau déminéralisée est généralement utilisée. L'agent d'encollage ainsi préparé est introduit par couches successives dans le réservoir de circulation. Ce réservoir a pour fonction principale d'assurer la circulation de l'agent d'encollage, permettant ainsi son recyclage et sa réutilisation, ce qui contribue à économiser les matériaux et à protéger l'environnement. Équipement principal : Système de dosage de l'agent mouillant.

5. Fibre de verreprotection de sécurité

Source de poussière étanche à l'air : principalement l'étanchéité à l'air des machines de production, y compris l'étanchéité globale et partielle.

Élimination des poussières et ventilation : Il faut d’abord choisir un espace ouvert, puis y installer un dispositif d’extraction d’air et d’élimination des poussières pour évacuer ces dernières.

Procédé humide : Ce procédé consiste à exposer la poussière à un environnement humide. On peut humidifier le matériau au préalable ou arroser la zone de travail. Ces méthodes permettent toutes de réduire la poussière.

Protection individuelle : Le dépoussiérage de l’environnement extérieur est primordial, mais votre propre protection ne doit pas être négligée. Lors de vos travaux, portez les vêtements de protection et le masque anti-poussière requis. En cas de contact avec la peau, rincez immédiatement à l’eau. Si la poussière entre en contact avec les yeux, rincez abondamment à l’eau claire, puis consultez un médecin sans délai. Veillez à ne pas inhaler la poussière.

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