Техническа поддръжка | Подробно обяснение на процеса на ръчно изработване на стъклопласт

                                           

I. Нанасяне чрез пръскане и четка на гелкоат

За да се подобри и украси повърхностното състояние на FRP (влакнесто-пластмасови) продукти, да се увеличи тяхната стойност, да се предпази вътрешният FRP слой от ерозия и да се удължи експлоатационният им срок, обикновено се формира слой от гел с високо съдържание на смола, смесен с пигментова паста, на работната повърхност на продуктите. Този слой може да бъде от чиста смола или да бъде укрепен с повърхностна мрежа и се нарича гелов слой (известен още като повърхностен слой или декоративен слой). Качеството на геловия слой директно влияе на визията, устойчивостта на атмосферни условия, водонепропускливостта и устойчивостта на химични среди на продукта. Поради това следва да се обърне внимание на следните точки при нанасянето на геловия слой чрез пръскане или четка:

(1) При подготовката на смола за гелов слой, е необходима основна смес, особено когато се използва пигментна паста. Неравномерното смесване води до петна и ивици по повърхността на продукта, което не само засяга вида, но и намалява физичните свойства. Поради това, по възможност трябва да се използва механично разбърване, като се предпочита миксер, който не създава вихри, за да се избегне въвеждането на въздух.

(2) Геловият слой може да се нанася с четка или специално пулверизаторно пистолет. По време на пръскането трябва да се добави 5-7% стирен, за да се регулира вискозитета на смолата и да се компенсира стирена, загубена чрез изпарение по време на процеса на пръскане.

(3) Дебелината на геловия слой трябва точно да се контролира между 0,3-0,5 мм, обикновено чрез контрол на масата на геловия слой, използвана на единица площ, т.е. дозата на геловия слой е 350-550 г/м², което позволява да се постигнат гореспоменатите изисквания за дебелина.

Дебелината на слоя гелкоат трябва да е подходяща: нито твърде тънък, нито твърде дебел. Ако гелкоатът е твърде тънък, може да се втвърди непълноценно и стъклените влакна от обратната страна на гелкоата могат да се оголят, което засяга качеството на визията и не изпълнява функцията си по украсяване и защита на FRP продукта. Ако гелкоатът е твърде дебел, той е склонен към пукане и лоша устойчивост на удар, особено не може да поеме удари от обратната страна на продукта. Неравномерното нанасяне на гелкоата също може лесно да предизвикат пукнатини при отформоването, в резултат на вътрешно напрежение в смолата, предизвикано от различна скорост на втвърдяване на повърхността.

(4) Гелкоатът трябва да се нанася равномерно, като се избягва локалното му натрупване възможно най-много.

(5) Степента на втвърдяване на слоя гелкоат трябва да се контролира правилно.

Най-добрият начин да се провери дали слоят от гелкоут е напълно втвърден е чрез метода на докосване: докоснете повърхността на слоя от гелкоут с чист пръст. Ако усетите, че е леко лепкав, но не влажен при докосване, това означава, че слоят от гелкоут вече е напълно втвърден и може да се извърши следващата операция по нанасянето, за да се осигури цялостността на слоя от гелкоут и основния слой.

II. Определяне на технологичния маршрут

Технологичният маршрут е свързан с качеството на продукта, неговата цена, производственото време (производителността) и други фактори. Следователно преди организиране на производството трябва да се осигури изчерпателно разбиране на техническите изисквания по време на употреба на продукта (околна среда, температура, среда, натоварване и др.), структурата на продукта, количеството за производство и строителните условия. След анализ и проучване може да се определи плана за формоване. Обикновено трябва да се вземат предвид следните аспекти:

(1) Според изискванията за употреба на продукта, разумно изберете суровини и помощни материали, формули и методи за наслагване.

(2) Определяйте конструкцията и материала на формата според геометричната форма на продукта и количеството за производство.

(3) Определяйте метода за вулканизация според климатичните условия и спешността на задачата.

III. Основни съдържания на технологичния дизайн

(1) Изберете подходящи материали (армиращи материали, конструкционни материали и други помощни материали) според техническите изисквания на продукта. При избора на суровини трябва предимно да се имат предвид следните аспекти:
① Дали продуктът е в контакт с кисели или алкални среди, включително типа, концентрацията, работната температура и времето на контакт на средата.
② Дали съществуват изисквания за свойства като пропускане на светлина и самозагасимост.
③ От гледна точка на механичните свойства, дали натоварването е динамично или статично.
④ Дали има изисквания за противодействие на течове и други специални изисквания.

(2) Определяне на конструкцията и материала на формата.

(3) Избор на смазка за отливане.

(4) Определяне на формулата за вулканизация на смолата и системата за вулканизация.

(5) Според зададената дебелина на продукта и изискванията за якост, определете типа, спецификацията, броя на слоевете и метода за наслагване на армиращите материали.

(6) Съставяне на регламентите за процеса на формоване.

IV. Наслаждане на FRP слоеве

Наслаждането е важен процес в ръчния процес на формоване. Трябва да се работи внимателно, за да се осигури скорост, точност, равномерно съдържание на смола, липса на очевидни въздушни балончета, липса на лошо пропитване, липса на повреди по влакната и равна повърхност на продукта, за да се осигури качеството на продукта. Качеството много зависи от квалификацията и отношението на оператора. Следователно, въпреки че работата по наслаждането е проста, трудно е да се изработят добри продукти чрез наслаждане и тя трябва да се поема сериозно.

(Ⅰ) Контрол на дебелината

Контролът на дебелината на FRP продуктите е технически проблем, срещан както при проектирането, така и при производствения процес на технологията с ръчно нанасяне. Когато дебелината на продукта е известна, трябва да се извършат изчисления за определяне на съдържанието на смола и пълнител, както и спецификациите и броя слоеве на използваните усилващи материали. След това приблизителната дебелина може да се изчисли по формулата:

t＝(G1n1＋G2n2＋……)×(0,394＋0,909k1＋0,4×k1k2)

Където:
t — изчислена дебелина на FRP (mm);
G1, G2 — повърхностна маса на платове или матове от различни спецификации (kg/㎡);
n1, n2 — брой слоеве на платове или матове от различни спецификации;
0,394 — константа за дебелината на влакнестата основа;
0,909 — константа за дебелината на полиестерната смола;
0,400 — константа за дебелината на пълнителя;
k1 — отношение на съдържанието на смола към съдържанието на стъклени влакна;
k2 — отношение на съдържанието на пълнител към съдържанието на смола.

(Ⅱ) Изчисляване на дозата на смола

Дозата на смола за FRP е важен процесен параметър, който може да се изчисли по следните два начина:

(1) Изчислява се според принципа на запълване на въздушните джобове, извежда се формулата за съдържание на желе. Като се знае масата на площта и еквивалентната дебелина на стъклената кърпа (дебелината на продукта, еквивалентна на един слой стъклено платно), може да се изчисли съдържанието на желе в FRP.

(2) Изчислява се чрез първоначално определяне на масата на продукта, а след това на масовия процент на стъклените влакна:
① Повърхностна площ на продукта × дебелина × плътност на армираната пластмаса = маса на продукта;
Маса на продукта × масов процент стъклено влакно = маса на стъкленото влакно;
Маса на продукта － маса на стъкленото влакно = маса на смолата.

② Повърхностна площ на продукта × брой слоеве стъклено влакно × маса на единица площ на стъкленото влакно = маса на стъкленото влакно;
Маса на стъкленото влакно ÷ масов процент стъклено влакно = маса на продукта;
Маса на продукта － маса на стъкленото влакно = маса на смолата.

Необходимото количество смола за нанасяне може да се изчисли въз основа на масата на стъклените влакна. Ако се използва нарязана мат от непресичани влакна, нейното съдържание на гел обикновено се контролира между 65-75%; ако се използва стъклен плат за армиране, съдържанието на гел обикновено се контролира между 45-55%, за да се осигури качеството на продукта.

(Ⅲ) Нанасяне на стъклен плат

За продукти със слой от гел, не трябва да се примесват никакви примеси в гела. Преди нанасянето трябва да се предотврати замърсяването между слоя гел и подложката, за да се избегне лошата адхезия между слоевете, което влияе на качеството на продукта. Слоят от гел може да се армира с повърхностна мат.

При складирането, трябва да се обърне внимание на пропитването на стъклените влакна със смола. Първо, нека смолата проникне по цялата повърхност на влакната, а след това напълно да измести въздуха вътре в тях. Важно е да се осигури напълно пропитване на първия слой усилващ материал със смола и неговото плътно свързване, особено при някои продукти, които ще се използват при по-високи температури. Поради лошото пропитване и свързване, около слоя на желеобразната смола може да остане въздух, който при процеса на вулканизация и използване на продукта ще се разшири под действието на топлината, което води до образуване на въздушни мехури.

При нанасяне на смола, първо равномерно нанесете слой подготвена смола върху слоя от гел или върху формовъчната повърхност на матрицата с помощта на ръчни инструменти като четки, шпатула или валяци за пропитване, след което поставете слой от нарязан армиращ материал (например диагонални ивици, тънка кадифена тъкан или повърхностна мрежа), и след това използвайте формовъчни инструменти, за да го разпределите равномерно и да го притиснете здраво, така че да се прилепи плътно. Внимавайте да отстраните въздушните балончета, за да напълно пропитате стъклената тъкан. Не поставяйте едновременно два или повече слоя армиращи материали. Повторете гореспоменатите операции, докато се постигне желаната дебелина.

Ако геометричните размери на продукта са относително сложни и армиращите материали не могат да се поставят напълно плоско на някои места, а въздушните балончета е трудно да се отстранят, можете да използвате ножици, за да разрежете тези места, така че да се постигне плоско прилягане. Трябва да се обърне внимание, че разрязаните части на всеки слой трябва да са разместени, за да се избегне загуба на якост.

За части с определен ъгъл, може да се използва пълнене със стъклено влакно и смола. Ако някои части на продукта са относително големи, те могат подходящо да се здебелят или да се усилват с ребра на тези места, за да се отговори на изискванията при употребата.

Поради различните посоки на влакната в платовете, тяхната якост също е различна. Посоката на наслагване и методът на наслагване на използваното стъклено влакно трябва да съответстват на изискванията на технологичния процес.

(IV) Обработки на нахлупените съединения

Влакната в един и същ слой на наслагване трябва да са възможно най-непрекъснати, а произволно отрязване или съединяване трябва да се избягва. Въпреки това, поради ограничения като размера и сложността на продукта, трудно може да се постигне това. По време на наслагването може да се използва наслагване със съединения, а нахлупванията на всеки слой трябва да са разместени, докато се постигне необходимата дебелина на продукта. По време на наслагването използвайте инструменти като четки, вълнени ролки и ролки за притискане на въздушни мехури, за да се навлажни смолата и да се отстранят въздушните мехури.

Ако изискването за якост е високо, за да се осигури якостта на продукта, двете платни трябва да се припокрият с ширина на припокриването около 50 mm. В същото време, позициите на припокриване на всеки слой трябва по възможност да са разместени.

(V) Нанасяне на ръбеста матица

Когато се използва ръбеста матица като армиращ материал, най-добре е да се използват валяци за импрегниране с различни спецификации, тъй като валяците за импрегниране са особено ефективни при отстраняването на въздушни мехури от смолата. Ако такива инструменти не са налични и трябва да се използва четка за импрегниране, смолата трябва да се нанася чрез метода с точките; в противен случай влакната ще се разбъркат и изместят, което ще доведе до неравномерно разпределение и различна дебелина. За армиращите материали, поставени в дълбоки вътрешни ъгли, ако е трудно те да се прилепят плътно с помощта на четки или валяци за импрегниране, те могат да се изгладят и притиснат ръчно.

При нанасяне на слоеве, нанесете лепилото върху повърхността на формата с ролка за нанасяне на лепило, след което ръчно поставете изрязаните матови парчета върху формата и ги изгладете, след което отново нанесете лепило с ролката за лепило, като движите напред-назад няколко пъти, за да се осигури проникването на смолата в мата. След това използвайте ролка за премахване на въздушни мехури, за да изстискате лепилото от мата към повърхността и да отстраните въздушните мехури, а след това поставете втория слой. За ъглови зони, мата може да се скъса с ръка, за да се улесни огъването, като се остави нахлупване от около 50 mm между две парчета мата.

Много продукти могат също да използват метода за нанасяне на слоеве чрез редуване на мат от наситени нишки и стъклен плат. Например, рибарски лодки, произведени по различни технологии от японски компании, използват този метод с редуване, което според доклади осигурява продукти с добро качество.

(VI) Нанасяне на слоеве при дебелостенни продукти
Продуктите с дебелина под 8 мм могат да се формират на една стъпка, докато продуктите с дебелина над 8 мм трябва да се формират на няколко стъпки. В противен случай, лошото отопляване по време на вулканизирането може да доведе до изгаряне и пожълтяване на продукта, което засяга неговите характеристики. За продуктите, които се формират на няколко стъпки, при второто наслагване, трябва да се отстранят застоялите въздушни джобове и въздушни мехури, които са се образували след първото наслагване и вулканизиране, преди да се продължи с налагането на следващия слой. В общо правило се препоръчва дебелината на продукта при едностепенно формиране да не надвишава 5 мм. Разбира се, съществуват и смоли с ниска екзотермия и ниско свиване, които са разработени специално за формиране на продукти с дебели стени, и които позволяват формирането на по-голяма дебелина на една стъпка.