Забыли данные входа?   Регистрация  

Стеклопластик - композит состоящий из наполнителя стекловолокна, стекломатов, роввинга и полиэфирной смолы.

Существует много способов производства изделий из стеклопластика, от дешевых, не требующих дорогостоящего оборудования и навыков, до дорогостоящего с использованием дорогого оборудования.

В качестве наполнителя используется стекловолокно, стекломаты, разнообразные стеклоткани или измельченный роввинг (в случае производства изделий из стеклопластиков методом напыления). В качестве связующего компонента используются разнообразные полиэфирные смолы.  

Во времена СССР домашние умельцы использовали для изготовления стеклопластиковых изделий эпоксидную смолу ввиду ее широкой распространенности и доступности, её легко можно было приобрести в магазинах. В настоящий момент эпоксидные смолы сильно вытесняются разнообразными полиэфирными смолами, как более дешевыми. К полиэфирным смолам относятся ортофталевая, изофталевая и винилэфирные смолы. Самым распространенным видом смол в производстве стеклопластиков является ортофталевая, в первую очередь из-за своей низкой стоимости, а также из-за того что характеристики которыми обладают изофталевые и винилэфирные смолы как правило не нужны большинству стеклопластиковых изделий. Но несмотря на это наблюдается существенный рост в применении изофталевых смол.

Изофталевые смолы обладают более высокой коррозионной стойкостью и стойкостью к различным растворителям, также они обладают более высокой прочностью и стойкостью на удар. Изофталевым и винилэфирным смолам присущи более высокие адгезионные свойства в сравнении с ортофталеевыми смолами. В то же время винилэфирные смолы обходят изофталиевые по химической и коррозионной стойкости, также им свойственна более высокая эластичность что является существенным плюсом применения их в изделиях с высокой физической нагрузкой. Хотя довольно таки часто применение винилэфирных смол не оправданно, в большинстве случаев можно обойтись применением изофталиевых смол с применением правильно подобранных наполнителей и соблюдая технологию. Винилэфирные смолы применяют в изделиях с высокими требованиями сохранения прочности при высоких температурах или стойкости к химическим веществам и коррозии. К недостаткам винилэфирных смол следует отнести их более высокую стоимость по сравнению с ортофталевой и изофталевой смолами, а также существенно более короткий срок годности. Часто винилэфирные смолы поступают в продажу непредускоренными что требует самостоятельного ввода ускорителя в смолу, это усложняется тем что в виде ускорителей применяется нафтенат кобальта совместно с диметиланилином, который является довольно опасным канцерогеном.

Технологии изготовления стеклопластиков на основе винилэфирной смолы довольно сложные, для работы с винилэфирной смолой может потребоваться введение в смолу дополнительных ускорителей, работать с ними крайне тяжело начинающим производителям стеклопластиковых изделий.

У многих производителей возникает вопрос о возможности разбавления полиэфирных смол, чем и как?  Разбавлять полиэфирные смолы не желательно без особой необходимости, но всетаки возможно. В качестве разбавителей можно применить ацетон в количестве не более 5% по массе, применение ацетона может привести к образованию мелкопористой структуры поверхности смолы, происходит это из-за того что он не участвует в отверждении смолы и оказывается "закупоренным" в смоле. Также его применение может привести к образованию трещин, усадке. Из-за интенсивного испарения ацетон охлаждает поверность смолы при отверждении, это способствует увеличению сроков  отверждения. Применение ацетона в качестве растворителя полиэфирных смол довольно спорное. Более правильным будет применение в качестве разбавителя жидкого мономера стирола который изначально входит в состав полиэфирных смол. Вводить его можно до 15%, хотя обычно пропорции составляют не более 5%.

При изготовлении стеклопластиков используется несколько способов:

  • метод ручного формования
  • метод напыления
  • метод намотки
  • метод инжекции
  • метод пултрузии

 Метод ручного формования. Суть данного метода заключается в послойном нанесении на форму или в саму форму армирующего материала, каждый из слоев пропитывается смолой, которая наносится специальной кистью или валиком. После нанесения слоев армующего полотна со смолой производится дополнительная укатка для более равномерного распределения смолы и уплотнения слоев с одновременным удалением воздуха, т.к. если останется воздух в этих местах изделие будет мягким и возможно продавливание при эксплуатации. Плюсы данного способа: дешевизна, простота изготовления изделия, возможность использования разнообразных смол и наполнителей стойких к воздействию смол. Данный способ подходит для производства маленьких партий изделий или единичных эксклюзивных изделий из стеклопластика.

Метод напыления. При данном методе смола наносится с помощью специального пистолета который оборудован спец ножом для измельчения стеклонити. Измельченная стеклонить смешивается со струей смолы и наносится на поверхность изготавливаемого изделия. Далее, как и в предыдущем процессе слои укатываются с помощью уплотнительного валика для удаления остатков воздуха и дополнительного уплотнения. Плюсы данного метода - отсутствие необходимости в кроении стеклоткани или стекломата, высокая скорость производства, малое количество отходов. Также есть у данного способа и существенные минусы - тяжелый вес изделия из-за большого количества смол, пониженные физмех свойства изделия из-за отсутствия длинных армирующих волокон, очень вредные условия производства из-за взвеси мелких частиц смол и стеклонити что обязывает использовать в производственном помещении хорошую систему вентиляции и средства индивидуальной защиты для рабочих.

Метод намотки. При использовании данного метода волокна пропускаются через ванны с активированной смолой и после пропитки они наматываются на вращающуюся матрицу. Толщина и угол намотки полность контролируется скоростью движения тележки с помощью которой подаются волокна. Достоинства данного способа - высокая скорость производственного процесса, высокая прочность получаемого изделия, небольшой вес изделия, дешевизна используемых материалов и довольно широкий температурный диапазон эксплуатации. К недостаткам относится дороговизна оборудования, возможность изготовления изделий только с замкнутой формой вращения. При этом способе производства допускается использование любых полиэфирных и эпоксидных смол, волокон и наполнителей. Производимые по этой технологии трубы очень популярны в химической и нефтегазовой промышленности.

Метод инжекции. Стекловоконный материал предварительно раскраивается, затем он укладывается в матрицу(форму) и прижимается пуансоном, а после этого впрыскивается смола (происходит так называемая инжекция). После полной пропитки материала смолой инжекцию прекращают, а материал остается до полного схватывания в матрице. Преимущества данного способа производства стеклопластиков - возможность получения изделий очень точного размера, глянцевая поверхность изделия как внутри так и снаружи, высокое содержание стекловолокна обеспечивает изделию довольно низкий удельный вес, ну и естественно низкий процент отходов производства. Минусы - дороговизна и сложность процесса производства. Таким способом выгодно производить изделия большим тиражем.

Пултрузия. Пултрузия представляет собой процесс непрерывной вытяжки стекломатериалов пропитанных смолой через специальную фильеру разогретую до 120-150оС. Под воздействием высокой температуры и давления материал преобразуется в довольно прочное изделие. Достоинства данного способа производства - высокая скорость, дешевизна материалов, автоматизация процесса производства. Существенный минус - дороговизна используемого оборудования. При таком способе производства наполнители не используются.

 

Ну и на затравку видео о производстве труб методом намотки:

{module [153]}


reklama

Реклама