Τεχνική Υποστήριξη | Αναλυτική Περιγραφή της Διαδικασίας Κατασκευής Υαλοπίνακα με τη Μέθοδο Χειροποίησης

                                           

I. Ψεκασμός και Βαψιμο με Gel Coat

Για να βελτιωθεί και να ομορφυνθεί η επιφανειακή κατάσταση των προϊόντων FRP (πλαστικών ενισχυμένων με ίνες), να αυξηθεί η αξία τους, να προστατευθεί το εσωτερικό στρώμα FRP από διάβρωση και να επεκταθεί η διάρκεια ζωής των προϊόντων, συνήθως δημιουργούμε ένα στρώμα ζελέ με υψηλή περιεκτικότητα σητινιού, το οποίο αναμιγνύεται με πολτό χρωστικών, στην επιφάνεια εργασίας των προϊόντων. Το στρώμα αυτό μπορεί να είναι αποκλειστικά από ρητίνη ή να ενισχύεται με ένα υφασμάτινο υλικό επιφάνειας και ονομάζεται στρώμα ζελέ (γνωστό και ως επιφανειακό στρώμα ή διακοσμητικό στρώμα). Η ποιότητα του στρώματος ζελέ επηρεάζει άμεσα την εμφάνιση, την αντοχή στις καιρικές συνθήκες, την αντοχή στο νερό και την αντίσταση στη διάβρωση από χημικά μέσα των προϊόντων. Επομένως, κατά την εφαρμογή του στρώματος ζελέ με ψεκασμό ή με βούρτσισμα, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

(1) Κατά την παρασκευή ρητίνης για το γκελ, απαιτείται ομοιογενής ανάμιξη, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείται πάστα χρώματος. Η ακανόνιστη ανάμιξη προκαλεί εμφάνιση κηλίδων και γραμμών στην επιφάνεια του προϊόντος, γεγονός που δεν μειώνει μόνο την αισθητική του εμφάνιση, αλλά επίσης μειώνει τις φυσικές του ιδιότητες. Για τον λόγο αυτό, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μηχανικός αναμεικτήρας όσο το δυνατόν περισσότερο, και προτιμητέα ένας αναμεικτήρας που δεν δημιουργεί διαβροχές, ώστε να αποφεύγεται η εισαγωγή αέρα.

(2) Το γκελ μπορεί να εφαρμοστεί με πινέλο ή με ειδικό πιστόλι βαψίματος. Κατά τη διάρκεια της εφαρμογής, θα πρέπει να προστίθεται 5-7% στυρόλιο για να ρυθμιστεί η ιξώδης συνοχή της ρητίνης και να αναπληρωθεί το στυρόλιο που χάνεται μέσω της εξάτμισης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψεκασμού.

(3) Το πάχος του στρώματος του γκελ θα πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια μεταξύ 0,3-0,5 mm, συνήθως μέσω της μάζας του γκελ που χρησιμοποιείται ανά μονάδα επιφανείας, δηλαδή η ποσότητα του γκελ που χρησιμοποιείται είναι 350-550 g/㎡, κάτι που επιτρέπει την επίτευξη των παραπάνω απαιτήσεων σε πάχος.

Το πάχος του στρώματος του πηκτικού πρέπει να είναι κατάλληλο: δεν πρέπει να είναι ούτε πολύ λεπτό ούτε πολύ παχύ. Εάν το πηκτικό είναι πολύ λεπτό, μπορεί να μην σκληρυνθεί πλήρως και ίσως εκτεθούν οι γυάλινες ίνες στην πίσω πλευρά του πηκτικού, με αποτέλεσμα η εμφάνιση να μην είναι ποιοτική και να μην επιτευχθεί ο στόχος της βελτίωσης και προστασίας του προϊόντος ινοπλισμένου πολυεστέρα. Εάν το πηκτικό είναι πολύ παχύ, είναι πιο ευαίσθητο σε ρωγμές και έχει κακή αντοχή στις κρούσεις, ειδικά δεν μπορεί να αντέξει κρούσεις από την αντίθετη κατεύθυνση του προϊόντος. Επίσης, η μη ομοιόμορφη εφαρμογή του πηκτικού μπορεί εύκολα να προκαλέσει ρωγμές κατά τη διαδικασία ξεμαγιάσματος, λόγω της εσωτερικής τάσης στη ρητίνη που προκαλείται από την ανομοιόμορφη ταχύτητα σκλήρυνσης της επιφάνειας.

(4) Το πηκτικό πρέπει να εφαρμόζεται ομοιόμορφα, και πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο η τοπική συσσώρευση πηκτικού.

(5) Πρέπει να ελέγχεται με σωστό τρόπο ο βαθμός σκλήρυνσης του στρώματος του πηκτικού.

Ο καλύτερος τρόπος για να ελέγξετε αν το στρώμα της γέλης έχει σταθεροποιηθεί σωστά είναι η μέθοδος αφής: ακουμπήστε την επιφάνεια του στρώματος της γέλης με ένα καθαρό δάχτυλο. Αν αισθάνεται ελαφρώς κολλώδες, αλλά όχι κολλητικό στην αφή, σημαίνει ότι το στρώμα της γέλης έχει ουσιαστικά σταθεροποιηθεί και μπορεί να πραγματοποιηθεί η επόμενη εργασία επίστρωσης, ώστε να διασφαλιστεί η ακεραιότητα του στρώματος της γέλης και του υποστρώματος.

II. Καθορισμός της Διαδικασίας

Η διαδικασία είναι συνδεδεμένη με την ποιότητα του προϊόντος, το κόστος παραγωγής, τον χρόνο παραγωγής (παραγωγική απόδοση) και άλλους παράγοντες. Πριν από τη διοργάνωση της παραγωγής, πρέπει να συλλεχθεί εκτενής γνώση σχετικά με τις τεχνικές απαιτήσεις κατά τη χρήση του προϊόντος (περιβάλλον, θερμοκρασία, μέσο, φορτίο, κ.λπ.), τη δομή του προϊόντος, την ποσότητα παραγωγής και τις συνθήκες κατασκευής. Μετά από ανάλυση και έρευνα, μπορεί να καθοριστεί το σχέδιο παραγωγής. Γενικά, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

(1) Σύμφωνα με τις απαιτήσεις χρήσης του προϊόντος, επιλέξτε με λογικό τρόπο πρώτες και βοηθητικές ύλες, συνταγές και μεθόδους επιστρώσεως.

(2) Καθορίστε τη δομή της φόρμας και το υλικό της φόρμας σύμφωνα με το γεωμετρικό σχήμα του προϊόντος και την ποσότητα παραγωγής.

(3) Καθορίστε τη μέθοδο στερεοποίησης σύμφωνα με τις κλιματικές συνθήκες και την επείγουσα ανάγκη της εργασίας.

III. Κύρια Στοιχεία Σχεδιασμού Διαδικασίας

(1) Επιλέξτε κατάλληλα υλικά (ενισχυτικά υλικά, δομικά υλικά και άλλα βοηθητικά υλικά) σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές του προϊόντος. Κατά την επιλογή των πρώτων υλών, θα πρέπει κυρίως να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα στοιχεία:
① Εάν το προϊόν έρχεται σε επαφή με οξειδωτικά ή αλκαλικά μέσα, συμπεριλαμβανομένου του τύπου, της συγκέντρωσης, της θερμοκρασίας λειτουργίας και του χρόνου επαφής του μέσου.
② Εάν υπάρχουν απαιτήσεις απόδοσης, όπως διαφάνεια και αντοχή στη φωτιά.
③ Σε σχέση με τις μηχανικές ιδιότητες, εάν είναι δυναμική ή στατική φόρτωση.
④ Εάν υπάρχουν απαιτήσεις για προστασία από διαρροές και άλλες ειδικές απαιτήσεις.

(2) Καθορισμός της δομής και του υλικού της φόρμας.

(3) Επιλογή του αποξεστικού μέσου.

(4) Καθορισμός της σύστασης της ρητίνης και του συστήματος σκλήρυνσης.

(5) Σύμφωνα με το δοθέν πάχος και τις απαιτήσεις αντοχής του προϊόντος, καθορίστε τον τύπο, τις προδιαγραφές, τον αριθμό των στρώσεων και τη μέθοδο επίστρωσης των ενισχυτικών υλικών.

(6) Διατύπωση των κανονισμών της διαδικασίας τύπωσης.

IV. Επίστρωση στρώσεων FRP

Η επίστρωση είναι μια σημαντική διαδικασία στη διαδικασία χειροποίητης επίστρωσης. Πρέπει να εκτελείται προσεκτικά, ώστε να εξασφαλιστεί η ταχύτητα, η ακρίβεια, η ομοιόμορφη περιεκτικότητα σε ρητίνη, η απουσία εμφανών φυσαλίδων, η απουσία κακής διείσδυσης, η μη καταστροφή των ινών και η επίπεδη επιφάνεια του προϊόντος, προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα του προϊόντος. Η ποιότητα σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με την επάρκεια και τη στάση του χειριστή. Επομένως, παρότι το έργο της επίστρωσης είναι απλό, δεν είναι εύκολο να επιτευχθεί καλή επίστρωση και πρέπει να το αντιμετωπίζουμε σοβαρά.

(Ⅰ) Έλεγχος πάχους

Ο έλεγχος του πάχους των προϊόντων FRP είναι ένα τεχνικό πρόβλημα που εμφανίζεται και στις δύο διαδικασίες, σχεδιασμού και παραγωγής, της τεχνολογίας χειροκίνητης επίστρωσης. Όταν είναι γνωστό το απαιτούμενο πάχος ενός προϊόντος, πρέπει να γίνουν υπολογισμοί για να καθοριστεί το περιεχόμενο της ρητίνης και του γεμιστικού υλικού, καθώς και ο τύπος και ο αριθμός των στρώσεων των ενισχυτικών υλικών που χρησιμοποιούνται. Στη συνέχεια, το προσεγγιστικό πάχος μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

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

Όπου:
t — υπολογισμένο πάχος FRP (mm)
G1, G2 — επιφανειακή μάζα διαφόρων τύπων υφάσματος ή μαντήλι (kg/㎡)
n1, n2 — αριθμός στρώσεων διαφόρων τύπων υφάσματος ή μαντήλι
0,394 — σταθερά πάχους βασικού υλικού ινών
0,909 — σταθερά πάχους πολυεστερικής ρητίνης
0,400 — σταθερά πάχους γεμιστικού υλικού
k1 — λόγος περιεχομένου ρητίνης προς περιεχόμενο γυάλινων ινών
k2 — λόγος περιεχομένου γεμιστικού υλικού προς περιεχόμενο ρητίνης

(Ⅱ) Υπολογισμός Δοσολογίας Ρητίνης

Η δοσολογία ρητίνης του FRP είναι ένας σημαντικός παράμετρος διαδικασίας, η οποία μπορεί να υπολογιστεί με τους ακόλουθους δύο τρόπους:

(1) Υπολογισμός βάσει της αρχής της πλήρωσης των κενών, εξαγωγή του τύπου για το ποσοστό πήξης. Αρκεί να είναι γνωστή η μάζα ανά μονάδα επιφανείας και το ισοδύναμο πάχος του υφάσματος υαλοβάμβακα (το πάχος του προϊόντος που αντιστοιχεί σε ένα στρώμα υφάσματος υαλοβάμβακα), για να μπορεί να υπολογιστεί το ποσοστό πήξης του FRP.

(2) Υπολογισμός με βάση τον προσδιορισμό πρώτα της μάζας του προϊόντος και στη συνέχεια της περιεκτικότητας σε ίνες υαλοβάμβακα κατά βάρος:
① Επιφάνεια προϊόντος × πάχος × πυκνότητα ενισχυμένης πλαστικής ύλης = μάζα προϊόντος·
Μάζα προϊόντος × περιεκτικότητα ινών υαλοβάμβακα κατά βάρος = μάζα ινών υαλοβάμβακα·
Μάζα προϊόντος － μάζα ινών υαλοβάμβακα = μάζα ρητίνης.

② Επιφάνεια προϊόντος × αριθμός στρωμάτων υαλοβάμβακα × μάζα ανά μονάδα επιφανείας ινών υαλοβάμβακα = μάζα ινών υαλοβάμβακα·
Μάζα ινών υαλοβάμβακα ÷ περιεκτικότητα ινών υαλοβάμβακα κατά βάρος = μάζα προϊόντος·
Μάζα προϊόντος － μάζα ινών υαλοβάμβακα = μάζα ρητίνης.

Η ποσότητα ρητίνης που απαιτείται για την επίστρωση μπορεί να εκτιμηθεί με βάση τη μάζα της ίνας υαλοπίνακα. Εάν χρησιμοποιείται χαλί χοντρικής ίνας, το περιεχόμενο του γέλ συνήθως ελέγχεται μεταξύ 65-75%. Εάν χρησιμοποιείται υφασμένος υαλοπίνακας ως υλικό ενίσχυσης, το περιεχόμενο του γέλ συνήθως ελέγχεται μεταξύ 45-55% για να εξασφαλιστεί η ποιότητα του προϊόντος.

(Ⅲ) Επίστρωση Υαλοπίνακα

Για προϊόντα με στρώμα γέλ, δεν θα πρέπει να προστεθούν ακαθαρσίες στο στρώμα γέλ. Πριν από την επίστρωση, θα πρέπει να αποφεύγεται η μόλυνση μεταξύ του στρώματος γέλ και του υποστρώματος για να αποφευχθεί η κακή πρόσφυση μεταξύ των στρώσεων, που επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος. Το στρώμα γέλ μπορεί να ενισχυθεί με επιφανειακό χαλί.

Κατά τη διάρκεια της εναπόθεσης, πρέπει να δοθεί προσοχή στη διαβροχή των ινών γυαλιού με ρητίνη. Αρχικά, πρέπει να επιτραπεί στη ρητίνη να διεισδύσει σε ολόκληρη την επιφάνεια των δεσμών ινών, και στη συνέχεια να αντικατασταθεί πλήρως ο αέρας που περιέχεται μέσα στους δεσμούς ινών από ρητίνη. Είναι πολύ σημαντικό να διασφαλιστεί ότι το πρώτο στρώμα του υλικού ενίσχυσης έχει διαβραχεί πλήρως με ρητίνη και ότι έχει προσφύσει στενά, ιδιαίτερα για ορισμένα προϊόντα που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν σε συνθήκες υψηλότερης θερμοκρασίας. Εάν η διαβροχή και η πρόσφυση είναι ανεπαρκείς, θα παραμείνει αέρας γύρω από το στρώμα της ζελατινούχου ρητίνης, ο οποίος θα διασταλεί εξαιτίας της θερμότητας κατά την ολοκλήρωση της σκλήρυνσης του προϊόντος και της χρήσης του, με αποτέλεσμα το σχηματισμό φυσαλίδων.

Κατά τη διαδικασία επίστρωσης, αρχικά χρησιμοποιήστε εργαλεία χειροκίνητης επίστρωσης, όπως πινέλα, σπάτουλες ή κύλινδρους εμποτισμού, για να επικαλύψετε ομοιόμορφα ένα στρώμα ρητίνης που έχει προετοιμαστεί πάνω στο στρώμα ζελατίνας ή στην επιφάνεια της φόρμας. Στη συνέχεια τοποθετήστε ένα στρώμα από κομμένο υλικό ενίσχυσης (όπως διαγώνιες λωρίδες, λεπτό ύφασμα ή επιφανειακό μαντήλι), και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε εργαλεία διαμόρφωσης για να το επιπεδώσετε και να το πιέσετε σφιχτά, ώστε να προσαρμοστεί καλά. Πρέπει να δοθεί προσοχή ώστε να απομακρυνθούν οι φυσαλίδες αέρα, για να εξασφαλιστεί ο πλήρης εμποτισμός του υαλοπλέγματος. Μην τοποθετείτε δύο ή περισσότερα στρώματα υλικού ενίσχυσης ταυτόχρονα. Επαναλάβετε τις παραπάνω ενέργειες μέχρι να επιτευχθεί το επιθυμητό πάχος.

Εάν οι γεωμετρικές διαστάσεις του προϊόντος είναι σχετικά πολύπλοκες, και σε ορισμένα σημεία το υλικό ενίσχυσης δεν μπορεί να τοποθετηθεί επίπεδα, ενώ είναι δύσκολο να απομακρυνθούν οι φυσαλίδες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ψαλίδι για να κόψετε το σημείο, ώστε να τοποθετηθεί επίπεδα. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα τμήματα που έχουν κοπεί σε κάθε στρώμα πρέπει να είναι μετατοπισμένα, για να αποφευχθεί η μείωση της αντοχής.

Για εξαρτήματα με συγκεκριμένη γωνία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν υαλοΐνες και ρητίνη για την πλήρωση. Εάν ορισμένα τμήματα του προϊόντος είναι σχετικά μεγάλα, μπορούν να παχυνθούν κατάλληλα ή να ενισχυθούν με πλευρικές ακμές στα σημεία αυτά, ώστε να καλυφθούν οι απαιτήσεις χρήσης.

Λόγω των διαφορετικών κατευθύνσεων ινών του υφάσματος, οι αντοχές τους είναι επίσης διαφορετικές. Η κατεύθυνση τοποθέτησης και η μέθοδος τοποθέτησης του υφάσματος από υαλοΐνες που χρησιμοποιείται πρέπει να είναι σύμφωνα με τις απαιτήσεις της διαδικασίας.

(Ⅳ) Επεξεργασία επικαλυπτόμενων αρμών

Οι ίνες στο ίδιο στρώμα τοποθέτησης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο συνεχείς, και πρέπει να αποφεύγεται η τυχαία κοπή ή η σύνδεση. Ωστόσο, λόγω περιορισμών όπως το μέγεθος και η πολυπλοκότητα του προϊόντος, είναι δύσκολο να επιτευχθεί αυτό. Κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί τοποθέτηση με άκρη σε επαφή, και οι επικαλυπτόμενοι αρμοί κάθε στρώματος πρέπει να είναι μετατοπισμένοι μέχρι να επιτευχθεί το απαιτούμενο πάχος του προϊόντος. Κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης, χρησιμοποιήστε εργαλεία, όπως βούρτσες, κυλίνδρους με μαλλιά, και κυλίνδρους για την εξάλειψη φυσαλίδων, ώστε να εμποτιστεί η ρητίνη και να απομακρυνθούν οι αέριες φυσαλίδες.

Σε περίπτωση που το αίτημα αντοχής είναι υψηλό, για να διασφαλιστεί η αντοχή του προϊόντος, τα δύο κομμάτια υφάσματος θα πρέπει να επικαλύπτονται με πλάτος επικάλυψης περίπου 50 mm. Ταυτόχρονα, οι θέσεις επικάλυψης κάθε στρώματος θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν περισσότερο σε σταγμένη διάταξη.

(V) Τοποθέτηση χαλιού από κομμένες ίνες

Κατά τη χρήση χαλιού από κομμένες ίνες ως υλικό ενίσχυσης, είναι καλύτερο να χρησιμοποιούνται κύλινδροι εμποτισμού διαφορετικών προδιαγραφών για την εκτέλεση της εργασίας, διότι οι κύλινδροι εμποτισμού είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικοί στην απομάκρυνση φυσαλίδων από τη ρητίνη. Εάν δεν υπάρχουν τέτοια εργαλεία και είναι απαραίτητης η χρήση πινέλων για τον εμποτισμό, θα πρέπει να εφαρμόζεται η μέθοδος του κατακερματισμού με πινέλο για την εφαρμογή της ρητίνης, διότι διαφορετικά οι ίνες θα μπερδευτούν και θα μετατοπιστούν, με αποτέλεσμα την ακανόνιστη κατανομή και την ανομοιόμορφη πάχος. Για τα υλικά ενίσχυσης που τοποθετούνται σε βαθιές εσωτερικές γωνίες, εάν είναι δύσκολο να ταιριάξουν με τη χρήση πινέλων ή κυλίνδρων εμποτισμού, μπορούν να εξομαλυνθούν και να πιεστούν με το χέρι.

Κατά τη διάρκεια της επένδυσης, εφαρμόστε την κόλλα στην επιφάνεια της φόρμας με έναν κυλινδράκι εφαρμογής κόλλας, στη συνέχεια τοποθετήστε χειροκίνητα τα κομμάτια ματ στη φόρμα και ισιώστε τα, στη συνέχεια εφαρμόστε κόλλα με τον κυλινδράκι κόλλας, κυλίστε μπρος πίσω επανειλημμένα για να εισχωρήσει η ρητίνη-κόλλα στο ματ, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε έναν κυλινδράκι αφαέρησης φυσαλίδων για να συμπιέσετε την κόλλα μέσα στο ματ και να την εξαγάγετε στην επιφάνεια και να απομακρύνετε τις φυσαλίδες αέρα, και στη συνέχεια τοποθετήστε το δεύτερο στρώμα. Για γωνιακές περιοχές, το ματ μπορεί να σχιστεί με το χέρι για να διευκολυνθεί η περιέλιξη, με επικάλυψη περίπου 50 mm μεταξύ δύο κομματιών ματ.

Πολλά προϊόντα μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν την εναλλασσόμενη μέθοδο επένδυσης μεταξύ ματ από κομμένες ίνες και υαλοϋφασμάτων. Για παράδειγμα, ηρωικές βάρκες που κατασκευάζονται από διάφορες ιαπωνικές εταιρείες χρησιμοποιούν αυτήν την εναλλασσόμενη μέθοδο, για την οποία αναφέρεται ότι παράγει προϊόντα με καλή απόδοση.

(Ⅵ) Επένδυση Προϊόντων Μεγάλου Πάχους
Προϊόντα με πάχος μικρότερο των 8 mm μπορούν να διαμορφωθούν σε ένα βήμα, ενώ προϊόντα με πάχος μεγαλύτερο των 8 mm θα πρέπει να διαμορφώνονται σε πολλά βήματα. Διαφορετικά, η κακή απαγωγή θερμότητας κατά την επίπλαση μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση και απόχρωση του προϊόντος, επηρεάζοντας τις επιδόσεις του. Για προϊόντα που διαμορφώνονται σε πολλά βήματα, κατά τη δεύτερη επίστρωση, θα πρέπει να αφαιρούνται οι ακαθαρσίες και οι φυσαλίδες που δημιουργήθηκαν μετά την πρώτη επίστρωση και επίπλαση, πριν συνεχίσετε με την επόμενη στρώση. Γενικά, συνιστάται το πάχος της μονοβάθμιας διαμόρφωσης να μην υπερβαίνει τα 5 mm. Φυσικά, υπάρχουν επίσης ρητίνες χαμηλής εξώθερμης αντίδρασης και χαμηλής συρρίκνωσης που έχουν αναπτυχθεί για τη διαμόρφωση προϊόντων με παχιά διατομή, οι οποίες μπορούν να επιτύχουν μεγαλύτερο πάχος σε μονοβάθμια διαμόρφωση.