Tehnička podrška | Detaljno objašnjenje procesa ručnog izradnog procesa stakloplastike

                                           

I. Nanošenje gel koata metodom prskanja i četkanja

Kako bi se poboljšalo i ublažilo stanje površine FRP (Fiber Reinforced Plastic) proizvoda, povećala njihova vrijednost, zaštitio unutrašnji sloj FRP od erozije i produžio vijek trajanja proizvoda, obično formiramo gel sloj s visokim sadržajem smole, pomiješan s pigmentnom pastom, na radnoj površini proizvoda. Ovaj sloj može biti čista smola ili ojačan površinskom mrežicom i naziva se gel sloj (poznat i kao površinski sloj ili dekorativni sloj). Kvaliteta gel sloja izravno utječe na kvalitetu izgleda, otpornost na vremenske uvjete, otpornost na vodu i otpornost na eroziju kemijskih medija proizvoda. Stoga, prilikom nanošenja gel sloja metodom pištolja za raspršivanje ili četkanjem, treba obratiti pozornost na sljedeće točke:

(1) Kod pripreme smole za gel sloj, potrebno je temeljito miješanje, posebno kada se koristi pigment pasta. Nejednako miješanje uzrokuje mrlje i trake na površini proizvoda, što ne samo da utječe na izgled već i smanjuje njegova fizička svojstva. Zbog toga bi se, koliko god je moguće, trebalo koristiti mehaničko miješanje, a po mogućnosti miješalica koja ne stvara vrtloge kako bi se izbjeglo uvlačenje zraka.

(2) Gel sloj se može nanesiti četkom ili posebnim pištoljem za raspršivanje. Tijekom raspršivanja, treba dodati 5-7% stirena kako bi se prilagodila viskoznost smole i nadoknadila količina stirena izgubljena isparavanjem tijekom procesa raspršivanja.

(3) Debljina sloja gela treba biti točno kontrolirana između 0,3-0,5 mm, a kontrolira se obično masom gela koja se koristi po jedinici površine, tj., količina gela iznosi 350-550 g/㎡, što omogućuje postizanje gore navedenih zahtjeva za debljinom.

Debljina sloja gel koata mora biti prikladna: ne smije biti previše tanka, niti previše debela. Ako je gel koat previše tank, može se nepotpuno otvrdnuti, a staklena vlakna na stražnjoj strani gel koata mogu biti izložena, što utječe na kvalitetu izgleda i onemogućuje ukrasne i zaštitne funkcije FRP proizvoda. Ako je gel koat previše debel, sklon je pucanju i lošoj otpornosti na udarce, posebno ne može izdržati udaraca s obratne strane proizvoda. Nejednako nanosenje gel koata također može lako izazvati pukotine tijekom demontaže zbog unutarnjeg naprezanja smole uzrokovanih različitom brzinom otvrdnjavanja površine.

(4) Gel koat treba ravnomjerno nanijeti i po mogućnosti izbjeći lokalno nakupljanje gel koata.

(5) Stupanj otvrdnjavanja sloja gel koata mora se pravilno kontrolirati.

Najbolji način da se provjeri je li sloj želatiniranog premaza pravilno otvrdnuo je metoda dodirom: dodirnite površinu sloja želatiniranog premaza čistim prstom. Ako osjetite da je površina nešto ljepljiva, ali ne previše, to znači da je sloj želatiniranog premaza u osnovi otvrdnuo i može se izvršiti sljedeća operacija složenja, kako bi se osigurala cjelovitost sloja želatiniranog premaza i potpornog sloja.

II. Određivanje tehnološkog procesa

Tehnološki proces povezan je s kvalitetom proizvoda, cijenom proizvoda, proizvodnim ciklusom (proizvodnom učinkovitošću) i drugim čimbenicima. Stoga, prije nego što se organizira proizvodnja, potrebno je temeljito razumijevanje tehničkih zahtjeva tijekom uporabe proizvoda (okoliš, temperatura, medij, opterećenje itd.), strukture proizvoda, količine proizvodnje i gradilišnih uvjeta. Nakon analize i istraživanja, može se odrediti plan izrade proizvoda. Općenito, treba uzeti u obzir sljedeće aspekte:

(1) Prema zahtjevima za uporabu proizvoda, racionalno odaberite sirovine i pomoćne materijale, formule i metode složenja.

(2) Prema geometrijskom obliku proizvoda i količini proizvodnje, utvrdite strukturu i materijal kalupa.

(3) Prema klimatskim uvjetima i hitnosti zadatka, utvrdite metodu želiranja.

III. Glavni sadržaji projektiranja procesa

(1) Prema tehničkim zahtjevima proizvoda, odaberite odgovarajuće materijale (armaturne materijale, konstrukcijske materijale i druge pomoćne materijale). Prilikom odabira sirovina treba u prvom redu uzeti u obzir sljedeće aspekte:
① Je li proizvod u kontaktu s kiselim ili lužnatim medijima, uključujući tip, koncentraciju, radnu temperaturu i vrijeme kontakta medija.
② Postoje li zahtjevi u pogledu propusnosti svjetlosti i otpornosti na zapaljenje.
③ U pogledu mehaničkih svojstava, je li opterećenje dinamičko ili statičko.
④ Postoje li zahtjevi za protutečenjem i druge posebne zahtjeve.

(2) Odrediti strukturu i materijal kalupa.

(3) Odabir sredstva za otvaranje kalupa.

(4) Odrediti smjesu za otvrdnjavanje smole i sustav otvrdnjavanja.

(5) Prema zadanoj debljini proizvoda i zahtjevima za čvrstoću, odrediti tip, specifikaciju, broj slojeva i način složenja armirnih materijala.

(6) Izraditi propise o procesu oblikovanja.

IV. Složeni slojevi od armiranog plastike

Složeni slojevi ključan su proces u ručnom postupku složenja. Mora se pažljivo raditi kako bi se osigurala brzina, točnost, jednoliko sadržaj smole, bez vidljivih mjehurića zraka, bez loše impregnacije, bez oštećenja vlakana i ravna površina proizvoda, kako bi se osigurala kvaliteta proizvoda. Kvaliteta u velikoj mjeri ovisi o vještini i stavu operatera. Dakle, iako je posao složenja jednostavan, nije lako dobro složiti proizvode, pa se tome treba ozbiljno pristupiti.

(Ⅰ) Kontrola debljine

Kontrola debljine proizvoda od armiranog plastike (FRP) je tehnički problem s kojim se susreću i projektiranje i proizvodnja pomoću ručne tehnike izrade. Kada se zna potrebna debljina proizvoda, potrebno je izvršiti proračune za određivanje sadržaja smole i punila te specifikacije i broja slojeva materijala za ojačanje. Zatim se približna debljina može izračunati prema sljedećoj formuli:

t＝(G1n1＋G2n2＋……)×(0.394＋0.909k1＋0.4×k1k2)

Gdje:
t — izračunata debljina FRP-a (mm);
G1, G2 — plošna masa različitih vrsta tkanine ili mata (kg/㎡);
n1, n2 — broj slojeva različitih vrsta tkanine ili mata;
0.394 — konstanta debljine vlaknaste osnove;
0.909 — konstanta debljine poliesterne smole;
0.400 — konstanta debljine punila;
k1 — omjer sadržaja smole i staklenih vlakana;
k2 — omjer sadržaja punila i smole.

(Ⅱ) Izračun doziranja smole

Doziranje smole kod FRP-a važan je procesni parametar koji se može izračunati na sljedeća dva načina:

(1) Izračunajte prema principu punjenja šupljina i izvedite formulu za sadržaj želatina. Čim su poznati maseni učinak i ekvivalentna debljina staklene tkanine (debljina proizvoda koja odgovara jednom sloju staklene tkanine), može se izračunati sadržaj želatina u FRP-u.

(2) Izračunajte tako da najprije odredite masu proizvoda, a zatim maseni udio staklenih vlakana:
① Površina proizvoda × debljina × gustoća armiranog plastike = masa proizvoda;
Masa proizvoda × maseni udio staklenih vlakana = masa staklenih vlakana;
Masa proizvoda － masa staklenih vlakana = masa smole.

② Površina proizvoda × broj slojeva staklenih vlakana × maseni učinak staklenih vlakana = masa staklenih vlakana;
Masa staklenih vlakana ÷ maseni udio staklenih vlakana = masa proizvoda;
Masa proizvoda － masa staklenih vlakana = masa smole.

Potrebna količina smole za složeni sloj može se procijeniti na temelju mase staklene vune. Ako se koristi mat od sjeckanih vlakana, njegov sadržaj želatine je općenito reguliran između 65-75%; ako se kao ojačavajući materijal koristi tkanina od stakla, sadržaj želatine je općenito reguliran između 45-55% kako bi se osigurala kvaliteta proizvoda.

(Ⅲ) Složeni sloj tkanine od stakla

Za proizvode s slojem želatine, u želatinu ne bi smjeli miješati nečistoće. Prije nanošenja sloja, treba spriječiti onečišćenje između sloja želatine i potpornog sloja kako bi se izbjegla loša adhezija između slojeva, što utječe na kvalitetu proizvoda. Sloj želatine može se ojačati površinskim matom.

Tijekom izrade, treba obratiti pozornost na impregnaciju staklenih vlakana smolom. Prvo, neka smola prodre kroz cijelu površinu snopa vlakana, a zatim potpuno zamijeni zrak unutar snopova vlakana smolom. Vrlo je važno osigurati da prvi sloj armirnog materijala bude potpuno impregniran smolom i čvrsto povezan, posebno za neke proizvode koji će se koristiti pri višim temperaturama. Jer loša impregnacija i povezivanje ostavljaju zrak oko sloja gel kojeg, a ovaj preostali zrak će se širiti zbog topline tijekom stvrdnjavanja i upotrebe proizvoda, što rezultira mjehurićima.

Tijekom ručnog premazivanja, prvo ravnomjerno premažite sloj pripremljene smole na sloj želatina ili na površinu kalupa pomoću ručnih alata za premazivanje poput četki, skraberima ili valjkom za impregnaciju, a zatim postavite sloj odrezanog armaturnog materijala (npr. dijagonalnih traka, tkanine ili površinske mreže) i zatim alatom za oblikovanje premažite ravnina i čvrsto pritisnite kako bi se čvrsto prilagodila. Treba obratiti pozornost na uklanjanje mjehurića zraka kako bi se potpuno impregnirala staklena tkanina. Ne smije se istodobno postavljati dva ili više slojeva armaturnog materijala. Ponavljajte gore navedene operacije dok se ne postigne projektirana debljina.

Ako su geometrijske dimenzije proizvoda relativno složene, a armaturni materijali se na nekim mjestima ne mogu ravno postaviti, a mjehurići zraka je teško ukloniti, može se koristiti škare za rezanje na tom mjestu kako bi se postigla ravna prilagodba. Treba napomenuti da rezovi na svakom sloju trebaju biti pomaknuti kako bi se izbjegao gubitak čvrstoće.

Za dijelove određenog kuta, staklena vlakna i smola mogu se koristiti za popunjavanje. Ako su neki dijelovi proizvoda relativno veliki, debljina se može povećati ili u tim mjestima dodati rebra radi ojačanja kako bi se zadovoljile zahtjevi u uporabi.

Zbog različitih smjerova vlakana tkanine, njihove čvrstoće također se razlikuju. Smjer slojeva i način složenosti korištene staklene tkanine trebaju odgovarati tehnološkim zahtjevima.

(Ⅳ) Preklapanje i obrada

Vlakna unutar istog sloja trebaju, po mogućnosti, biti kontinuirana, a nasumično rezanje ili spajanje treba izbjegavati. Međutim, zbog ograničenja poput veličine i složenosti proizvoda, to je teško postići. Tijekom složenja, može se primijeniti složenje u čeonom preklapanju, a preklopi svakog sloja moraju biti pomaknuti sve dok se ne postigne potrebna debljina proizvoda. Tijekom složenja, koristite alate poput četki, vunenih valjaka i valjaka za uklanjanje mjehurića zraka kako biste propitili smolu i uklonili mjehuriće zraka.

Ako je zahtjev za čvrstoćom visok, kako bi se osigurala čvrstoća proizvoda, dvije komad tkanine treba preklopiti s otprilike 50 mm širokim preklopom. U isto vrijeme, položaji preklopa svakog sloja trebaju biti što više razmaknuti.

(Ⅴ) Slojevitost mat od ispuhane vlaknine

Kada se kao armaturni materijal koristi mat od ispuhane vlaknine, najbolje je za operaciju koristiti valjke za impregnaciju različitih specifikacija, jer su valjci za impregnaciju posebno učinkoviti u uklanjanju mjehurića zraka iz smole. Ako takvi alati nisu dostupni i valja koristiti četke za impregnaciju, smola se treba nanositi metodom točkastog premazivanja; u protivnom će se vlakna pomiješati i pomaknuti, što dovodi do nejednolike raspodjele i neujednačene debljine. Za armaturne materijale koji su postavljeni u dubokim unutarnjim kutovima, ako je teško postići prilagođavanje pomoću četki ili valjaka za impregnaciju, moguće ih je glačati i pritiskati rukama.

Tijekom izrade, nanijeti ljepilo na površinu kalupa pomoću valjka za nanos ljepila, zatim ručno postaviti izrezane komade mrežice na kalup i izglačati ih, potom nanijeti ljepilo valjkom za ljepilo, valjati naprijed-nazad kako bi smola prodrla u mrežicu, zatim pomoću valjka za uklanjanje mjehurića zgnječiti ljepilo u mrežici kako bi mjehurići zraka izašli na površinu, te postaviti drugi sloj. Za kutne dijelove, mrežicu možete rukom istrgnuti radi lakšeg oblaženja, s preklapanjem od oko 50 mm između dva komada mrežice.

Mnogi proizvodi također mogu koristiti naizmjeničnu metodu izrade s mrežicom i stakloplastikom. Na primjer, japanske kompanije koje proizvode čamce za ribolov koriste ovu naizmjeničnu metodu, za koju se navodi da daje proizvode dobrih svojstava.

(Ⅵ) Izrada debelostjenih proizvoda
Proizvodi debljine manje od 8 mm mogu se oblikovati u jednom koraku, dok se proizvodi debljine veće od 8 mm trebaju oblikovati u više koraka. U protivnom, loše odvođenje topline tijekom otvrdnjavanja može uzrokovati opekline i promjenu boje proizvoda, što utječe na njegovu izvedbu. Za proizvode koji se oblikuju u više koraka, tijekom drugog složenja prije nastavka s postavljanjem sljedećeg sloja treba ukloniti oštrice i mjehuriće koji su se formirali nakon prvog složenja i otvrdnjavanja. Općenito, preporučuje se da debljina jednokratnog oblikovanja ne premašuje 5 mm. Naravno, postoje i smole s niskim toplinskim izotonima i niskom skupljanju koje su razvijene za oblikovanje debelih proizvoda, čime se postiže veća debljina u jednokratnom oblikovanju.