Производство изделий из стеклопластика, композитных и полимерных материалов
Главная \ Технологии(общее)

Технологии

Стеклотекстолит он же Стеклопластик (fiberglass ) - основной материал для моделирования и производства вещей которым можно придать нужные вам свойства еще на стадии проектирования -негорючесть радиопрозрачность или наоборот. детали авто , малых архитектурных форм, больших архитектурных форм.температуростойкость и тдлистовых стеклопластиков, представляет собой стекловолокно различной плотности , пропитанное полиэфирной или эпоксидной смолой.
 

Стекломат, стекловолокно Стекломат, стекловолокно

 

Стеклопластик - универсальный материал, из него можно изготовить все.композитные детали при правильном изготовлении очень прочны и долговечны неподвержены корозии .стойкие к температурам.радиопрозрачны.

В настоящее время для изготовления стеклопластиковых продуктов используются следующие технологииручное формование, напыление, метод RTM (инжекция), инфузия, намотка, пултрузия, SMC и BMC, прямое прессование и автоклавное формование.

Как было отмечено выше, самым простым с точки зрения технологии,   является ручное формование Несколько сложнее технология напыления, поскольку она требует использования специальных распылительных пистолетов. Для других методов необходимо использование особых материалов и оборудования, что обуславливает их большую стоимость и более высокую сложность.


1. Ручное формование.

работа 
2018-08-17 13.43.44      IMG_7533

Наиболее простым способом получения полимерных композитных материалов остается контактное формование, которое применяется при изготовлении деталей сложной конфигурации: коробчатых кожухов механизмов, баков, корпусов и других элементов лодок, катеров и прочих. 

  изготовление стеклопластика методом контактного формования в последние лет десять находит очень широкое применение . 

Суть метода  контактным формованием в следующем:

На подготовленную оснастку (матрицу) наносится защитно-декоративный слой - гелькоут. Методика нанесения гелькоута - вручную кистью или напылителем для гелькоута. Гелькоут формирует наружную поверхность будущего изделия. Гелькоуты имеют широкую палитру цветов, поэтому внешний вид изделия может иметь практически любой цвет. Гелькоут так же предохраняет изделие от пагубного влияния ультрафиолета, химически активных сред и воды.


Дальше как при изготовлении матрицы: после того, как гелькоут в достаточной степени отвердился, наносится, как можно более равномерно,

слой смолы первый и укладывается слой стекломатериала - стекловуаль чтобы избежать копирэфекта от последующих слоев стекломата. все это крепко прижимается и уплотняется кистью или валиком .

Важно, чтобы первый слой не содержал пузырьков с воздухом, поскольку любое попадание воздуха непосредственно между гелькоутом и последующим слоем ламината может привести к вспучиванию поверхности, особенно, если в течение периода своей эксплуатации формуемое изделие будет подвергаться воздействию тепла или воды. 


Рекомендуется единовременно наносить не более трех слоев смолы и армирующего материала. Высокие экзотермические температуры могут привести к растрескиванию гелькоута, преждевременному высвобождению изделия из матрицы(самосъем), деформации или обгоранию детали.

 

Технологии ручной укладки:

-нанесение разделительных покрытий на формы

-

-приготовление связующего

-нанесение на армирующий материал связующего и пропитка им арматуры

- отвердевание связующего при комнатной температуре! или при нагревании до 70-80 С

-извлечение связующего из формы и его механическая обработка

-контроль качества изделия


 2. Напыление.  (подходит для изделий несложной формы) 2017-03-01 16.23.16 (1)                                                                                           

Технология производства стеклопластика напылением получила распространение при мелко и среднесерийном производстве изделий из стеклопластика,

Несмотря на то, что в данном случае подразумеваются затраты на закупку специализированного оборудования для производства.  технология производства  напылением имеет небольшой ряд преимуществ  перед технологией производства стеклопластика ручным формованием.

Нанесение гелькоута и ламината осуществляется с помощью  специального оборудования-установки для напыления. При этом отпадает необходимость в предварительном раскрое стеклоткани или стекломата и приготовлении смеси полиэфирная смола - отвердитель.

Оборудование для производства  напылением автоматически осуществляет жёсткую дозацию полиэфирной смолы и отвердителя, рубку ровинга (жгут из нитей непрерывного стекловолокна) на части заданных размеров (чопсы, длина 0,8 – 5 см).

При таком производстве почти отсутствуют отходы полиэфирной смолы(опыт оператора), характерные для приготовления смеси полиэфирная смола - отвердитель вручную. После рубки части стекловолокна попадают в струю полиэфирной смолы из распылительного пистолета и пропитываются ею во время переноса на матрицу. основная доля ручного труда остаётся -уплотнение стеклопластика в матрице прикаточным валиком.

Преимущества технологии производства стеклопластика напылением:

  1. Не требуется раскрой стекломата и подготовка смеси полиэфирная смола - отвердитель, что позволяет экономить время, полезные площади, работу персонала;

Качество конечного изделия из стеклопластика в основном зависит от мастерства оператора! установки по производству стеклопластика напылением.

формы-матрицы при производстве композита напылением используется те же, что и при производстве стеклопластика ручным формованием.
Практика показала, что производители композитов выбирают технологию производства стеклопластика напылением только! после освоения ручного производства  и если есть серийный заказ однотипных   деталей.


 3. RTM (инжекция).
матрица
2018-06-25 18.13.24
                    (матрица)

При изготовлении средних и крупных партий изделий из стеклоламината целесообразно применить метод инжекции полиэфирной смолы в закрытую форму (метод RTM – Resin  Transfer Moulding).

Технология изготовления  по методу инжекции полиэфирной смолы в закрытую форму требует использования специальной оснастки, состоящей из двух частей: самой матрицы и ответной формы –пуансона.

Суть метода изготовления композита инжекцией заключается в следующем: между матрицей и пуансоном укладывается сухой, предварительно раскроенный стеклянный материал.

Это может быть стеклоткань, специальный стекломат .комбомат или другой вид армирующего материала. Затем, при помощи специального оборудования, в закрытую форму под давлением инжектируется смесь полиэфирная смола(специальная) - отвердитель. После отверждения уже готовое изделие из стеклопластика извлекается из формы и подвергается механообработке, если требуется.

Технология изготовления  по методу инжекции полиэфирной смолы в закрытую форму требует определённых финансовых затрат, как на оборудование для инжекции полиэфирной смолы, вспомогательное оборудование, так и на изготовление двухсторонней оснастки для изготовления изделия из стеклопластика.

Метод Light RTM отличается тем, что прижим матрицы и пуансона осуществляется с помощью вакуума, а пуансон представляет собой легкий позитивный оттиск матрицы. Разрежение создается также и в рабчей полости формы, что позволяет добиться оптмальных характеристик пропитки армирующего материала. 

Тем не менее, метод изготовления стеклопластика инжекцией обладает существенными преимуществами по сравнению с технологией изготовления стеклопластика ручной формовкой или технологией изготовления стеклопластика напылением:

  • Обе стороны изделия из стеклопластика имеют гладкую поверхность с предварительно заданным рельефом;
  • При изготовлении стеклопластика инжекцией минимизированы отходы материалов;
  • Точные размеры и отличное воспроизводство изделий из стеклопластика;
  • Повышенное содержание стеклянного наполнителя  при изготовлении стеклопластика (до 65% от объема изделия);
  • Отсутствие воздушных включений в изделии из стеклопластике;
  • Сокращение времени изготовления изделия из стеклопластика в 5-20 раз;
  • Увеличение скорости оборачиваемости оснастки;
  • Уменьшение количества рабочих, снижение требований к квалификации при изготовлении стеклопластика;
  • Резкое снижение выделений вредных веществ в атмосферу, улучшение рабочей обстановки, снижение затрат на вентиляцию при изготовлении стеклопластика;
  • Возможность введения наполнителей других типов (снижение себестоимости изделия из стеклопластика, усиление огнестойких свойств, снижение степени усадки полиэфирной смолы при отверждении).

    4. Инфузия

                                                                             формовка.укладывание стекломата.
                                                                                              
        (формовка)

Вакуумная инфузия - процесс, при котором с применением вакуумной пленки (мешка) создается разряжение в рабочей полости формы и за счет разницы в давлении происходит всасывание смолы и пропитка армирующих материалов.

Преимущества вакуумной пропитки смолой по сравнению с ручным ламинированием:

  • лучшее соотношение смолы и волокон (повышенная прочность);
  • снижение содержания воздуха в ламинате (повышенная прочность);
  • экономия смолы;
  • уменьшение эмиссии вредных веществ;
  • конструкции типа "сэндвич" могут изготавливаться в один прием.

По сравнению с методом RTM:

  • меньшие затраты на оборудование;
  • более широкие возможности варьирования структуры лами
  • Потенциально возможные трудности

Вакуумная инфузия, как и любой процесс изготовления ламината, не идеальна, и имеет ряд недостатков.

Приступая к использованию этой технологии, нужно быть готовым к следующему:

  • процесс несложный, однако, требует определенных навыков, поэтому на первых этапах возможны ошибки и неудачи;
  • изделие можно легко испортить;
  • время подготовки к инфузии не ограничено, однако, сама подготовка достаточно сложная, так как включает в себя не только выкладку армирующих материалов в форму, но также и создание вакуумного мешка, размещение вакуумных линий и линий подачи смолы;
  • правильное создание вакуумного мешка также требует определенных навыков;
  • необходимо обеспечить хороший вакуум, стараюсь устранить все утечки, так как попадание воздуха в ламинат будет отрицательно влиять на сам процесс инфузии (в частности, на течение смолы) и качество изготавливаемой детали.

Прежде, чем приступать к изготовлению крупных деталей, мы настоятельно рекомендуем Вам пройти обучение путем создания небольших изделий. Таким образом Вы получите определенные навыки, которые в дальнейшем помогут Вам проводить инфузию с максимальной эффективностью.
 

5.Намотка, стеклопластиковые трубы, трубы из стеклопластика

                                                                                   аквапарк

Технология намотки применяется при изготовлении из стеклопластика тел вращениястеклопластиковых труб для нефтегазовой, химической промышленности
                         газоотводящих стеклопластиковых труб
                         стеклопластиковых цистерн для хранения и транспортировки химически                                                           активных продуктов, воды, горюче смазочных материалов

Полученные при намотке стеклопластиковые трубы и емкости имеют  ряд преимуществ перед аналогичными изделиями из традиционных  материалов.

В первую очередь это:

  • высокая прочность при малом собственном весе, что значительно снижает издержки по транспортировке, погрузочно-разгрузочным операциям и монтажным работам;
  • высокая надежность в эксплуатации в температурном диапазоне от -40°С до +50°С;
  • высокая атмосферостойкость, химстойкость, неподверженность коррозии и гниению;
  • снижение расходов теплоизоляционного материала в связи с низкой теплопроводностью стеклопластика;
  • отсутствие влагопоглощения позволяет отказаться от применения гидроизолирующих материалов; 
  • фланцевое или муфтовое соединение, что исключает затраты на сварочные работы при монтаже;
  • длительный срок эксплуатации (до 50 лет). 

Оборудование для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и других тел вращения по технологии намотки состоит из следующих составляющих:

  • секция подачи стеклянного ровинга;
  • установка для приготовления связующего: смесь полиэфирная смола- катализатор или другой тип связующего;
  • ванна с связующим - катализированной полиэфирной смолой или другим типом смолы, через которую проходят и смачиваются нити ровинга;
  • секция намотки с валами вращения, размер которых определяет диаметр конечного изделия из стеклопластика; 
  • органы управления оборудованием для намотки.

    6.Пултрузия - непрерывная технология производства стеклопластиковых профилей

                                                                                             raffes.ru (152)

Пултрузия представляет собой процесс получения стеклопластиковых профилей путем вытягивания через нагретую до 130 – 150о формообразующую фильеру стекловолокнистых материалов, пропитанных полиэфирной смолой или другой термореактивной смолой.

В результате на выходе получается армированный стеклопластиковый профиль, конфигурация которого повторяет форму фильеры. Методом пултрузии можно получать изделия из стеклопластика с любым профилем (стеклопластиковый стержень, стеклопластиковая труба, уголок, пластина, швеллер, короб и т.д.). Изготовление стеклопластиковых профилей таким образом осуществляется с помощью специальной машины пултрузии.

Основными составляющими  машины пултрузии являются:

  • секция подачи стеклянного ровинга или стекломата;
  • секция пропитки ровинга или стекломата полиэфирной смолы или другой термореактивной смолой;
  • секция монтажа фильеры;
  • тянущий агрегат;
  • контрольный узел, который включает в себя блок питания, блок управления нагревательными элементами и систему управления тянущего агрегата;
  • гидромаслостанция;
  • секция пилы.

Для процесса непрерывного производства стеклопластикового профиля также необходимо специальное оборудование для приготовления связующего из смеси полиэфирной смолы - отвердителя или другого типа смолы. Для этих целей может быть использовано оборудование для изготовления стеклопластика по технологии инжекции смолы в закрытую матрицу компании Plastech, что позволит работать с широкой гаммой смол: полиэфирная смола, винилэфирная смола, фенольная смола, эпоксидная смола.

Армированный стеклопластиковый профиль, полученный с помощью пултрузии – строительный композитный материал XXI века с уникальным сочетанием свойств дерева, металла, полимера: высокой прочностью
                                             низкой теплопроводностью
                                             устойчивостью к агрессивным средам и резким перепадам температур
                                             био-, влаго-, атмосферостойкостью


Результаты исследований показали, что долговечность конструкций с применением стеклопластика и стеклопластиковых профилей значительно превосходит срок службы аналогичных конструкций из других материалов.

Стеклопластиковый профиль имеет ряд преимуществ перед традиционными материалами:

  • Улучшенные физико-механические свойства;
  • Низкий удельный вес (в 4 раза легче стали);
  • Неподверженность коррозии, гниению, короблению;
  • Уникальная химстойкость;
  • Трудногорючесть, не выделяет при пожаре сильнодействующего газа - диоксина, в отличие от поливинилхлорида;
  • Низкий тепловой коэффициент линейного расширения;
  • Широкий диапазон рабочих температур;
  • Хорошие электроизоляционные свойства.

Стеклопластиковый профиль, полученный с помощью пултрузии, находит широкое применение в изготовлении окон, витражей и ограждающих конструкций, облицовки и арматуры электротехнического профиля, стеклопластиковой арматуры для бетона, элементов крепежных дюбелей, несущих (силовых) конструкций.

Разработана технология производства стеклопластиковых труб и освоено оборудование для их производства. Такие трубы конкурентоспособны со стальными, чугунными, полиэтиленовыми, ПВХ-трубами.

При этом стеклопластиковые трубы имеют значительные преимущества:

  • Высокая удельная прочность;
  • Высокая коррозионная стойкость, надежность и долговечность (50-80 лет);
  • Отсутствие "зарастания" внутренней поверхности;
  • Отсутствие разрушения при замерзании в них воды;
  • Минимальные затраты на монтаж и обслуживание, высокая ремонтопригодность.

Стеклопластиковые трубы пригодны для всех видов трубопроводов: холодного и горячего водоснабжения, канализации, химических трубопроводов, водостоков, мусоропроводов, вентиляции и др.

Проблема долговечности армирования бетона является основной заботой в строительной промышленности. Коррозия стальной арматуры может привести к растрескиванию с отслоением слоя бетона и потере целостности конструкции. Многие армированные бетонные конструкции после выдержке в среде дорожной соли, морской среде и загрязненной атмосфере требуют обширных и дорогостоящих восстановительных работ.

ГУП НИИЖБ Госстроя России считает перспективным применение стеклопластиковой арматуры взамен стальной для железобетона в жилищном строительстве, в поверхностных слоях бетонной конструкции для дорожного строительства, при усилении мостов, ограждений, высотных сооружений и в других конструкциях, подвергаемых в процессе эксплуатации действию блуждающих токов, общей коррозии и динамическим нагрузкам.

По заключению Санкт-Петербургского зонального научно-исследовательского и проектного института жилищно-гражданских зданий, может быть определена следующая область применения стеклопластиковой арматуры:

  • Дорожные плиты, бетонные основания под трамвайные пути;
  • В качестве гибких связей в многослойных сборных конструкциях наружных стен (трехслойные стеновые панели);
  • В качестве сеток косвенного армирования кирпичных стен;
  • В конструкциях, работающих в условиях, способствующих ускорению коррозии стальной арматуры и бетона (причалы, элементы фундаментов).

КГИОП Санкт-Петербурга считает возможным применение стеклопластиковой арматуры в качестве пилонов для реставрационных работ.

Традиционными материалами для изготовления оконных и дверных блоков являются древесина, сталь и алюминий. Работа по совершенствованию их конструкций, проводимая в последние годы в мировой строительной промышленности, была направлена на повышение теплотехнических свойств и долговечности, снижение расхода используемых материалов, модернизацию технологии изготовления и индустриализацию монтажа готовых изделий. Стеклопластик- самый перспективный материал для производства оконных и дверных блоков.

В самом деле, стеклопластиковый профиль обладает уникальным набором свойств:

  • Имеет теплопроводность дерева, но не подвержен гниению и деформации, так как не впитывает влагу;
  • Обладает прочностью металла, но имеет вес в 4 раза ниже;
  • Устойчив к коррозии и долговечен, устойчив к агрессивным средам (химическая стойкость), может окрашиваться);
  • Окна и двери, изготовленные из стеклопластика, прочнее и долговечнее остальных традиционных систем остекления. В отличие от ПВХ, не требует дополнительного армирования металлом, не выделяет вредных веществ при горении и может иметь любой цвет по желанию заказчика;
  • Обладает абсолютной экологичностью и крайне низкой теплопроводностью.

Долговечность стеклопластикового профиля - более 50 лет (по результатам исследований НИИ стройфизики).

Технологическая гибкость изделий из стеклопластика позволяет использовать их как в массовом, так и индивидуальном строительстве, а также для реконструкции жилых зданий, особняков и архитектурных памятников.

Очень трудно рассказать обо всех возможностях применения стеклопластикового профиля. Можем дать один совет. Там где вы видите профиль из алюминия, ПВХ или дерева, с уверенностью заявляем, что его можно заменить на профиль из стекловолокна.

7.SMC, BMC, sheet mould compound, bulk mould compound

Технология SMC (Sheet Mould Compound)

                                                                                 raffes.ru (146)

SMC (Sheet Mould Compound) - листовой материал, содержащий смолу, наполнители, армирующие  волокна. SMC - материал, который может перерабатываться прессованием при повышенных температурах 120-160°С. С двух сторон SMC защищен полимерной пленкой. В отличие от тканых стекломатериалов, SMC не армирован связанными между собой стеклянными волокнами. Из-за значительно большей, чем у BMC, длины стекловолокна, SMC имеет меньшую текучесть, но более высокие прочностные характеристики. Применение химстойких смол позволяет получать прессматериал, обладающий высокой атмосферостойкостью.

Типичная структура SMC:

  • Стекловолокно (15-50 мм) - 27%;
  • Наполнитель (тальк) - 40%;
  • Смола (полиэфирная, винилэфирная) - 28%;
  • Прочие добавки - 5%.

Каждый компонент выполняет важную роль в достижении заданных свойств:

  • Полиэфирная смола является связующим, обеспечивающим в ходе переработки трехмерное сшивание, связь отдельных компонентов и играет важную роль для достижения требуемых темромеханических характеристик;
  • Минеральные наполнители обеспечивают транспортировку стекловолокна при течении материала, позволяют существенно снизить его стоимость и, в случае гидроксида алюминия, существенно повышают огнестойкость материала;
  • Компенсаторы усадки обеспечивают высококачественную поверхность изделия без утяжек и коробления, что является одним из основных условий использования SMC для кузовных и других видовых изделий;
  • Стекловолокно обеспечивает механическую прочность изделий;
  • Катализаторы обеспечивают инициацию химических реакций трехмерного сшивания. Правильный подбор катализаторов является важнейшим условием получения высококачественных деталей без недопрессовок, трещин и раковин. 

Обычно волокна в SMC изделиях ориентированы в двух направлениях. Существуют также следующие разновидности SMC:

  • SMC LP - низкопрофильный материал, позволяющий получать изделия с высоким качеством поверхности;
  • SMC LS - малоусадочный материал;
  • HSSMC - высокопрочный материал. 

Основные характеристики SMC:

  • Содержание стекловолокна 20-40%;
  • Плотность 1,4-1,8 г/см3;
  • Технологическая усадка -0,1 - +0,25%;
  • Прочность на изгиб 100-150 МПа;
  • Модуль изгиба 10-14 ГПа;
  • Прочность на растяжение 40-100 МПа;
  • Ударная вязкость 30-120 кДж/м2;
  • Водопоглощение 0,03-0,05%.

В зависимости от конкретного изделия могут использоваться различные типы SMC, отличающие по своим характеристикам. Общим для всех является минимальная технологическая усадки и высокая ударная вязкость.Существенными преимуществами изделий из SMC по сравнению со сталью является высокая коррозионная стойкость и низкий удельный вес.

SMC перерабатывается прямым прессованием в крупногабаритные корпусные детали. При прессовании предварительно раскроенный материал укладывается в форму. Время смыкания форм составляет 2-3 минуты, температура нагрева около 150°С.

Основными областями применения SMC являются: автомобилестроение  транспортное машиностроение, светотехника, электрические сети .

Наиболее ярким достижением является использование автомобилестроительными компаниями масляных поддонов картера и клапанных крышек, изготовленных из SMC, в серийных моделях грузовиков.

 

BMC (Bulk Mould Compound)  - материал,  представляющий собой особую пасту, содержащую  смолу, наполнители, армирующие волокна. BMC -  материал, который может перерабатываться  прессованием или инжекцией.

Типичная структура BMC:

  • Стекловолокно (5-20 мм) - 20%;
  • Наполнитель (тальк) - 45%;
  • Смола (полиэфирная, винилэфирная) - 30%;
  • Прочие добавки - 5%. 

Основные характеристики BMC: 

  • Содержание стекловолокна 10-30%;
  • Плотность 1,4-2,4 г/см3;
  • Технологическая усадка -0,1 - +0,25;
  • Прочность на изгиб 70-140 МПа;
  • Модуль изгиба 8-15 ГПа;
  • Прочность на растяжение 20-60 МПа;
  • Ударная вязкость 10-60 кДж/м2;
  • Водопоглощение 0,03-0,05%. 

При прессовании используются металлические   подогреваемые матрицы. Давление от 30 до 100 атм. Температура нагрева 100-160°С. Время смыкания форм составляет 2-3 минуты, в это время осуществляется подогрев и инициируется реакция полимеризации.

При инжекционной формовке используются шнековые инжекционные машины, подающие материал в полость закрытой формы.В дополнение SMC технологии, технология BMC получила распространение при производстве деталей сложной формы, к примеру корпусов насосов, компонентов электроприборов и т.п.

8.Прямое прессование

Прессование - один из методов, используемых для переработки полимеров, в том числе, для производства изделий из стеклопластика. 

Прессование предусматривает:

-загрузку материала в пресс-форму,
-под действием температуры перевод материала в вязкопластичное состояние,
-формование изделия под действием давления
-фиксацию заданной конфигурации изделия в результате ускоренного сшивания олигомеров при повышенной температуре.

Полученное этим методом изделие, обладает формоустойчивостью при повышенной температуре и не требует охлаждения перед извлечением из пресс-формы. Пресс-материал может содержать от 30-70 % связующего, и соответственно от 70-30 % наполнителя. Кроме того, в состав могут входить отвердители, красители, смазывающие вещества и прочие компоненты.

Компрессионное (прямое) прессование:

Процесс заключается в непосредственном придании необходимой формы изделию под действием высокого давления, что образуется в пресс-форме при температуре быстрого отверждения материала.

Вследствие внешнего давления в прессуемом материале, происходит его уплотнение, частичное разрушение предыдущей структуры, Во время уплотнения и деформации в результате трения между частичками материала происходит выделение тепловой энергии, которая совместно с внешним обогревом формующих элементов приводит к плавлению связующего. После того как материал перешел в вязкопластичное состояние, он под действием давления распределяется в пресс-форме образуя монолитную и уплотненную структуру.


Процесс отверждения заключается в протекании реакции сшивки макромолекул вследствие поликонденсации между свободными функциональными группами связующего или отвердителя и связующего (двухкомпонентные системы).

Реакция происходит под действием тепла, с выделением низкомолекулярных, летучих веществ: вода
                                                                                                формальдегид
                                                                                                аммиак
                                                                                                метанол и др

Технологические параметры компрессионного прессования:

  • Температура предварительного подогрева;
  • Температура прессования;
  • Давление прессования;
  • Параметры подпрессовок;
  • Время выдержки под давлением.

При прямом прессовании давление непосредственно действует на материал, который находится в оформляющей полости формы, поэтому детали формы преждевременно изнашиваются. Цикл прессования составляет 4-7 мин в зависимости от размеров изделия.  

Прямое прессование армированных пластиков в зависимости от способа пропитки волокнистого наполнителя имеет две разновидности:

  • Прессование сухих, предварительно пропитанных холстов и тканей (препрегов) и премиксов;
  • Прессование с пропиткой непосредственно в форме («холодное» прессование).

Наибольшее применение нашел первый способ. 

Прямое прессование
 используется при изготовлении изделий простой конфигурации.

Требования, предъявляемые к высокому качеству наружной поверхности деталей, привели к созданию автоматических установок для дозирования компонентов при подготовке заготовок из препрегов. Созданы автоматические манипуляторы для загрузки пакетов заготовок в многогнездные формы пресса. Создано новое поколение прессов высокой точности, оснащенных современными системами контроля, на которых можно получать детали с высоким качеством поверхности и примерно одинаковые по стоимости со стальными деталями. 


Серьезной и не решенной до конца проблемой в переработке полиэфирных пресс-материалов остается недостаточно высокое качество поверхности получаемых деталей, препятствующие их лакированию.

Проблема частично решается: покрытие наносится непосредственно в форме — In-Mould-Coating (IMC), для этого пресс-форму после отверждения связующего приоткрывают на 3-5 мм и через зазор впрыскивают лак (обычно полиуретановый);
 затем форму закрывают для распределения и отверждения лака, который очень текуч и отверждается в течение 30 с.


9.Автоклавное формование

Автоклавное формование - метод получения многослойных изделий из препрегов. 

Препрег или многослойный пакет из препрега выкладывают на форму, вместе с ней помещают в вакуумный мешок и снижают в нем давление. Метод, при котором отверждение проводят, создавая градиент давления по отношению к атмосферному, называют формованием с помощью вакуумного мешка.

Так как нередко избыточное внешнее давление создают с помощью автоклава, то этот метод также называют автоклавным формованием. Первоначально он использовался для склеивания деталей самолетов.

Процесс автоклавного формования состоит из следующих основных этапов:

Этап 1. На форму накладывают необходимое число слоев препрега;

Этап 2. При повышенных давлении и температуре в автоклаве проводят отверждение;

Этап 3. Осуществляют отделку (зачистку) отвержденных изделий.

Чаще всего при отверждении в автоклаве используют и вакуумный мешок.

Рассмотренный метод формования является периодическим: на свойства изделий решающее влияние оказывают технология выкладки препрега на форму, тип и свойства вакуумного мешка и т. д.

Можно отметить следующие характерные особенности метода автоклавного формования:

  • Возможность получения изделий равномерной толщины;
  • Возможность формования крупногабаритных изделий;
  • Высокое качество поверхности изделий;
  • При использовании вакуумного мешка получаются высококачественные изделия с низкой пористостью.

Недостаток метода автоклавного формования заключается в том, что он довольно дорог, требует затрат ручного труда и поэтому малопригоден для массового производства изделий. Тем не менее он весьма эффективен для изготовления изделий из таких высококачественных и легких материалов, как стеклопластики.

Перспектива снижения стоимости процесса (соответственно и изделий) связана с механизацией и автоматизацией ряда операций, сокращением благодаря этому трудовых затрат и подбором лучших материалов для вакуумных мешков. Исследуется возможность применения для этого метода термостойких и долговечных мешков из силиконового каучука, которые можно использовать многократно. В частности, важно выбирать температуру и давление с учетом характеристик процесса отверждения, так как эти параметры оказывают значительное влияние на свойства формуемого изделия.

Надо отметить пожароопасность использования вакуумных мешков в методе автоклавного формования. Некоторые примеры возгорания и взрывов при использовании этого метода приведены в работе. Поэтому необходимо применять инертную газовую среду (например, азот) и принимать другие меры безопасности при автоклавном формовании.

 
Производство стеклопластиковой матрицы
                                                                                мастер-модель
                                                                                               
 (мастер-модель)

 

 



ребра жесткости придают матрице прочность и жесткость. Всевозможные направляющие, ножки, ручки, съемники и т.п. необходимо также отформовывать в зависимости от применения.
мастер -модель

Первой стадией при изготовлении стеклопластиковой матрицы является изготовление мастер модели. Он может быть прототипом или изготовленным отдельно из древесины, гипса, металла или другого материала, мастер-модель должена сохранять свои размеры и ее поверхность должна быть идеально обработана. Обработку поверхности осуществляют грунтовкой, жидкой шпаклевкой,  и последующей полировкой. 

Обрабатывая поверхность, болвана необходимо обратить внимание на то, что возвышения на поверхности матрицы, образованные царапинами болвана, можно позднее удалить шлифованием, тогда как возвышения на поверхности болвана вызывают впадины на поверхности матрицы, которые удалять уже значительно сложнее.

ОБРАБОТКА РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ



Воск необходимо наносить легкими вращательными движениями на небольшую площадь за раз, перекрывая при этом 25-30% предыдущей площади. пауза между слоями 15 минут(зависит от выбраного состава воска), необходимо отполировать покрываемую поверхность полировальной бумагой или мягкой тряпочкой. Переворачивать и менять их нужно как можно чаще.
После этого наносят(в определенных случаях) полуразделитель - изопропиловый спирт или норслип,    вещество наносят легкими движениями таким образом, чтобы образовалась тонкая пленка. 


ДЕКОРАТИВНОЕ ПОКРЫТИЕ ПОВЕРХНОСТИ


Декоративное покрытие (гель для поверхности - гелькоут), в которое добавляют 2,5% МЕК-пероксида, наносят кистью или распылителем.

Гелькоут класса Н следует наносить двумя слоями кистью высокого качества. Обращайтесь с ним очень осторожно, чтобы получить ровные слои без впадин и пузырей. Гелькоуту необходимо дать отвердится между слоями для образования клейкой поверхности, который не окрашивает при касании пальцами (минимум от 3 до максимум 6 часов). Поверхность начинает казаться тогда липкой (состояние 'до отлипа').

Гелькоут класса S следует наносить методом напыления нескольких слоев, не отверждая их, (примерно 0,2 мм) с помощью наиболее мелкого сопла и наиболее низкого давления. После нанесения каждого слоя необходимо делать 2-4 минутный перерыв для того, чтобы поверхность освободилась от воздуха. Толщина последнего мокрого слоя должна быть минимум 0,8 - 1,0 мм.

 

 

Индекс цитирования.

 

Контакты
Телефон:
Адрес:
г. Санкт-Петербург, Лифляндская ул. д. 3
Яндекс.Метрика Индекс цитирования.