Контактное (ручное) формование
Данный метод нашёл широкое применение при изготовлении стеклопластиковых изделий малыми партиями благодаря незначительным капиталовложениям.
Преимущества:
• универсальность
• не требует больших затрат на оборудование
• возможность создавать слоистые конструкции, в том числе с закладными деталями
Недостатки метода:
• значительное количество ручного труда
• большая зависимость качества конечного продукта от индивидуальных особенностей каждого исполнителя
• относительно длительное время выклейки изделия
• низкая скорость оборачиваемости оснастки
Пошаговая технология контактного формования
Подготовка материалов
• проверьте температуру (18-25С) и влажность (менее 80%) в помещении;
• подготовьте все материалы и инструменты. Все материалы (матрица, инструменты, гелькоут) должны быть одной температуры от 18 до 25С;
• раскроите армирующие материалы. Стекломат - армирующий материал, наиболее часто используемый в контактном формовании. В последние годы, однако, значительно возросло использование тканных и различных комбинированных материалов. Подготовка "комплекта" армирующих материалов, специально раскроенных по форме используемой матрицы, экономит время и снижает количество отходов.
Подготовка матрицы
Отполируйте матрицу с помощью полировальных паст:
• Oskars М-50 быстро удалит все следы шлифования, серьезные дефекты, царапины.
• Oskars М-100 удаляет мелкие дефекты, отлично отполировывает и подготавливает поверхность к финишной полировке.
• Oskars М-150 глянец высочайшего класса.
Нанесите разделительный воск T-wax, либо полупостоянные разделители FMS Frekote порозаполнитель для форм и WOLO Frekote Смазка разделительная.
Шаг 1. Нанесение гелькоута
В подготовленную определённым способом оснастку (матрицу) наносится защитно-декоративный слой гелькоута. Данный слой формирует наружную поверхность будущего изделия необходимого цвета, предохраняет изделие от пагубного влияния ультрафиолета, химически активных сред, воздействия воды. Гелькоут можно наносить кистью или спреем, используя специальный распылитель.
Подготовка гелькоута:
• тщательно перемешайте гелькоут;
• сделайте тестовый замес гелькоута с катализатором (1-2%), чтобы убедиться в качестве и времени гелеобразования;
• слейте необходимое количество гелькоута в чистую емкость;
• добавьте 1-2% отвердителя (исходя из технической информации к отвердителю) в гелькоут и тщательно перемешайте в течение 10 минут. При более длительном смешивании вязкость гелькоута может снизиться. Избегайте захвата воздуха.
Рекомендации по нанесению гелькоута:
• рекомендуемая толщина мокрой пленки должна составлять 0,5-0,8 мм (500-800мкм);
• контролируйте толщину мокрой пленки с помощью толщиномера. Наносите гелькоут в 2-3 слоя до набора необходимой толщины. Если необходимой толщины не удается достичь за один слой, необходимо нанести второй слой гелькоута с интервалом 60-90 минут;
• для получения гладкой стороны ламината используйте топкоут (в гелькоут добавьте 2-3% раствора парафина);
• расход гелькоута составляет 700-1000 г на 1 м2;
• при большой толщине слоя гелькоута повышается химическая стойкость и снижается эластичность.
Отверждение гелькоута
• в зависимости от температуры в помещении (при 18 °C потребуется больше времени отверждения, чем при температуре 20°C), гелькоуту потребуется приблизительно 1-2 часа для полимеризации. К этому времени поверхность отвердится и будет готова к ламинированию.
• для того, чтобы определить, достиг ли гелькоут требуемой твердости, необходимо надавить пальцем и подержать 30 секунд. Если гелькоут прилипает к пальцу, значит, ему нужно больше времени для застывания. Если гелькоут липнет, но не пачкает пальцы – процесс отверждения завершен. Если при прикосновении гелькоут не липкий - это означает, что изделие очень твердое и расформовку нужно проводить очень аккуратно, во избежание появления трещин.
Шаг 2. Ламинирование
На отвержденный слой гелькоута нанесите первый слой полиэфирной смолы и стекловуаль, чтобы избежать копир-эффекта и получить идеально ровную поверхность. Плотно прижимайте стекловуаль, для уплотнения используйте кисть или валик.
Как только первый слой стекловуали полностью пропитается, то, при необходимости, перед нанесением последующих слоев армирующего материала, добавляется дополнительное количество смолы.
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.
Как рассчитать количество смолы
Требуемое для изготовления ламината количество смолы можно рассчитать путем взвешивания предполагаемого к использованию армирующего материала.
• для стекломата рекомендуемое соотношение стекломатериала (содержание стекла 50%) к смоле - 1:1
• для рубленого стекломата соотношение смолы к стекловолокну должно находиться в пределах от 2,3:1 до 1,8:1 (содержание стекла 30-35%).
• для комбинированных материалов различно и зависит от структуры отдельного вида используемой ткани.
Армирующий материал пропитывается с помощью кисти, валиков из мохера или полиэфирного волокна. При использовании кисти необходимо производить точечные движения, поскольку любые перемещения кисти в боковом направлении приводят к смещению волокон и нарушению произвольного характера их расположения.
Процесс уплотнения ламината более эффективен, если производится с помощью валиков. С этой целью их было разработано несколько видов. Существуют металлические валики с продольным и поперечным ребром, угловые валики. Из них наиболее эффективным для удаления попавших в смолу пузырьков воздуха оказалось использование валиков с поперечным ребром.
Обработка стекловолокна разбивочными валиками способствует лучшему распределению смолы между волокнами. Прикаточными валиками производят окончательную укатку стеклоткани, выдавливая пузырьки воздуха и равномерно распределяя смолу по всему объему. Крайне важно не допустить, чтобы под слоем стеклоткани оставались пузырьки воздуха. Если изделие застынет с таким браком, это место будет ослаблено вплоть до возможного сквозного продавливания. Такие дефекты также могут помешать дальнейшей обработке изделия, потребовать его восстановления или полной замены. В любом случае, будут затрачены дополнительные материалы, труд, а также деньги.
Последующие слои смолы и армирующего материала наносятся до получения требуемой толщины, при этом необходимо обеспечить тщательную пропитку и надлежащее уплотнение каждого слоя.
Во избежание скопления избыточного количества выделяемого при ламинировании тепла рекомендуется единовременно наносить не более четырех слоев смолы и армирующего материала. Высокие экзотермические температуры могут привести к растрескиванию гелькоута, преждевременному высвобождению изделия из матрицы, деформации или обгоранию ламината. При изготовлении ламинатов большой толщины после нанесения четырех слоев, перед нанесением последующих, ламинат необходимо выдержать для выделения тепла, после чего охладить.
Продолжительных временных задержек между нанесением слоев, однако, следует избегать, за исключением случаев использования смол с длительным «периодом созревания». «Период созревания» - термин, используемый для описания периода времени между загустеванием и отверждением смолы, в течение которого она находится в размягченном, высокоэластичном состоянии. В таком состоянии ламинат может быть легко подогнан по форме матрицы, а обрезная кромка заделана в матрицу для ускорения данного процесса.
Усиление ламината
Упрочнение формуемого изделия достигается введением в ламинат ребер жесткости. Момент введения зависит от формы, толщины и конечного назначения изделия. В качестве общего руководства рекомендуется размещать их непосредственно перед нанесением последнего слоя армирующего материала. Элементы, образующие ребра жесткости, покрываются армирующим матом и тщательно пропитываются смолой. После чего, для придания обратной поверхности однородности, на всю поверхность формуемого изделия может наноситься заключительный слой армирующего материала.
Иногда в качестве фиксирующих или опорных точек и т.д. используются металлические вставки, вводимые на этапе ламинирования. Если предполагается подвергать ламинат воздействию значительных нагрузок, то толщина формуемого изделия, начиная с места вставки, должна постепенно уменьшаться в целях распределения нагрузки. Металлические вставки необходимо размещать как можно ближе к середине ламината, а поверхность контакта ламината со вставкой должна быть, по возможности, максимально большой.
Сегодня в распоряжении современных производителей композиционных материалов имеется широкий ассортимент металлических крепежных элементов и вставок, специально предназначенных для использования в рамках композитной промышленности. Разработка адгезивных систем марки Crestomer позволила осуществлять присоединение металлических вставок непосредственно к ламинатам, сокращая тем самым время изготовления продукции.
Если для покрытия поверхности матрицы необходимо соединить между собой части армирующего материала, то может использоваться стыковое соединение или соединение внахлест. Стыковые соединения необходимо производить с особой осторожностью, таким образом, чтобы не оставалось расстояния между двумя краями материала. Соединения внахлест не должны перекрываться более чем на 25 мм, если иное не требуется в целях повышения жесткости. Сделать места соединения рубленого стекломата менее заметными можно путем распределения излишнего количества мата, находящегося по обе стороны соединения, с помощью небольших круговых движений кистью вдоль линии стыка.
Ручной метод может быть несколько механизирован. Существуют смесители, подающие смолу с катализатором через валик, и иные приспособления. Но укатывать все равно необходимо своими руками.
Шаг 3. Расформовка
После отверждения изделие извлекается из формы и подвергается механообработке (обрезка излишков по краям изделия, высверливание отверстий и т. д.). Для облегчения съема изделия из матрицы, используют специальные клинья. Далее, отполируйте изделие с помощью полировальных паст, для придания идеальной поверхности и глянца.
Отполируйте матрицу с помощью полировальных паст:
• Oskars М-50 быстро удалит серьезные дефекты, царапины.
• Oskars М-100 удаляет мелкие дефекты, отлично отполировывает и подготавливает поверхность к финишной полировке.
• Oskars М-150 глянец высочайшего класса.
