Tehnička podrška | Detaljno objašnjenje procesa ručnog izrade stakloplastike

                                           

I. Prskanje i četkanje gel koata

Za poboljšanje i ublažavanje površinskog stanja FRP (armiranog vlaknima plastike) proizvoda, povećanje njihove vrednosti, zaštitu unutrašnjeg FRP sloja od erozije i produženje trajanja proizvoda, na radnoj površini proizvoda obično se formira gel sloj sa visokim sadržajem smole, pomiješan sa pigmentnom pastom. Ovaj sloj može biti čista smola ili ojačana površinskom mrežicom i naziva se sloj gel koata (poznat i kao površinski sloj ili dekorativni sloj). Kvalitet sloja gel koata direktno utiče na izgled proizvoda, otpornost na vremenske prilike, vodootpornost i otpornost na hemijsku eroziju. Stoga, prilikom prskanja ili četkanja sloja gel koata, treba obratiti pažnju na sledeće tačke:

(1) Kod pripreme smole za gel sloj, neophodno je temeljno mešanje, naročito kada se koristi pigment pasta. Nejednako mešanje može izazvati mrlje i trake na površini proizvoda, što ne utiče samo na izgled već i na smanjenje fizičkih svojstava. Zbog toga bi trebalo po mogućstvu više koristiti mešanje pomoću mašine, a po mogućstvu mešalicu koja ne stvara vrtloge kako bi se izbeglo uvlačenje vazduha.

(2) Nanos gel sloja može se vršiti četkom ili specijalnom pištolj mašinom. Tokom raspršivanja, neophodno je dodati 5-7% stirena radi prilagođavanja viskoznosti smole i nadoknađivanja gubitka stirena usled isparavanja tokom procesa raspršivanja.

(3) Debljina gel sloja mora se tačno kontrolisati u opsegu od 0,3-0,5 mm, a kontrola se obično vrši preko mase gel sloja po jedinici površine, tj. količina gel sloja iznosi 350-550 g/m², čime se postiže tražena debljina sloja.

Debljina sloja gel kota treba da bude odgovarajuća: ne sme biti previše tanka, niti previše debela. Ako je gel kot previše tank, može se nekompletno očvrsnuti, a staklene vlakna na stražnjoj strani gel kota mogu biti izložena, što utiče na kvalitet izgleda i onemogućava lepši izgled i zaštitu FRP proizvoda. Ako je gel kot previše debel, sklon je pucanju i lošoj otpornosti na udarce, posebno ne može podneti udarce iz suprotnog smera proizvoda. Nejednako nanosenje gel kota takođe može lako izazvati pukotine tokom vađenja, usled unutrašnjeg napona u smoli koji nastaje nejednakom brzinom očvrsnuća površine.

(4) Gel kot treba naneti ravnomerno, i treba izbegavati lokalno nagomilavanje gel kota koliko god je to moguće.

(5) Stepen očvrsnuća sloja gel kota mora se pravilno kontrolisati.

Најбољи начин да се провери да ли је слој гел коата правилно отврдио је метод додира: додирните површину слоја гел коата чистим прстом. Ако осећај додира буде благо лепљив али не преликом лепак, то указује да је слој гел коата у основи отврдео, и може се извршити наредна операција постављања како би се осигурала интегритет слоја гел коата и потпорног слоја.

II. Одређивање технолошког процеса

Технолошки процес је повезан са квалитетом производа, ценом производа, производним циклусом (производном ефикасношћу) и другим факторима. Стога, пре него што се започне производња, неопходно је добити свеобухватну оцену техничких захтева који важе током употребе производа (околина, температура, медијум, оптерећење итд.), структуре производа, количине производње и грађевинских услова. Након анализе и истраживања, може се одредити план израде процеса обликовања. Углавном, треба узети у обзир следеће аспекте:

(1) У складу са захтевима за употребу производа, разумно изабрати сирове и помоћне материјале, формуле и методе слагања.

(2) На основу геометријског облика производа и количине производа, одредити структуру и материјал калупа.

(3) У складу са климатским условима и хитношћу задатка, одредити методу чвршћења.

III. Главни садржаји пројектовања процеса

(1) У складу са техничким захтевима производа изабрати одговарајуће материјале (арматурне материјале, конструкционе материјале и друге помоћне материјале). Приликом избора сировина, треба углавном узети у обзир следеће аспекте:
① Да ли производ долази у контакт са киселим или базним медијумима, укључујући тип, концентрацију, температуру рада и време контакта медијума.
② Да ли постоје захтеви у погледу пропуштања светлости и отпорности на запаљење.
③ У погледу механичких карактеристика, да ли је оптерећење динамичко или статичко.
④ Да ли постоје захтеви за противцеђењем и друге специјалне захтеве.

(2) Одредити структуру и материјал калупа.

(3) Избор средстава за отпуштање.

(4) Одредити формулу за отврђивање смоле и систем отврђивања.

(5) У складу са дебљином производа и захтевима за чврстоћу, одредити тип, спецификацију, број слојева и методу слагања армираних материјала.

(6) Формулисати прописе о процесу обраде.

IV. Слагање FRP слојева

Слагање је важан процес у ручном процесу калупирања. Мора се пажљиво радити како би се осигурала брзина, тачност, равномеран садржај смоле, без очигледних мехурића, без лошег пропитивања, без оштећења влакана и равна површина производа, како би се осигурала квалитет производа. Квалитет производа у великој мери зависи од вештине и става радника. Стога, иако је процес слагања једноставан, није лако добити квалитетан производ, те се мора узимати озбиљно.

(Ⅰ) Контрола дебљине

Контрола дебљине FRP производа је технички проблем са којим се сусреће у фази пројектовања и производње ручне израде. Када се зна потребна дебљина производа, неопходно је извршити прорачуне за одређивање садржаја смоле и пунила, као и спецификације и број слојева армирајућих материјала који се користе. Затим се приближна дебљина може израчунати по следећој формули:

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

Gde:
t — израчуната дебљина FRP (mm);
G1, G2 — површинска маса различитих типова тканине или мата (kg/㎡);
n1, n2 — број слојева различитих типова тканине или мата;
0,394 — константа дебљине влакнасте основне материје;
0,909 — константа дебљине полиестерске смоле;
0,400 — константа дебљине пунила;
k1 — однос садржаја смоле и стаклене влакне;
k2 — однос садржаја пунила и смоле.

(II) Пресекување на дозу смоле

Дозирање смоле код FRP-а је важан процесни параметар, који се може израчунати на следећа два начина:

(1) Израчунавање на основу принципа попуњавања шупљина, извођење формуле за садржај гела. Чим су познате површинска маса и еквивалентна дебљина стаклене мреже (дебљина производа која одговара једном слоју стаклене мреже), може се израчунати садржај гела у FRP-у.

(2) Пресекување тако што ћете прво одредити масу производа, а затим масени проценат стаклене влакна:
① Површина производа × дебљина × густина армираних пластика = маса производа;
Маса производа × масени проценат стакленог влакна = маса стакленог влакна;
Маса производа － маса стакленог влакна = маса смоле.

② Површина производа × број слојева стакленог влакна × површинска маса стакленог влакна = маса стакленог влакна;
Маса стакленог влакна ÷ масени проценат стакленог влакна = маса производа;
Маса производа － маса стакленог влакна = маса смоле.

Количина смоле која се користи за намештање може се проценити на основу масе стаклене тканине. Ако се користи насецкана тканина, њен гел садржај се углавном контролише између 65-75%; ако се стаклена тканина користи као арматурни материјал, гел садржај се углавном контролише између 45-55% како би се осигурала квалитет производа.

(Ⅲ) Намештање стаклене тканине

За производе са гел слојем, не треба да се мешају нечистоће у гел слој. Пре намештања, треба спречити загађење између гел слоја и потпорног слоја како би се избегло лоше прилијегање између слојева, што утиче на квалитет производа. Гел слој се може ојачати површинском тканином.

При складирању, треба обратити пажњу на пропитивање стаклених влакана смолом. Прво омогућите да смола проникне целокупном површином влакана, а затим потпуно замени ваздух унутар влакана смолом. Важно је осигурати да је први слој арматурног материјала потпуно пропитан смолом и чврсто везан, посебно за неке производе који ће се користити у условима виших температура. Због тога што непотпуно пропитивање и везивање остављају ваздух окоо слоја гел коата, а овај остатак ваздуха ће се током отврђивања производа и употребе због топлоте проширити, чиме ће доћи до формирања мехурова.

Tokom ručnog složenja, prvo ravnomerno premažite sloj pripremljene smole na sloj želatina ili formirajuću površinu kalupa pomoću alata za ručno složenje, kao što su četkice, skraber ili valjci za impregnaciju, a zatim postavite sloj ispresecanog armaturnog materijala (npr. dijagonalne trake, tanka tkanina ili površinska mrežica), i zatim koristite alate za oblikovanje da biste ga premažili i pritisnuli čvrsto kako bi se čvrsto prilagodilo. Obratite pažnju na uklanjanje vazdušnih mehurića kako biste potpuno impregnirali staklotkaninu. Ne stavljajte dva ili više slojeva armaturnog materijala istovremeno. Ponavljajte gore navedene operacije dok ne dostignete projektovanu debljinu.

Ako su geometrijske dimenzije proizvoda relativno kompleksne, a armaturni materijali se ne mogu ravno postaviti na nekim mestima, a vazdušni mehurići se teško uklanjaju, možete da makazama isečete određena mesta kako biste ih ravno postavili. Treba napomenuti da isečena mesta svakog sloja treba da budu pomjerena kako bi se izbegla smanjenje čvrstoće.

Za delove sa određenim uglom, vlakna stakla i smola mogu se koristiti za popunjavanje. Ako su neki delovi proizvoda relativno veliki, oni se mogu povećati debljinom ili ojačati rebrima na tim mestima kako bi ispunili zahteve u upotrebi.

Zbog različitih pravaca vlakana tkanine, njihove čvrstoće takođe se razlikuju. Pravac slojeva i način složenosti tkanine staklenih vlakana treba da odgovara tehnološkim zahtevima.

(IV) Preklapanje spojeva

Vlakna unutar istog sloja treba da budu što kontinuiranija, a slučajno sečenje ili spajanje treba izbegavati. Međutim, zbog ograničenja kao što su veličina i kompleksnost proizvoda, ovo je teško ostvariti. Tokom složenja, može se primeniti složenje sa preklapanjem, a preklopi svakog sloja moraju biti pomerani dok se ne postigne tražena debljina proizvoda. Tokom složenja, koristite alate poput četki, valjaka od vune i valjaka za uklanjanje mehurića vazduha, kako biste proždrli smolu i uklonili vazdušne mehuriće.

Ako je zahtev za čvrstoćom visok, da bi se osigurala čvrstoća proizvoda, dva komada tkanine treba preklopiti sa širinom preklopа od oko 50 mm. Istovremeno, pozicije preklopa svakog sloja treba što više da budu pomerenе (u odnosu na prethodni sloj).

(V) Složavanje matova od seckanih vlakana

Kada se kao armirajući materijal koristi mat od seckanih vlakana, najbolje je za operaciju koristiti valjke za impregnaciju različitih specifikacija, jer su valjci za impregnaciju posebno efikasni u uklanjanju vazdušnih mehurića iz smole. Ako takvi alati nisu dostupni i potrebno je koristiti četke za impregnaciju, treba primeniti metodu tačkastog nanosenja smole; u suprotnom će vlakna biti izmešana i pomerena, što ima za posledicu nejednak raspored i nejednaku debljinu. Za armirne materijale koji se postavljaju u dubokim unutrašnjim uglovima, ako je teško postići prilagođavanje pomoću četki ili valjaka za impregnaciju, može se izvršiti poravnjavanje i pritiskanje rukama.

Tokom izrade slojeva, naneti ljepilo na površinu kalupa pomoću valjka za nanosenje ljepila, zatim ručno postaviti isječene komade mrežice na kalup i izgladiti ih, zatim ponovo naneti ljepilo valjkom za ljepilo, valjati napred-nazad više puta kako bi smola potpuno prodrvala u mrežicu, zatim koristiti valjak za uklanjanje vazdušnih mehurova kako bi se ljepilo iz mrežice izbacilo na površinu i uklonili vazdušni mehurovi, a zatim postaviti drugi sloj. Za uglove, mrežicu je moguće rukama kidati radi lakše oblike, pri čemu preklapanje između dva komada treba da bude oko 50 mm.

Mnogi proizvodi takođe mogu koristiti naizmeničnu metodu izrade slojeva od samlavljenih vlakana i staklene tkanine. Na primer, ribarski čamci koje proizvode razne japanske kompanije koriste ovu naizmeničnu metodu, za koju se navodi da daje proizvode odličnih performansi.

(Ⅵ) Izrada slojeva kod debelih zidova
Производи чија је дебљина мања од 8 мм могу се формирати у једном кораку, док се производи чија је дебљина већа од 8 мм требају формирати у више корака. У супротном, лоше отпуштање топлоте током вулканизације може узроковати прегревање и појаву мрља на производу, чиме се угрожава његова функционалност. За производе који се формирају у више корака, током другог слагања, пре него што се настави са постављањем наредног слоја, неопходно је уклонити неравнина и мехурове који су настали након првог слагања и вулканизације. Генерално, препоручује се да дебљина производа који се формирају у једном кораку не треба да премашује 5 мм. Наравно, постоје и смоле са ниским екзотермним ефектом и ниским скупљањем, које су развијене управо за формирање дебелостенних производа, чиме се омогућава формирање у једном кораку уз постизање веће дебљине.