Asistencia Técnica | Explicación Detallada do Proceso de Formación de Fibra de Vidro por Mano

                                           

I. Aplicación por pulverización e con brocha do Gel Coat

Para mellorar e embelecer a condición superficial dos produtos de PRF (Plástico Reforcado con Fibra), incrementar o seu valor, protexer a capa interna de PRF contra a erosión e estender a vida útil dos produtos, normalmente formamos unha capa de xeo con alto contido de resina, mesturada con pasta de pigmento, na superficie de traballo dos produtos. Esta capa pode ser resina pura ou reforzada cunha malla superficial, e denomínase capa de xeo (tamén coñecida como capa superficial ou capa decorativa). A calidade da capa de xeo afecta directamente á calidade estética, resistencia ás intemperies, resistencia á auga e resistencia á erosión por medios químicos dos produtos. Por iso, débense ter en conta os seguintes puntos ao pulverizar ou aplicar con brocha a capa de xeo:

(1) Ao preparar a resina de capa de xeo, é necesario unha mestura concienzuda, especialmente cando se usa pasta de pigmento. Unha mestura irregular provocará manchas e raias na superficie do produto, o que non só afecta á súa aparencia senón que tamén reduce as súas propiedades físicas. Por este motivo, debería usarse o meirande tempo posible unha mesturadora mecánica, e preferiblemente unha que non xere vórtices para evitar a introdución do aire.

(2) A capa de xeo pode aplicarse cunha brocha ou unha pistola de pulverización especial. Durante a pulverización, debe engadirse un 5-7% de estireno para axustar a viscosidade da resina e compensar o estireno perdido por evaporación durante o proceso de pulverización.

(3) O groso da capa de xeo debe controlarse con precisión entre 0,3-0,5 mm, xeralmente controlado pola masa de capa de xeo utilizada por unidade de área, é dicir, a dose de capa de xeo é de 350-550 g/㎡, o que permite alcanzar os requirimentos de groso mencionados anteriormente.

O groso da capa de xeo debe ser o apropiado: non debe ser nin moi fina nin moi groseira. Se a capa de xeo é moi fina, pode curarse de maneira incompleta, e as fibras de vidro da parte traseira da capa poden quedar expostas, afectando á calidade estética e sen lograr embelecer e protexer o produto de PRF. Se a capa de xeo é moi groseira, tende a racharse e ten unha mala resistencia ao impacto, especialmente sen soportar impactos desde o lado contrario do produto. Ademais, se a capa de xeo se esparce de maneira irregular, tamén pode provocar facilmente rachaduras durante o desmolde, debido a tensións internas na resina causadas por unha velocidade desigual de curado da superficie.

(4) A capa de xeo debe aplicarse de maneira uniforme, evitando en toda a medida posible a acumulación localizada da capa de xeo.

(5) Debe controlarse correctamente o grao de curado da capa de xeo.

A mellor forma de comprobar se a capa de gel coat está correctamente curada é o método do tacto: toca a superficie da capa de gel coat cun dedo limpo. Se se sente lixeiramente pegajosa pero non adhesiva ao tacto, indica que a capa de gel coat basicamente está curada, e pode levarse a cabo a seguinte operación de posta en obra para garantir a integridade da capa de gel coat e a capa posterior.

II. Determinación da ruta de proceso

A ruta de proceso está relacionada coa calidade do produto, o custo do produto, o ciclo de produción (eficiencia de produción) e outros factores. Polo tanto, antes de organizar a produción, débese obter un coñecemento completo dos requisitos técnicos durante o uso do produto (ambiente, temperatura, medio, carga, etc.), a estrutura do produto, a cantidade de produción e as condicións de construción. Tras unha análise e investigación, pode determinarse o plan do proceso de moldeado. En xeral, deben considerarse os seguintes aspectos:

(1) Segundo os requisitos de uso do produto, seleccione razoablemente materias primas e auxiliares, fórmulas e métodos de posta en obra.

(2) Determinar a estrutura do molde e o material do molde segundo a forma xeométrica do produto e a cantidade de produción.

(3) Determinar o método de curado segundo as condicións climáticas e a urxencia da tarefa.

III. Contidos principais do deseño do proceso

(1) Seleccionar materias adecuadas (materias de reforzo, materias estruturais e outras materias auxiliares) segundo os requisitos técnicos do produto. Ao seleccionar as materias primas, deben considerarse principalmente os seguintes aspectos:
① Se o produto está en contacto con medios ácidos ou básicos, incluíndo o tipo, concentración, temperatura de servizo e tempo de contacto do medio.
② Se existen requisitos de desempeño como a transmitancia luminosa e a resistencia ao lume.
③ En canto ás propiedades mecánicas, se é carga dinámica ou estática.
④ Se existen requisitos especiais contra a fuga.

(2) Determinar a estrutura e material do molde.

(3) Selección do axente de desmoldeo.

(4) Determinar a fórmula de curado da resina e o sistema de curado.

(5) Segundo o grosor do produto e os requisitos de resistencia dados, determinar o tipo, especificación, número de capas e método de aplicación do material de reforzo.

(6) Establecer as normas do proceso de moldeado.

IV. Colocación das capas de PRF

A colocación é un proceso importante dentro do moldeado manual. Debe operarse con coidado para garantir velocidade, precisión, contido uniforme de resina, ausencia de burbullas visibles, infiltración inadecuada, danos nas fibras nin superficie irregular do produto, asegurando así a súa calidade. A calidade está directamente relacionada coa habilidade e actitude do operario. Por iso, aínda que o proceso de colocación sexa sinxelo, non é doado facer un produto axeitado e debe tomarse en serio.

(Ⅰ) Control do Grosor

O control do espesor dos produtos de PRF é un problema técnico co que se encontra tanto no deseño como no proceso de produción da tecnoloxía de moldaxe manual. Cando se coñece o espesor requirido dun produto, deben realizarse cálculos para determinar o contido de resina e cargas, así como a especificación e número de capas dos materiais de reforzo utilizados. Entón, o espesor aproximado pode calcularse segundo a seguinte fórmula:

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

Onde:
t — espesor calculado do PRF (mm);
G1, G2 — masa superficial de varias especificacións de tecido ou fieltro (kg/㎡);
n1, n2 — número de capas de varias especificacións de tecido ou fieltro;
0,394 — constante de espesor do material base de fibra;
0,909 — constante de espesor da resina poliéster;
0,400 — constante de espesor da carga;
k1 — relación do contido de resina respecto ao contido de fibra de vidro;
k2 — relación do contido de carga respecto ao contido de resina.

(Ⅱ) Cálculo da dose de resina

A dose de resina do FRP é un parámetro importante do proceso, que se pode calcular polos dous métodos seguintes:

(1) Calcular segundo o principio de encher os baleiros, deducir a fórmula para o contido de xeo. Unha vez coñecida a masa superficial e o espesor equivalente do tecido de vidro (o espesor do produto equivalente a unha capa de tecido de vidro), pódese calcular o contido de xeo do FRP.

(2) Calcular determinando primeiro a masa do produto e despois o porcentaxe en masa da fibra de vidro:
① Área superficial do produto × espesor × densidade do plástico reforzado con fibra = masa do produto;
Masa do produto × porcentaxe en masa da fibra de vidro = masa da fibra de vidro;
Masa do produto － masa da fibra de vidro = masa da resina.

② Área superficial do produto × número de capas de fibra de vidro × masa superficial da fibra de vidro = masa da fibra de vidro;
Masa da fibra de vidro ÷ porcentaxe en masa da fibra de vidro = masa do produto;
Masa do produto － masa da fibra de vidro = masa da resina.

A cantidade de resina necesaria para a colocación pode estimarse en función da masa de fibra de vidro. Se se emprega fieltro de filamentos cortados, o seu contido de xeo xeralmente se controla entre o 65-75%; se se emprega tecido de vidro como material de reforzo, o contido de xeo xeralmente se controla entre o 45-55% para garantir a calidade do produto.

(Ⅲ) Colocación do tecido de vidro

Para produtos cunha capa de xeo, non se deben mesturar impurezas na capa de xeo. Antes da colocación, debe evitarse a contaminación entre a capa de xeo e a capa posterior para evitar unha mala adhesión entre capas, o que afecta á calidade do produto. A capa de xeo pode reforzarse cun fieltro superficial.

Durante a posta en xeo, débese prestar atención á impregnación das fibras de vidro coa resina. Primeiro, faga que a resina infiltre toda a superficie dos conxuntos de fibras e, logo, substitúa completamente o aire interior dos conxuntos de fibras pola resina. É moi importante asegurar que a primeira capa do material de reforzo estea completamente impregnada de resina e unida con firmeza, especialmente para algúns produtos que se van empregar en condicións de temperatura máis elevada. Isto é así porque unha impregnación ou unión inadecuadas deixarán aire ao redor da capa de xeo, e este aire residual expandirase debido ao calor durante o endurecemento e o uso do produto, provocando burbullas.

Durante a posta en obra, primeiro, aplique unha capa de resina preparada de xeito uniforme sobre a capa de xeo ou a superficie de moldeado mediante ferramentas manuais como brochas, rasquetas ou rolos de impregnación, logo coloque unha capa de material reforzante cortado (por exemplo, tiras en diagonal, tecido fino ou manta superficial) e despois utilice ferramentas de moldeado para alisala e premer con firmeza para que se adapte perfectamente. É importante ter coidado en eliminar as bolboretas de aire para impregnar completamente o tecido de fibra de vidro. Non coloque dúas ou máis capas de material reforzante ao mesmo tempo. Repita as operacións anteriores ata alcanzar o grosor deseñado.

Se as dimensións xeométricas do produto son relativamente complexas, e os materiais reforzantes non poden colocarse planos en algúns lugares, e é difícil eliminar as bolboretas de aire, pódense usar tesoiras para cortar eses lugares e facer que se adapten mellor. Debe ter en conta que os cortes en cada capa deben estar desfasados para evitar a perda de resistencia.

Para pezas cun certo ángulo, as fibras de vidro e resina poden usarse para o recheo. Se algunhas partes do produto son relativamente grandes, poden ter groso apropiado ou reforzarse con costelas neses lugares para cumprir os requisitos de uso.

Debido ás diferentes direccións das fibras do tecido, as súas resistencias tamén son diferentes. A dirección e o método de colocación do tecido de fibra de vidro utilizados deben ser conformes aos requisitos do proceso.

(Ⅳ) Tratamento de solapamento

As fibras na mesma capa de colocación deben ser tan continuas como sexa posible, evitando cortes aleatorios ou emenduras. Con todo, debido a limitacións como o tamaño e a complexidade do produto, é difícil logralo. Durante a colocación, pode adoptarse a técnica de solapamento, e as emenduras de cada capa deben estar desfasadas até alcanzar o groso requirido do produto. Durante a colocación, úsense ferramentas como broxas, rolos de pelo e rolos para premer burbullas con aire para impregnar a resina e expulsar as burbullas de aire.

Se o requisito de resistencia é alto, para garantir a resistencia do produto, as dúas pezas de tecido deben solaparse cunha anchura de solapamento de aproximadamente 50 mm. Ao mesmo tempo, as posicións de solapamento de cada capa deben estar o máis posible escalonadas.

(Ⅴ) Colocación do Mat de Fibra Curta

Cando se use o mat de fibra curta como material de reforzo, é mellor empregar rolos de impregnación de diferentes especificacións para a operación, xa que os rolos de impregnación son especialmente efectivos eliminando as bolboretas do resina. Se non se dispón dese tipo de ferramentas e se necesitan utilizar brochas para a impregnación, debe empregarse o método de aplicación por puntos para estender a resina; de non ser así, as fibras poderían desordenarse e desprazarse, dando como resultado unha distribución e espesor desiguais. Para os materiais de reforzo colocados en esquinas internas profundas, se resulta difícil facer que se adapten perfectamente con brochas ou rolos de impregnación, poden alisarse e premerse manualmente.

Durante a colocación, aplique o adhesivo á superficie do molde cun rolo de aplicación de cola, logo coloque manualmente os trozos de fiada cortados no molde e aliseos, logo aplique cola co rolo de cola, mova cara adiante e cara atrás repetidamente para que a cola de resina infiltre na fiada, logo use un rolo para esmagar a cola na fiada e sacar as bolboretas ao exterior, e logo coloque a segunda capa. Para as áreas de esquina, a fiada pode romperse a man para facilitar o envoltorio, coa solapadura de aproximadamente 50 mm entre dúas pezas de fiada.

Moitos produtos tamén poden adoptar o método alternativo de colocación de fiada de fibra picada e tecido de fibra de vidro. Por exemplo, os barcos de pesca fabricados por varias empresas xaponesas utilizan este método alternativo, do que se informa que produce produtos con bo desempeño.

(Ⅵ) Colocación de Produtos de Pared Gruesa
Os produtos cunha espesura inferior a 8 mm poden formarse nun só paso, mentres que os produtos cunha espesura superior a 8 mm deberían formarse en varios pasos. De non ser así, unha mala disipación do calor durante o curado pode provocar que o produto se queime e desprenda, afectando o seu desempeño. Para os produtos formados en múltiples pasos, durante a segunda colocación, deberían eliminarse as rebarbas e os burbulliños formados tras a primeira colocación e curado antes de continuar coa seguinte capa. En xeral, recoméndase que a espesura de formación dunha soa vez non exceda os 5 mm. Claro está, tamén existen resinas de baixo bocio e de baixa contracción desenvolvidas especificamente para a formación de produtos de parede grosa, que permiten acadar unha maior espesura nun só proceso de formación.