1Ноя

Как сделать стеклопластик – Rmnt.ru

Содержание

Изготовление стеклопластика своими руками в домашних условиях

Изготовление стеклопластика своими руками

Содержание статьи

Стеклопластик это композитный материал, предназначенный для изготовления как простых предметов используемых в быту, так и более сложных изделий являющихся частью какой-то сложной конструкции. На сегодняшнее время существуют разные технологии по изготовлению стеклопластика, все они достаточно сложны и требуют наличия специализированного оборудования.

Если же рассматривать вопрос про изготовление стеклопластика своими руками, то из всех существующих технологий, предпочтение лучше отдать так называемому методу ручного формирования. О том, как сделать стеклопластик в домашних условиях и какие материалы для этого понадобятся в первую очередь, будет рассказано ниже.

Что такое стеклопластик

Стеклопластик представляет собой одну из разновидностей композитных материалов, очень широко используемых сегодня как в промышленности, так и в быту. Основными элементами стеклопластика, являются: полимерная смола, специальный наполнитель, стеклоткань и армирующие элементы.


Стеклопластик имеет относительно небольшой вес, около 300-900 грамм на 1 м², хотя во многом данный показатель зависит от толщины изделия. Как было сказано выше, для изготовления стеклопластика своими руками, предпочтительней применение метода ручного формирования, без использования дорогостоящего оборудования для этих целей.

Сам процесс изготовления стеклопластика, таким образом, выглядит так:

  1. Сначала производится подборка и раскрой стеклоткани;
  2. Затем изготавливается разделительный слой в матрице;
  3. Создаётся покровный слой и укладка материала в подготовленную для этих целей матрицу;
  4. Наносится полимерный состав;
  5. Производится сушка материала.

Заключительным этапом изготовления стеклопластика в домашних условиях, является обработка изделия после его сушки.

Изготовление стеклопластика своими руками

Итак, рассмотрим первый этап изготовления стеклопластика, который начинается с выбора материалов для матрицы. При одноразовом изготовлении стеклопластикового изделия, матрицу для этих целей можно вылить, например, из гипсового раствора. Если же нужно сделать большое количество стеклопластиковых деталей, то лучше всего использовать для этого стальную матрицу.


Теперь что касается полимерной смолы, поскольку её состав может быть также различным. Здесь всё во многом зависит от таких характеристик полученного изделия, как его:

  1. Цвет;
  2. Водонепроницаемость;
  3. Рабочая температура и невосприимчивость к ультрафиолету;
  4. Уровень мягкости, хрупкости и ударопрочности;
  5. Подверженность к воздействию химических веществ.

Укладку стеклоткани в матрицу производят после её предварительного раскроя. Если матрица имеет сложную форму, то допускается использование отдельных элементов стеклоткани, для равномерного формирования слоя в матрице.

Далее производится нанесение формировочного слоя на поверхность матрицы, для удобства извлечения высохшего изделия из неё. Материалом для разделительного слоя может служить, например автомобильный воск или тефлоновый гель.

После подготовки матрицы вышеописанным способом, в неё заливается первый слой (покровный) стеклопластика. Покровный слой состоит из состава полиэфирной или эпоксидной смолы. С его использованием медлить не стоит, поскольку применять смолу нужно в течение 15 минут.

Как клеить стеклоткань

Итак, после того как покровный слой уложен, а его толщина должна варьироваться в пределах 0,4 мм, можно приступать к укладке стеклоткани в матрицу. В первую очередь укладывается самый тонкий слой стеклоткани, не более 300 г/м². При этом нужно следить, чтобы в матрице не образовались пустоты и воздушные пузыри.


Количество и толщина приклеиваемой стеклоткани в матрицу, зависит в первую очередь от того, какую прочность должно иметь изделие из стеклопластика. Последний укладываемый слой в матрицу, состоит либо из отделочной стеклоткани, либо из стекловойлока.

Когда залитый состав наберёт свою прочность, а это примерно 12-24 часа, готовое стеклопластиковое изделие извлекается из формы. Далее следует заключительный этап обработки, во время которого производится шлифовочные и полировочные работы.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

samastroyka.ru

Полезная информация для изготовления стеклопластика

Стеклопластик это материал, состоящий из двух основных компонентов. Это материал из стекловолокна (стекловолокно, стеклоткань, стекломат), который служит для армирования (усиления) изделия, и смолы, являющейся связующим.

Материалы для изготовления стеклопластика.

Смола

Смола является связующим материалом и поэтому к выбору смолы надо подойти наиболее ответственно, особенно при отсутствии опыта изготовления стеклопластиковых изделий. Если при выборе стеклоткани или стекломата можно довольствоваться рекомендациями специалистов, т.к. этим выбором определяются, в основном, механические свойства готового изделия, то разная смола требует разных технологических процессов.

Для начинающих мы рекомендуем эпоксидную смолу. Эпоксидная смола менее привередлива в работе и имеет большее время застывания и поэтому у вас будет больше времени для исправления возможных ошибок. Эпоксидную смолу также рекомендуется использовать при ремонте изделий (лодок, бамперов…). Она хорошо склеивается с пластиком, деревом, металлом.

Полиэфирная смола, в основном, используется для изготовления цельных деталей

Хотим также напомнить, что на свойства смол и на их рабочие параметры довольно сильно влияют температурные характеристики помещения, в котором производятся работы, и его проветриваемость. Порой для лучшего застывания матрицу с изделием помещают в специальную сушильную камеру. Это помогает значительно ускорить процесс получения готового изделия. Самые прочные изделия изготавливаются в автоклавах под большим давлением и при высокой температуре.

Сама смола достаточно хрупкая, и именно стекломатериал придает ей необходимую прочность и гибкость

Материалы из стекловолокна

Для изготовления стеклопластиков используется стекловолокно, ровинг, стекломат, стеклоткань и другие стекломатериалы.

Самые распространенные это ровинг, стекломат и стеклоткань.

Ровинг

Ровинг это стекловолокно собранное в пучок и намотанное на бобину. Ровинг похож на некрученую стеклонить. Укладка ровинга производится специальным пистолетом, в который, во время работы, подается еще смола и катализатор.

Стекломат

Стекломат состоит из хаотично расположенных волокон, а стеклоткань выглядит как обычная ткань. Наибольшее упрочнение дают стеклоткани. Стекломаты дают меньшую прочность, но они более легки в обработке и по сравнению со стеклотканью лучше повторяют форму матрицы.

Стекломат может быть очень тонким, а бывает толстым, как одеяло. Стекломаты различаются по толщине и плотности, но разделяют их по весу одного квадратного метра материала в граммах: 300, 450, 600. Чем тоньше мат, тем более сложную поверхность он позволяет вывести, с большим количеством граней и резких переходов. Толстый мат (600 или 900) позволяет набрать толщину изделия и добиться необходимой прочности. При создании толстых изделий работа проходит в несколько этапов. Выкладывается несколько листов для получения первого слоя и дается время на застывание. Затем дополнительно, уже на твердую поверхность, укладываются дополнительные листы мата для придания необходимой толщины. Если попытаться уложить сразу все слои, то велика вероятность, что готовое изделие покоробится, стянется.

Стеклоткань

Стеклоткани бывают разной толщины. Стеклоткани также используются для придания жесткости и объема готовому изделию. Как и любая ткань, стеклоткань неодинаково работает при разнонаправленном растяжении. Поэтому для придания необходимой жесткости стеклоткань укладывается под разными углами. Стекловолокно в стеклоткани играет немаловажную роль. Оно должно хорошо пропитываться смолой и удерживать ее между волокнами. На это свойство пропитываемости в стеклоткани влияет наличие в ней и количество парафина. На ответственные изделия желательно выбирать стеклоткани без парафина. Парафин также можно выжигать перед применением.

К слову о прочности. Как это ни странно прозвучит, но чем меньше смолы в стекловолокне (при условии его полной пропитки и отсутствии пузырьков), тем прочнее будет готовое изделие и тем меньше окажется и его вес.

Гелькоут (gelcoat)

Для придания цвета готовой детали , а также для защиты от внешних воздействий используется особый материал гелькоут (gelcoat – гелевое покрытие). Можно сказать, что гелькоут это та-же смола, но с добавлением красителя. Его можно подобрать по цвету или создать свой оттенок колеровочными составами. Кроме того, слой гелькоута увеличивает срок службы изделия, защищает от воздействий окружающей среды и скрывает структуру стеклопластика. Готовое изделие будет иметь ровную (зависит от качества матрицы) поверхность, нужного цвета.

Гелькоуты бывают внутренними и внешними (topcoat).

Внутренний гелькоут наносится первым слоем в матрицу. После того как гелькоут затвердел, укладывается стекловолокно и смола. В этом процессе кроется один важный момент. Если слой гелькута будет в одном месте слишком тонкий, то может случиться следующее: или в этом месте будет просвечивать структура стекловолокна, или гелькоут может вообще отойти и сморщиться. Поэтому крайне важно пользоваться правильными материалами и следовать технологии. Для равномерного нанесения гелькоута часто используют не кисти, а краскопульты. Так удается значительно сократить количество брака и уменьшить расход материала. Но для распыления гелькоут должен быть более жидким, чем для ручного нанесения. В настоящее время в продаже имеются готовые гелькоуты для нанесения кистью и для напыления.

Внешний гелькоут (topcoat) наносится после того, как изделие вынули из матрицы. Здесь он выполняет роль краски. Благодаря присутствию в составе топкоута парафина поверхность после отверждения не остается липкой, хорошо шкурится и полируется. Топкоут можно изготовить самим на базе гелькоута или смолы, добавив раствор парафина в стироле.

Макет и матрица

Для изготовления изделия из стеклопластика первое, что необходимо, – создать его макет. В некоторых случаях макетом может являться уже существующее изделие, которое Вы хотите размножить. Например: бампер автомобиля. Для еще не существующих изделий макет может быть изготовлен различными способами: фанера, пластилин, пенопласт и т. д. От того, насколько правильно сделан макет, будет зависеть качество будущих изделий. Более того, если необходимо, чтобы у детали, которая будет затем создаваться, была идеально ровная поверхность, над ее качеством придется поработать уже на макете. Чем более гладким и ровным будет макет, тем меньше работы потребуется потом, при изготовлении и доведении матрицы.

Еще до создания макета необходимо понять, можно ли изготовить деталь целиком или нет. Дело в том, что при работе со стеклопластиками и другими подобными материалами необходимо, чтобы готовую деталь после застывания можно было вытащить из матрицы, ничего не повредив при этом. Возможно, деталь будет иметь такую форму, что ее придется изготавливать из нескольких частей, а затем скреплять их друг с другом.

Матрица создается по макету. Это самый ответственный момент. Прежде всего макет покрывается тонким слоем воска. Эту процедуру можно сравнить с полировкой автомобиля. После того как макет подготовлен, на него наносится слой специального матричного гелькоута. Это покрытие в дальнейшем позволит вывести поверхность матрицы практически до зеркального блеска. Матричный гелькоут гуще, чем обычный, и ложится более толстым слоем.

После того как встанет этот слой, начинается укладывание стекломатериала. Сначала более тонкого (стекловуаль, …). Он позволит точно повторить все изгибы и контуры макета. Далее желательно дать подсохнуть первому слою. Затем уже можно выложить еще несколько слоев более толстого материала (мат, стеклоткань), но сразу набирать толщину не стоит, иначе матрицу может повести (изогнуть и покоробить). При создании матриц на простые детали можно упростить процедуру.

Если матрица будет разъемной, то при ее изготовлении делаются специальные перегородки вокруг макета, разделяющие его на сегменты. Выложив основной, после его застывания перегородки вынимаются и, обработав кромки первого сегмента матрицы, выкладываются остальные. Для правильного позиционирования сегментов друг относительно друга в первом при формовании делаются специальные ямки. Когда будут формоваться следующие сегменты, эти ямки будут заполнены смолой и стекловолокном, и появятся бугорки. Эти пары и позволят при будущем использовании правильно скрепить различные части матрицы воедино. Для скрепления сегментов матрицы в ребрах всех отдельных частей сверлятся отверстия под крепежные болты.

Для того чтобы матрица была прочной и хорошо держала форму, после ее изготовления, прежде чем вынуть макет, к матрице приформовывают ребра жесткости. В зависимости от ее размеров это может быть прочный стальной каркас или небольшие фанерные или деревянные ребра.

Готовая матрица, если макет был изготовлен аккуратно, может и не потребовать дополнительной обработки, но зачастую приходится выводить поверхности, шлифовать и полировать матрицу до блеска. Только тогда можно получить идеальную деталь. А к кузовным элементам вообще нужно особое внимание.

Затем начинается долгий процесс вощения. Матрицу приходится тщательно натирать воском несколько раз с перерывами. Воск нужно не просто намазывать, а растирать до получения тонкой, гладкой, невидимой пленки. Если этого не сделать, то поверхность готового изделия будет не гладкой, а шершавой.

После, а порой и вместо вощения иногда используют специальные жидкости, которые, высыхая, создают пленочное покрытие, предотвращающее попадание смолы или гелькоута на матрицу, чего никак нельзя допускать. Как нельзя и царапать ее поверхность. В противном случае смола может намертво прирасти к матрице, и тогда процедуру шлифовки, полировки и вощения придется повторять снова. Порой используют особые составы, обработав которыми матрицу можно снимать с нее до 100 изделий, но старый добрый воск всегда остается самым понятным и надежным средством.

Процесс создания матрицы, описанный выше, является довольно распространенным вариантом, используемым в большинстве фирм, но существуют и другие, более сложные технологии.

Собственно, далее можно приступать к изготовлению деталей. Слой гелькоута в принципе не обязателен, но, во-первых, он придает более законченный вид готовому изделию, а будучи цветным, позволяет сэкономить на покраске или вообще от нее отказаться, а во-вторых, он защищает матрицу от стекловолокна, которое на самом деле очень даже абразивно, т. е. царапает.

Технологии

Технологий производства изделий из стекловолокна существует несколько. Стоит сразу оговориться, что эти методы используются и при работе с другими армирующими материалами, такими, как карбон, кевлар, другие тканые материалы и их сочетания.

Ручное (контактное) формование. Этот способ самый простой и дешевый (если не считать затрат на квалифицированную рабочую силу). Пропитка стекловолокна осуществляется валиком или кистью, которые должны быть стойкими к смолам. Волокно или сразу укладывается в форму, или уже после пропитки. Обработка стекловолокна разбивочными валиками способствует лучшему распределению смолы между волокнами. Затем укаточными валиками производят окончательную укатку стеклоткани, выдавливая пузырьки воздуха и равномерно распределяя смолу по всему объему. Крайне важно не допустить, чтобы под слоем стеклоткани оставались пузырьки воздуха. Если изделие застынет с таким браком, это место будет ослаблено вплоть до возможного сквозного продавливания. Такие брачки также могут помешать дальнейшей обработке изделия, потребовать его восстановления или полной замены. В любом случае будут затрачены дополнительные материалы, труд, а также деньги.

Ручной метод может быть несколько механизирован. Существуют смесители, подающие смолу с катализатором через валик, и иные приспособления. Но укатывать все равно приходится своими руками.

Достоинство ручного метода вполне очевидно: просто и дешево. Но любая экономия может иметь и обратную сторону. Качество готовых изделий очень сильно зависит от квалификации рабочих. И условия труда при таком подходе довольно вредные. Кроме того, очень сложно добиться большой производительности. Однако для небольших фирм и малых объемов работы этот метод самый подходящий.

Метод напыления рубленого ровинга. Этот подход куда более технологичен. В нем используется не стекловолокно, а стеклонить, которая подается в измельчитель специального пистолета, где рубится на короткие волокна. Затем пистолет «выплевывает» их вместе с порцией смолы и катализатора. В воздухе все смешивается и наносится на форму. Но после этой процедуры все равно массу необходимо прикатать, чтобы удалить пузырьки. Далее отвердевание происходит как обычно.

Такой способ выглядит очень заманчиво и просто. Казалось бы, стой и поливай из шланга. Но есть один существенный недостаток, из-за которого этот способ не столь популярен, – слишком большой расход смолы. Изделие получается очень тяжелым, и, так как волокна не переплетены друг с другом, механические свойства такого стеклопластика несколько хуже. Кроме того, к вредным парам смол подмешивается взвесь мелких частиц стекла от измельчителя, очень вредных для легких человека.

Метод намотки. Этот специфический метод предназначен для изготовления пустотелых круглых или овальных секционных компонентов, типа труб или резервуаров. Таким образом делаются парусные мачты, удочки, рамы велосипедов, глушители автомобилей и т. д. Стекловолокна пропускаются через ванну со смолой, затем через натяжные валики, служащие для натяжения волокна и удаления излишков смолы. Волокна наматываются на сердечник с необходимым сечением, угол намотки контролируется отношением скорости движения тележки к скорости вращения. Как намотка нитки на шпульку швейной машинки. В результате получаются крепкие и легкие изделия.

Метод препрегов. В данном случае используются не отдельные смола и ткань, а так называемые препреги – предварительно пропитанная смолами стеклоткань. Стекловолокно предварительно пропитывается предкатализированной смолой под высокой температурой и большим давлением. При низких температурах такие заготовки могут храниться недели и даже месяцы. При этом смола в препрегах находится в полутвердом состоянии. При формовании препреги укладываются в матрицу и закрываются вакуумным мешком. После нагрева до 120 -1800°C смола переходит в текучее состояние, и препрег под действием вакуума принимает нужную форму. При дальнейшем повышении температуры смола застывает.

Вся проблема этого метода в необходимости нагревательного оборудования, особенно автоклава. По этой причине изготавливать большие детали очень сложно. Но и плюсы очевидны. Использование вакуума позволяет значительно снизить вероятность появления воздушных пузырьков и существенно сократить долю смолы в готовом изделии.

Существуют и иные технологии – пултрузия, RFI, RTM и др. – практически на все случаи жизни. Выбор той или иной технологии зависит от необходимых объемов, сложности изделия и количества денег.

europolis.ru

Как в домашних условиях сделать стеклопластик своими руками и детали из него

Согласитесь, не каждый поклонник тюнинга имеет возможность приобрести оригинальные предметы интерьера в соответствующих магазинах. Но, честно говоря, это вовсе не обязательно — превратить обычный автомобиль в предмет искусства можно и самостоятельно, если научиться правильно делать стеклопластик своими руками.

Собственно, стеклопластик представляет собой полиэфирную смолу, которая изготавливается примерно следующим образом: материалу придают необходимую форму, армируют стекловолокном и затем полимеризуют.

Само собой разумеется, что тягаться с фирменными предметами гаражного тюнинга мы не намерены. Но если необходимые детали имеют незначительные размеры, то сделать их может практически каждый. Но начинать подобную практику лучше всего с примитивных деталей, имеющих самые простые очертания.

Их установка не должна требовать от вас какой-либо сверхъестественной аккуратности. Постепенно, день за днем, мы будем приобретать нужный нам опыт и когда-то сможем приступить к гораздо более сложным изделиям.

Учимся быть аккуратными.

На начальном этапе изготовления нам необходимо сделать болванку и для этого, скажу я вам, нам придется попотеть. Стоит отметить, что форма болванки должна в точности имитировать будущую деталь. По этой причине самой главной заботой будет именно правильность всех изгибов, симметрия и максимально чистая поверхность.

Еще один не менее важный момент — это материал, из которого будет сделан наш пуансон. К примеру, если деталь будет иметь большие габариты (такие, как бампер), то болванку для нее лучше изготавливать из пенопласта.

Основание, полученное таким образом, после завершения процесса можно даже не удалять. Для меньших деталей следует использовать глиняные или пластилиновые детали (но, честно говоря, нюансы обработки подобных материалов может вас несколько смутить).

Нередко в качестве пуансона используют древесину. Хотя ее предварительная обработка, связанная с придачей формы, и кажется на первый взгляд сложной, но последующая обработка наждачкой станет для вас сущим пустяком.

Помимо этого, на данном этапе мы должны определиться, каким именно образом готовое изделие будет сниматься с болванки. Если есть возможность, то мы ее попросту снимаем. Но в отдельных случаях вам придется распиливать болванку на две части, дабы извлечь изделие.

Как бы то ни было, но перед извлечением изделия вам в любом случае понадобится специальное смазывающее вещество, которым нужно будет обработать стенки матрицы. Хотя, если планируется использование пенопласта, то подобные манипуляции не потребуются.

Этап второй.

Смола, используемая при изготовлении стеклопластика, превращается в пластик только после того, как в нее добавят отвердитель. Также существует специальная инструкция, в соответствии с которой смешиваются необходимые компоненты.

При наличии минимального опыта вы сможете самостоятельно контролировать процедуру отвердения. Так, если вам нужно ускорить процесс, то массу следует немного нагреть. Примерно такой же эффект достигается, если увеличить количество отвердителя. Но и в первом, и во втором случае полученная масса будет не слишком уж крепкой.

Еще один важный момент — это прокаливание ткани, можно даже на открытом огне. Когда перестанет идти дым, мы прекращаем процедуру: все защитные вещества, в том числе и парафин, уже испарились, а пустоты между тканями заполнились нашей смолой.

Когда начнем пропитывать стеклоткань, то лучше положить ее на стекло, так смола распределится максимально равномерно. Также для этого можно использовать железную линейку, сильно придавив ее к поверхности.

Ткань помещается на болванку как целиком, так и несколькими отдельными лоскутами (в данном случае все будет зависеть от особенностей конкретной модели и от ваших умений). Разумеется, что разделение ткани на лоскуты (если такое потребуется) произойдет еще до начала пропитки.

Роль стеклоткани

Когда готовая стеклоткань будет помещаться на болванку, то нужно позаботиться о максимальном ее прилегании, исключив разнообразные складки. Но если вы что-то там недоглядели и они все же образовались, то мы аккуратно удаляем их кончиком ножа.

Примерно так же удаляются воздушные пузыри. Также стоит отметить, что зачастую одного слоя ткани не хватает, минимальное количество — три-четыре. Каждый слой мы укладываем по очереди, но без длительных задержек. В противном случае предыдущий слой может высохнуть.

Убираем болванку

Когда затвердеет смола (это примерно 3-4 суток), мы удаляем болванку. К слову, это крайне ответственный процесс и повреждение «скорлупы» в нем — нередкое явление. Если это произошло, не отчаивайтесь, ведь поврежденную поверхность можно подклеить посредством той же смолы.

В итоге хотелось бы добавить, что практически каждое изготовление детали тюнинга осуществляется по данной схеме. Но если будет несколько экземпляров, то процедура значительно усложнятся. «Скорлупу» при этом необходимо укрепить дополнительными слоями. Подобные матрицы можно неоднократно использовать, но все детали, вышедшие из нее, потребуют хорошей чистки.

А если необходимо сделать более прочный стеклопластик своими руками, то изделие на этапе затвердения помещают в вакуум (то есть, в полиэтиленовый мешочек с откачанным воздухом). Тогда все слои ткани уплотнятся и, соответственно, существенно уплотнится вся поверхность готового материала.

Видео урок — матрица из стеклопластика своими руками

boldproject.ru

Стеклопластик своими руками

Стеклопластик получил широкую известность и популярность как в быту, так и во многих отраслях народного хозяйства. Из этого материала производят и самые простые детали, как например пуговицы и подиума акустической системы, и сложнейшие изделия, например обшивку самолетов. Изделия из стеклопластика можно встретить в автопроизводстве, яхтостроительстве, изготовлении легких самолетов и вертолетов и других сферах промышленного производства.

Из чего состоит стеклопластик?

В состав этого универсального материала входит полиэфирная или эпоксидная смола, которой придают нужную форму особым способом и армируют стеклотканью или стекловолокном. Полиэфирную смолу также можно армировать тканью из углеродных волокон, стекловолокном, кевларовой тканью, стекловатой, стеклотканью, с помощью которых изделие приобретает особую прочность. За неимением этих материалов для армирования можно использовать любую синтетическую ткань: искусственный шелк, нейлон и т.д., но изделия не будут иметь такой прочности, как при использовании стекловолокна или стеклоткани.

Что такое стеклоткань?

Стеклоткань представляет собой плотный материал, состоящий из хаотично расположенных или упорядоченно расположенных нитей, связанных между собой тонким слоем эпоксидной смолы.

Стеклоткань имеет толщину до 12 мм, но обычно ее измеряют в граммах на квадратный метр. Самые распространенные значения: 300, 450, 600, 900 грамм на 1 кв.м.

Стеклоткань отличается по типу, способу изготовления, массе и природе стекловолокна. Самой распространенной является «тафта», которая имеет клеточную текстуру.

Стекловойлок имеет меньшую сопротивялемость механическим нагрузкам, чем стеклоткань, но, несмотря на это, его удобнее использовать для изготовления сложных форм.

Для серийного производства применяют другой тип волокна: это резаное волокно, имеющее такую же или чуть меньшую длину, как у стекловойлока. Его используют при изготовлении основы.

Особенности и советы по изготовлению формы для изделия из стеклопластика

Детали из стеклопластика своими руками изготовляются методом формовки. Для этого нужна специальная форма, которая бывает охватывающей или охватываемой. Форма должна иметь определенный уклон для удобства вынимания из нее готового изделия. Чем качественнее и ровнее отполирована поверхность стенок формы, тем будет выше качество поверхности формируемого изделия.

Для выполнения формовки изделия нужно произвести ряд подготовительных работ:

  • Внутренняя поверхность формы покрывается специальным веществом, способствующим свободному извлечению из нее готовой детали. Сам метод формовки заключается в том, что деталь из стекловолокна укладывается в специальную форму и пропитывается эпоксидной или полиэфирной смолой.
  • Для армирования изготавливаемых деталей выбирается определенная стеклоткань в зависимости от ее внешнего вида и способности к сопротивлению действующим нагрузкам.
  • Из плотной бумаги изготовляется шаблон, по которому делают разметку и вырезают стеклоткань.
  • Полиэфирную смолу выбирают соответственного качества, в зависимости от назначения и эксплуатации детали. Смола содержит в своем составе красители и может отличаться химическим составом. Например, если смола предназначена для нанесения первого слоя, она называется ледяным покрытием.

Формовку деталей можно формировать по-разному, главное, чтобы при этом соблюдались следующие правила:

  • стеклоткань в форме должна располагаться равномерно;
  • стеклоткань полностью пропитывается полиэфирной смолой, исключая малейшие пузырьки воздуха в пропитке;
  • обеспечивается высокая производительность готовой детали для серийного производства.

Рассмотрим для примера технологию производства контактного формования или формования на одной форме. Это самый легкий способ, при котором количество используемого материала уменьшается, но при этом увеличивается потребность в количестве рабочей силы.

Чем аккуратнее и опытнее исполнитель, тем больше готовых деталей получится из исходного материала. Такой способ может применяться для одной и для нескольких одинаковых деталей или небольшой серии. Форма может быть любого размера и, как уже говорилось выше, она бывает охватываемой или охватывающей, зависимо от желаемого результата, при котором больше ценится хороший внешний вид наружной или внутренней поверхности готовой детали.

Форма должна иметь высокие показатели прочности. Ее уклон должен быть не менее 35%. Если формовочная деталь имеет обратный уклон, тогда форма должна быть выполнена из нескольких идеально подогнанных друг к другу частей.

Из какого материала изготовляется форма?

Выбор материала для формы зависит от предназначения производства. Например, форма из гипса применяется для изготовления всего одной детали; стальная форма может использоваться большое количество раз для изготовления нескольких тысяч деталей; а для изготовления деталей мелкими сериями лучше всего изготовить модель, с которой снимается слепок формы. Она будет состоять из слоистого пластика, в состав которого входит стекловолокно и полиэфирная смола. Для укрепления формы профилированный картон или деревянные пластинки погружают в слоистый пластик для образования нервюр. Благодаря этому, в усиленной форме можно изготовить не одну сотню деталей.

Подготовка полотна

Особое внимание нужно обратить на подготовку полотна. Вырезанные полотна нужно поместить во влажное помещение в таком порядке, чтобы их удобно было брать по очереди нанесения слоев. Также необходимо правильно выбрать среди большого количества всевозможных веществ, предназначенных для разделения изделия и формы, именно такое, которое будет соответствовать материалу формы.

Формовка детали

Когда разделительное покрытие нанесено и высушено, можно наносить первый закрывающий слой специальной смолы (иногда с наполнителем), предназначенный для скрытия волокон стеклоткани, которые в результате нанесения смолы стают невидимыми на поверхности детали. Толщина закрывающего слоя не должна превышать 0.4 мм. На слишком толстом слое после высыхания могут возникнуть трещины. Закрывающий слой можно и не накладывать, если наличие видимых волокон стекловолокна не имеет значения. В этом случае сразу наносится толстый слой эпоксидной смолы.

На вертикальных стенках деталей могут возникнуть подтеки. Чтобы этого избежать, в смолу подмешивают специальный наполнитель. Первый нанесенный слой подсушивают до студнеобразного состояния. Если он немного прилипает к пальцам, значит можно накладывать следующий слой.

Смола приготавливается двумя этапами: сразу в часть смолы добавляют ускоритель полимеризации, а потом смешивают с остальной смолой, которая будет использоваться. По необходимости в нее добавляют краситель.

Следующим этапом изготовления стеклопластика своими руками является дозирование и смешивание катализатора, если это необходимо, то есть, рассчитывается количество смолы, которая будет использована в ближайшие 15 минут. Смолу разливают в две одинаковые емкости. В одну емкость добавляют ускоритель, а в другую – катализатор.

Для удобства смесь можно готовить в третьей емкости небольшими равными порциями. Благодаря такому способу, можно избежать повторяющихся неоднократно приготовлений смолы и катализатора небольшими порциями. Чтобы сделать правильную дозировку смолы, ее можно взвесить на весах или использовать дозировочную емкость необходимого объема. Дозировка ускорителя и катализатора определяется с помощью мензурок очень маленькими порциями.

Когда покрывающий слой или первый слой смоляного покрытия станет студенистым, можно приступать к наложению первого слоя стекловолокна. Для этого используют легкий стекловойлок с показателем 300 г/1 кв.м. При наложении каждого слоя стекловолокна необходимо следить за тем, чтобы слой ложился ровно и постепенно, заполнял пустоты и закругления. Иногда при наложении слоев стекловолокна возникают воздушные карманы. Это происходит либо из-за слишком быстрого прижатия, либо из-за неплотного сопряжения острого угла. После укладки стекловолокно пропитывается слоем смолы, который наносится кисточкой или валиком.

Важно помнить, что каждая порция смолы рассчитывается примерно на 15 минут работы. Работая кистью, смолу нужно наносить не мазками, а как при торцевании, похлопывая концом кисти по обрабатываемой поверхности. Когда пропитка эпоксидной смолой будет завершена, нельзя сразу пытаться отделить стекловолокно, так как отдельные волокна при этом могут приподняться и вырваться. После слоя смолы, не дожидаясь его высыхания, накладывают следующий слой стеклоткани.

Чтобы обеспечить высокую механическую прочность, слой стекловолокна и стеклоткани укладывается поочередно. Последним слоем укладывают стекловойлок или специальную отделочную стеклоткань (300 г на 1 кв.м).

Выполняя такую укладку, нужно соблюдать ряд важных правил:

  • металлические или полиэтиленовые емкости для накладываемых веществ должны быть чистые;
  • смола в емкости должна быть полностью использована перед тем, как емкость будет заполнена новой порцией;
  • возникшие воздушные пузыри, неподдающиеся устранению, убираются надрезанием их лезвием бритвы;
  • кисти и валики после использования моются с помощью ацетона или трихлорэтилена. Это нужно сделать сразу, так как впоследствии произойдет полная полимеризация смолы, оставшейся на инструментах, и ее уже нельзя будет удалить;
  • всю работу необходимо производить в резиновых перчатках, для защиты рук от прямого контакта со смолой;
  • рабочее помещение должно иметь хорошую вентиляцию, чтобы вредные пары полистирола не вызвали раздражение слизистых оболочек и глаз;
  • ни в коем случае во время работы нельзя тереть глаза, так как стеклянные волокна, случайно попавшие на кожу, могут нечаянно травмировать глаза;
  • в рабочем помещении должна быть температура не ниже 20 градусов, оно должно быть защищено от холода, сырости и прямых солнечных лучей;
  • во время работы нельзя курить во избежание пожара, так как смолы являются легко воспламеняемыми;
  • выемка изделия производится не раньше, чем через 12 часов. Сушильная камера (не выше 60 градусов) или нагрев инфракрасными лучами может сократить этот период времени;
  • края изделия после выемки обрезаются и заглаживаются;
  • если изделие необходимо покрасить, то прежде этого его нужно зачистить шлифовальной шкуркой, а затем уже нанести полиуретановую краску;
  • если детали нужно склеить между собой, то для этого склеиваемую поверхность делают шероховатой, промывают ацетоном, а затем склеивают специальным клеем или пропитанной полиэфирной смолой тесьмой.

Чтобы улучшить качество формовки используют метод давления. Работа выполняется точно так же, как мы уже рассмотрели, но по окончанию изделие в форме придавливают, создавая разрежение между гибкой мембраной и покрытием на форме, либо раздувая эластичный пузырь, помещенный в закрытую форму.

Такие детали будут иметь самое высокое качество, так как при придавливании обеспечивается равномерное распределение смолы. Такой метод применяется для среднесерийного производства.

Чтобы готовое изделие имело высокое качество и приятный внешний вид, формовка во входящих друг в друга формах производится или с очень слабым сжатием, или вообще без него.

Для среднесерийного производства формовка под давлением для входящих друг в друга форм может также производиться с помощью укладки слоя стекловолокна, а сверху него определенного количества смолы. С помощью сжатия обеспечивается равномерное растекание смолы по детали.

Чтобы этот способ можно было применить в крупносерийном производстве, или при производстве основы будущей детали, формы намеренно подогревают. В результате подогрева стеклянные волокна прижимаются к поверхности формы, которая сделана из перфорированного листа. В этом состоянии их пропитывают смолой с помощью краскопульта. После этого форму с нанесенной основой несколько минут подсушивают в камере для сушки. Подсушенный полуфабрикат вынимают из временной формы и помещают в конечную форму, покрывают слоем смолы и сжимают в течение непродолжительного времени. В результате получается готовая деталь.

prostostroy.com

Стеклопластик технология изготовления

 Наверное, именно стеклопластик мы вспоминаем чаще всего, когда речь заходит о тюнинге. Высокая популярность этого материала объясняется просто – легкостью в использовании и обработке. Со стеклопластиком легко научиться обращаться, работу с ним может освоить каждый. При желании, разумеется.

Началом истории стеклопластика считаются 40-е годы прошлого века. Произошло оно от стекловаты, которая была довольно распространена в начале 20 века. Первое применение стеклопластику было найдено в строительстве лодок. Однако, универсальность позволила ему быстро распространиться и в другие сферы, в частности, в автомобилестроение. Чего только не делалось в свое время из стеклопластика, вплоть до специальных бамперных накладок для расчистки снега. Никто не верил, что стеклопластик надежен, однако, время показало обратное. Как выяснилось, при столкновении автомобиля из стеклопластикового волокна и обычного «стандартного» авто железному доставалось гораздо сильнее. Так что прочность и надежность стеклопластика доказана временем и проверена не раз.

 Стеклопластик– довольно простой материал, который состоит из стекловолокна,

пропитанного смолой. Различают несколько видов стеклопластика по типу смолы, которая их пропитывает. Тип смолы для пропитки выбирается исходя из многих внешних факторов, которые придется пережить материалу, а также из будущих характеристик того, что из него собираются сделать. Смолы бывают разными. Некоторые способны затвердеть уже при комнатной температуре, а некоторым требуется подогрев. Перед пропиткой стекловолокна смолу перемешивают со специальным катализатором (т.е., отвердителем). Потом берется несколько слоев стекловолокна, которые тщательно пропитываются готовым составом. Благодаря стекловолокну смола не ломается, а получает гибкость и достаточную прочность.

 Один из основополагающих моментов в изготовлении стеклопластика для тюнинга своими руками – правильный баланс катализатора и смолы. Небольшое отклонение в технологии изготовления– и дело будет загублено. Например, если с катализатором выйдет перебор, то вы не успеете сделать свою работу – он затвердеет раньше времени. Однако, если катализатора будет слишком мало – то смола не застынет вообще.

 На рынке представлено большое количество смол от разных производителей. Казалось бы, смола – простой материал, чем она может различаться? Однако, различия все-таки есть. При выборе смолы очень важно обращать внимание на их свойства. Смолы очень переменчивы в зависимости окружающей среды. Их качества могут улучшаться или ухудшаться в зависимости от температуры воздуха в помещении, проветриваемости помещения и т.д.

Некоторые смолы приходится «подгонять», чтобы они быстрее засыхали. Готовую матрицу  с изделием для этого сушат в специальной сушильной камере.  Так смола застынет гораздо быстрее. А если уж совсем горит, то при возможности можно использовать автоклав с большой температурой и высоким давлением. Да и прочность конструкции, изготовленной в автоклаве, будет гораздо лучше.

 Различаются по своим характеристикам не только сами смолы, но и стекловолокно. Стекловолокно делится на типы в зависимости от толщины и структуры материала. Основные из них – стекломат и стеклоткань. Отличительной чертой стекломата является беспорядочное расположение волокон. У стеклоткани волокна похожи на обыкновенную ткань. Стеклоткань прочнее стекломата, однако, у последнего есть свои преимущества. Стекломат легче «надеть» на матрицу, что значительно облегчает работу с ним.

 Есть одна разновидность стекломата, которая отличается особой тонкостью и легкостью – это стекловуаль.Вообще, существует несколько разновидностей стекломата, основным различием между которыми служит толщина и плотность материи. Основным параметром при разделении стекломата на типы является вес одного метра квадратного – 300гр, 45гр, 600гр, 900гр. Самая тонкая стекловуаль имеет вес 32гр на один метр квадратный, что позволяет создавать из нее настоящие тонкие шедевры. Толстый стекломат предназначен для придания изделию прочности и надежности. Для особой прочности изделия из стекломата формируются из нескольких слоев, поэтапно. Согласно технологии изготовления сначала берется несколько листов стекломата и скрепляется, а затем им дают время, чтобы застыть. После этого добираются остальные слои для получения итоговой толщины. Работа в один этап здесь невозможна – большое количество слоев при застывании может принять неправильную форму, стянуться или покоробиться.

 Стеклоткань также различается по толщине.Назначение стеклоткани, так же, как и стекломата – прочность и толщина готового изделия. При работе со стеклотканью необходимо учитывать то, что растяжение ее в разные стороны дает различный результат. Поэтому слои стеклоткани обычно накладываются под определенными углами. Стекловолокно обязательно должно быть высококачественным, чтобы пропитывающая его смола хорошо держалась внутри и хорошо впитывалась в саму стеклоткань.

 Работа со стеклотканью зачастую подразумевает использование дополнительного материала, предназначенного для того, чтобы итоговая масса готового изделия не была слишком большой. Этот материал – поликор. Состоит он из полиэфирного волокна и содержит в себе микробаллоны. Иногда при работе перемежаются слои стекломата и поликора. Однако, лучшее решение – это армирующие полоски из поликора, делающиеся как вставки в основную ткань конструкции. Такие полоски придадут изделию дополнительную прочность. Еще одним важным фактором в  технологии изготовления стеклопластика для тюнинга своими руками является прочность конструкции. Улучшить прочность конструкции поможет небольшое количество смолы между слоями стекломата. Если смола полностью пропитала стекломат и не запузырилась, конечно. Меньшее количество смолы сделает итоговый продукт более легким.

 Есть распространенное высказывание о том, что автомобили, кузов которых изготовлен из стекловолокна, невозможно поцарапать. На самом деле, такое высказывание неверно по сути. Стекловолокно царапается, но при этом, не теряется цвет. Весь секрет состоит в технологии создания самого изделия. Зачастую для изготовления своими руками высококачественных изделий из стекловолокна в них как основа закладывается слой гелькоата (то есть, специального покрытия из гелия). Этот слой позволяет не прибегать к покраске готового изделия в дальнейшем. Существует гелькоат различных цветов. Нужный оттенок ему придается при помощи специальных колеров. Слой гелькоата предназначен не только для создания цвета, но и для продления жизни самому материалу. Он является хорошей защитой от любых внешних воздействий. В случае применения гелькоата стекловолокно кладется поверх него.

 При работе со слоем гелькоата необходима предельная точность – слой должен быть абсолютно ровным, без утоньшений. Утоньшение может привести к сморщиванию гелькоата и к некачественному внешнему виду готового изделия. Лучше решение для того, чтобы распределить гелькоат ровно – это применение краскопульта. Использование красокпульта позволяет делать более качественную работу, чем использование кисти. Правда, для того, чтобы работать с краскопультом, нужно выбрать более жидкий гелькоат, чем для работы с кистью. В любом случае, от выбора материала зависит многое.

 Приступая к работе по изготовлению стеклопластика для тюнинга своими руками нужно позаботиться о двух вещах– его макете и матрице. Без макета, правда, иногда можно обойтись, но особо качественной работы не получится. Частенько вместо макета используются распорки, на которые кладется стеклоткань. Но это не лучшее решение.  Если вам нужен хороший результат, то без макета просто не обойтись. Многие умельцы умудряются, правда, изготавливать некоторые стеклопластиковые детали для тюнинга своими руками прямо на авто. Дверные панели, например. Для облегчения себе работы и для скорости ее выполнения панель прилаживается непосредственно на двери автомобиля. Но в данном случае качественная поверхность не так важна, так как стеклопластик будет являться всего лишь основой для дальнейшей работы. Далее панели будут обклеены пористым материалом, кожей и т.д., и все «косяки» будут скрыты. Однако, для того, чтобы сделать деталь кузова, все же нужен макет, а также матрица.

 Макеты можно делать из разных материалов – фанеры, пластилина, пенопласта и т.д. Правильный макет – залог дальнейшей успешной работы. Неправильный – сами понимаете. Причем, если вам нужна красивая и ровная поверхность, то работу над этим нужно начать уже на стадии макетирования. Потрудитесь, чтобы макет был ровным и гладким, таким, какой должна быть в идеале ваша деталь. Таким образом, вы избавите себя от дальнейших мучений и внесения поправок.

 Перед тем, как приступать к изготовлению макета для тюнинга, нужно сориентироваться – будет деталь делаться целиком или по частям. Основываться здесь нужно на том, насколько возможно будет после изготовления стеклопластиковой детали вытащить ее из матрицы без повреждений. Этот момент очень важен в технологии изготовления. Некоторые детали могут оказаться слишком большими или иметь слишком причудливую форму, так что вытащить их без проблем не получится. В таком случае лучше будет составить эту деталь из нескольких, более мелких, а потом соединить их своими руками.

 После того, как работа над макетом завершена, можно приступать к созданию матрицыосновы для будущей детали. И к этому надо отнестись со всей серьезностью. Согласно технологии изготовления необходимо покрыть всю поверхность макета небольшим слоем воска и хорошенько отполировать его. Затем можно наносить матричный гелькоат на поверхность  макета. Матричный гелькоат имеет более густую консистенцию, наносится более тонким слоем и ложится легче, чем обыкновенный. Основа из матричного гелькоата позволит добиться идеальной ровности поверхности матрицы.

 Затем можно приступать непосредственно к работе со стекловолокном.Технология изготовления стеклопластика для тюнинга своими руками такова: первым слоем обычно укладывается стекловуаль. С ее помощью вы без труда обведете все контуры макета, добиваясь предельной точности. Слой стекловуали должен высохнуть. После этого берется слекломат более толстых размеров и кладется сверху в несколько слоев. Помните о том, что не нужно укладывать сразу все слои (как уже говорилось выше, матрица от этого может испортиться). Лучше вделать работу в несколько этапов, пока не будет достигнута оптимальная толщина материала.

 Если вам необходимо сделать разъемную матрицу, то нужно будет соорудить своими руками специальные перегородки, которые разделят макет на несколько сегментов. Сначала кладется основной сегмент, ему нужно будет некоторое время, чтобы застыть. Потом перегородки нужно вытащить. Основной сегмент обрабатывается по краям, затем начинается работа по выкладыванию остальных сегментов. Чтобы правильно расположить при последующей работе все сегменты относительно друг друга, нужно в основном сегменты сделать специальные  ямочки. При укладке последующих сегментов, в ямочки будет заливаться смола и стекловолокно, что позволит образоваться выпуклостям. Эти выпуклости послужат для дальнейшего прикрепления деталей матрицы друг к другу. Кроме того, в ребре каждого сегмента матрицы необходимо будет заготовить отверстия для крепежных болтов. После того, как матрица сделана, нужно позаботиться об ее прочности. Для этого служат ребра жесткости, закрепляющиеся на ней. Изготовить ребра жесткости можно из металла (если требуется особо прочная конструкция), из фанеры или дерева. При правильном выполнении технологии и хорошем макете матрица будет готова к дальнейшей работе. Однако, очень часто ее нужно еще раз обработать, чтобы придать идеальный вид.  Поверхность матрицы необходимо выровнять при помощи шлифовки.

 После того, как поверхность матрицы стала гладкой, придется заняться ее вощением – то есть, тщательной полировкой при помощи воска. Делается это в несколько слоев с небольшими перерывами. Воск наносится тонким слоем на всю поверхность, затем растирается так, чтобы осталась лишь незримая пленочка.

 Есть, правда, и другой вариант, который может заменить натирание воском, а может использоваться вместе с ним. Это использование специальных жидкостей, при помощи которых появляется покрытие в виде пленки. Такие жидкости предназначены также для того, чтобы смола или гелькоат не проникли на саму матрицу. В процессе работы с матрицей нужно следить за тем, чтоб поверхность ее не поцарапалась. Это может привести к тому, что смола прирастет к матрице, и вы не сможете продолжать работу. По сути, все придется начинать снова – шлифовать, востить и т.д. Есть такие вещества, которыми можно обработать матрицу и использовать ее потом несколько раз. Но лучше все же выбрать воск – это проверенный и надежный способ.

 Помимо создания матрицы, есть и другие варианты работы со стеклопластиком. Правда, до сих пор изготовление матрицы остается самым популярным способом. Однако, новейшие технологии позволяют применять в работе компьютерное моделирование, а также станки с ЧУ, при помощи которых создается матрица или макет любого размера и из любого материала. Однако, у вас вряд ли есть такое оборудование, поэтому если вы делаете тюнинг своими руками, то матрица – единственный вариант.

 После того, как матрица закончена, начинается процесс изготовления изделия. Советуем все же сделать первый слой из гелькоата, так как он поможет изделию в итоге принять эффектный внешний облик. Еще один плюс такого слоя – возможность обойтись без покраски в дальнейшем. Слой гелькоата надежно отделяет матрицу от стекловолокна, которое может ее повредить.

 Сама работа со стекловолокномпроизводится разными методами. Такие методы, кстати, годятся и для работы с другими подобными материалами, как то: карбон, кевлар и т.д.

 Способ первый. Формовка вручную.Данный способ является наиболее распространенным, так как позволяет сэкономить на производстве и добиться максимальной точности. Ручная работа всегда ценится гораздо выше. Полотно стекловолокна пропитывается эпоксидной смолой, для чего используется либо кисть, либо валик. Напомним, что нужно выбирать такой валик (кисть), который выдержит работу со смолой. Можно дать стекловолокну пропитаться, а затем укладывать его в матрицу, а можно вделать это сразу после нанесения смолы. Чтобы смола лучше прошла сквозь волокна, необходимо пройтись по волокну разбивочным валиком. После этого нужно взяться за укаточный валик для окончательной обработки волокна. С помощью него вы сможете выдавить оставшиеся пузырьки из волокна, а также сделать слой смолы более равномерным. Избавление от пузырьков должно производиться своевременно, пока изделие не успело застыть. Пузырьки воздуха – серьезный брак, который может повредить готовую конструкцию. Работать с таким волокном далее не представляется возможным – вся работа пойдет насмарку.

 Если вы хотите облегчить себе труд, то можно использовать некоторые простые приспособления, которые помогут в работе. Например, смеситель, который будет автоматически смешивать смолу с катализатором, и наносить ее на валик. Правда, от ручной укатки все равно никуда не деться.

 Ручной метод прост и эффективен, но итог его всегда зависит от способностей и квалификации того, кто изготавливал изделие. Здесь важным преимуществом является опыт. К тому же, непосредственный контакт с эпоксидной смолой и другими материалами может нанести вред здоровью, если работать с ними постоянно. Однако, для небольшой компании ручная формовка – лучшее решение.

 Способ второй.Напыление рубленного роввинга.В этом способе уже применяются технологические приспособления, автоматизирующие процесс. Работа таким способом ведется не с самим стекловолокном, а со стеклонитями. Стеклонить попадает в измельчитель пистолета, который разрубает ее на небольшие волокна. В пистолет уже заложена смола и катализатор, поэтому внутри все смешивается с рубленными нитями, а затем смесь выходит наружу. Готовая смесь подается из пистолета непосредственно на форму. Однако, и тут без рук не обойтись – прокатка такой ткани обязательна.

 При всей кажущейся простоте и выгодности, этот способ имеет свои минусы. Надо сказать, что им пользуются довольно редко, так как при работе тратится большое количество смолы. Как итог – большой вес готового изделия. К тому же, готовое изделие состоит из разрозненных волокон, и, соответственно, является куда менее крепким, чем цельное волокно. Да и сама смесь, выходящая из пистолета, очень вредна для здоровья.

 Способ третий – намотка.Этим способом пользуются в тех случаях, когда готовое изделие должно быть круглой или овальной формы (например, при изготовлении различных труб и резервуаров). Способ намотки широко применяется в изготовлении парусных мачт, удочек, велосипедных рам, автомобильных глушителей и т.д.

 Стекловолокно попадает в ванну со смолой, затем смесь проходит через натяжные валики, которые вытягивают полотно и выдавливают лишнюю смолу. После чего волокна ткани подаются на сердечник, который их наматывает. Скорость и угол намотки волокна можно регулировать  при помощи изменения движения тележки. Процесс очень напоминает то, как в швейной машинке нить наматывается на шпульку. Итог работы третьим способом – высококачественное и прочное изделие.

 Способ четвертый. Метод препрегов.Препрегами называют заготовки, состоящие  из кусков стеклоткани, которые уже пропитались смолой. Предварительно необходимо провести пропитку стеклоткани предкатализированной смолой. Пропитка должна осуществляться при большой температуре и высоком давлении. Смола достигает полутвердого состояния, и это заготовки способны храниться достаточно долго. Затем препреги кладутся на матрицу, и вся конструкция помещается в вакуумный мешок. Ее необходимо нагреть до 180 градусов, чтобы смола стала мягкой. В условиях вакуума препрега ляжет по необходимой форме. Затем изделие снова нагревают для застывания смолы.

 При работе этим способом не обойтись без автоклава. Поэтому такой способ хорошо для изготовления небольших по размерам частей. Однако, большое преимущество этого способа – в вакууме воздушные пузырьки не образуются, а также значительно снижается расход смолы.

 Также можно использовать и другие способы, как то: пультрузия, RFI, RTM и т.д. Выбирать способ изготовления нужно на основе того, какое необходимо получить в итоге изделие.

 Теперь можно подвести итоги.Работа со стеклопластиком дает большое преимущество в весе. Чтобы сделать конструкцию прочной, зачастую приходится делать ее достаточно толстой, что прибавляет веса. Стеклопластик этим не страдает. Его большое преимущество перед, например, алюминием или сталью – способность принимать исходную форму после воздействия удара. Если, конечно, деталь не разрушилась. Ремонтировать части из стеклопластика гораздо проще. Трещину достаточно заклеить смолой, а затем наложить небольшой кусок из стеклоткани или стекломата. Если деталь подверглась более значительным повреждениям, то ее можно снять и положить на матрицу, чтобы она вновь приняла исходные очертания. Хотя, в таких случаях лучше, все же, изготовить новую деталь. Части из стеклопластика можно «подлатать» и шпаклевкой, шкуркой и водой.

 Правда, стеклопластик – материал далеко не из дешевых. К тому же, работать с ним вредно для здоровья, он выделяет токсические вещества. Поэтому нужно быть предельно осторожным. Работа по тюнингу автомобиля из стеклопластика требует обязательного наличия респиратора, который защитит от вредных испарений эпоксидной смолы.

kamaz-stekloplastik.ru

Стеклопластиковая лодка своими руками: как правильно сделать?

Лодка из стеклопластика завоевала популярность своей долговечностью и надежностью. Стеклопластик обладает рядом значимых преимуществ перед другими материалами. Собрать судно можно быстро и без особых затрат. Лодка из стеклопластика своими руками – бюджетный и достойный вариант для поездок на рыбалку.

Предназначение и поэтапное изготовление

Пластиковое маломерное судно предназначено преимущественно для рыбалки. Его можно также использовать для водного туризма, спортивного направления. Условия эксплуатации лодки на воде: волна не более 60 см высотой, сила ветра – до 4 баллов по десятибалльной шкале. Судно из стеклопластика – это прекрасная альтернатива надувным лодкам.

На первом месте среди плюсов стоит прочность, которая превосходит данный показатель алюминиевой лодки того же класса. Такое судно прослужит долго, при должном уходе – до 20 лет.
Корпус из стеклопластика имеет отличную гидродинамику и форму, обладает высокими физико-химическими свойствами. Ремонт вполне осуществим своими руками. Одним из наиболее важных преимуществ пластиковой лодки является возможность ее изготовления в соответствии со своими желаниями.

Стеклопластик – единственный материал, позволяющий самому создать форму любой сложности. Самостоятельное конструирование днища дает возможность оснастить его реданами любой конфигурации. Можно добиться максимальной эффективности ходовых качеств судна, расположив реданы в наиболее подходящих местах. Кроме того, по дизайну самодельная лодка будет отражением характера ее владельца.

Существует метод изготовления самодельной лодки из фанеры и стеклопластика, когда пластик используется лишь для наружного покрытия лодки. Но эта технология не оправдывает себя. Лежащий под пластиком слой фанеры быстро набирает влагу, что увеличивает вес судна. Происходит быстрое разрушение фанеры из-за воздействия микроорганизмов и процесса расслоения, ведь по прочности фанера значительно уступает пластику.

Как сделать лодку? Аккуратно соблюдая все правила, даже новичок сможет осуществить эту задачу. Технологический процесс простой и бюджетный. Корпус судна создается за счет пропитанного полимерным составом армирующего наполнителя.

Материалы и чертеж

Сырьевые материалы, используемые в качестве армирующего наполнителя при изготовлении каркаса:

  • основа корпуса, борта – ровинговые стеклоткани TP-07, TP-03, TP-056;
  • локальное укрепление отдельно взятых участков – конструкционные стеклоткани T-11, T-13.

Стеклоткань бывает разных видов по типу плетения, размеру нитей. В основном выбирают «косое» или сатиновое плетение. Нити должны быть витыми. Продается материал в виде листов, рулонов, ленты.

Стеклоткань продается пропитанной жирным составом. Чтобы ткань лучше пропитывалась связующим, замасливатель следует удалить при помощи бензина, уайт-спирита или ацетона. Обезжиренную ткань просушивают около 2-4-х часов на воздухе.

Для склеивания армирующего материала понадобится смола. В отрасли судостроения используется три разновидности смол: эпоксидные, винилэфирные, полиэфирные. Наиболее важные характеристики смол при строительстве стеклопластиковой лодки из любого типа волокна – это адгезия и пропитываемость.

Дешевым вариантом является использование полиэфирной смолы, позволяющей создать цельный элемент из стеклопластика за одну операцию. Можно применить смолу TM Ashland. Для создания декоративного, с защитными свойствами покрытия корпуса, понадобится гелькоут. Также потребуется фанера толщиной не менее 1,2 см, обладающая влагостойкостью.

Изготовление лодки невозможно без наличия грамотного чертежа. Проектирование будущего плавсредства можно осуществить с помощью программы Автокад. Сначала создается 3D модель, затем схемы шпангоутов, выкроек. Готовые чертежи берутся на специализированных сайтах, в интернете. Теперь можно начинать делать стеклопластиковую лодку своими руками.

Матрица

Непосредственно производственный процесс изготовления стеклопластиковой лодки своими руками начинается с постройки матрицы. Сначала изготавливается каркас, на который крепятся шпангоуты. Далее их следует обить двенадцатимиллиметровой фанерой, стараясь добиться как можно более ровной поверхности. Края лодки делают более жесткими, для бортов применяют двойной слой фанеры.

Теперь необходимо долго и тщательно выравнивать борта с использованием полиэфирной шпатлевки. Нужно исключить все погрешности, чтобы конструкция лодки была устойчивой. Можно работать специальными шпателями-шаблонами.

На этапе выравнивания матрицы можно предусмотреть такую важную деталь лодки, как киль. Он обеспечивает ровное движение весельной или моторной лодки, исключая вертлявость. Изготовленный из дерева самодельный киль заливают полиэфирной смолой.

Посредством разметки выявляют все погрешности построенной матрицы. Наждачкой выравнивают и зачищают края, придавая будущему судну симметричность. Готовая очищенная от грязи форма обезжиривается, на нее наносится антиадгезионный состав в 4 слоя. Он необходим в качестве разделителя, не допускающего прилипания смолы к поверхности формы.

Покрытие гелькоута

После высыхания восковой прослойки наносится гелькоут, который является внешней поверхностью лодки. Это ответственный момент, от которого зависит внешний вид судна. Гелькоут обеспечивает защиту от царапин, ультрафиолета, потертостей. Наносить его нужно, добиваясь равномерного покрытия, избегая пузырьков и потеков. Теперь можно приступать к укладке раскроенных деталей на полностью высохший слой гелькоута.

Изготовление корпуса

Раскрой ткани осуществляется отрезанием полотен, соответствующих длине корпуса. Полотна для укладывания вдоль ватерлинии и киля, не должны иметь стыков. Если произойдет удар о препятствие, то материал в этом месте способен задраться, а затем отслоиться. Следует оставлять припуски при раскрое по кромкам для укладывания внакрой. Чтобы сшить куски стеклоткани для получения необходимой длины, можно использовать стеклянные нитки, выдернутые из кромки материала, либо пропитанные олифой льняные.

Слой стекловолокна равномерно покрывается связующей полимерной смолой. Для этого рекомендуется пользоваться прикаточным валиком. Пузырьков воздуха необходимо избегать, так как оставшиеся в некоторых местах пустоты ослабляют конструкцию. Далее укладывается следующий слой стеклоткани по аналогичной схеме. Можно наносить до пяти слоев стеклопластика. Для получения более красивого верхнего слоя рекомендуется использовать специальный «верхний» стеклопластик.

Силовой каркас и пол

Чтобы усилить корпус необходимо проложить три деревянных бруска вдоль формы, которые затем покрывают двумя слоями стекловолокна. Монтаж шпангоутов производят через каждые 30 см, также нанося на них стеклоткань.

Необходимо создать двойное герметичное дно, делающее лодку непотопляемой даже в случае переворачивания. Пол обшивается фанерными листами с влагостойкими свойствами. Готовый пол покрывается парой слоев из армирующей ткани, с обязательной пропиткой полимерной смолой. Составу дают полностью высохнуть.

Завершающий этап

Остается извлечь готовую лодку из формы, обрезать припуски, зашлифовать поверхность, смонтировать крышу и брус для защиты бортов. Можно сделать также дополнительные элементы: сидения, весельные крепления, ящички. Используя стеклопластик, своими руками можно изготовить любые необходимые аксессуары для судна. После этого приступают к покраске.

Аналогичным методом изготавливаются своими руками катера из стеклопластика. Конечно, чертеж и конструкция катера сложнее, чем лодки, и усилий потребуется больше. Зато стоимость самоделки обойдется вполовину меньше, чем такого же готового судна.

Ремонт

Ремонтировать катер из стеклопластика или лодку требуется при возникновении типовых повреждений:

  • дефекты декоративного слоя;
  • трещины в корпусе;
  • пробоины и полупробоины;
  • расхождение углов;
  • раковины.

Основные материалы для ремонта: стеклоткань, эпоксидные смолы. Начиная ремонт, рекомендуется расположить поврежденное место ближе к горизонтальному уровню. Поверхность должна быть чистой, сухой, обезжиренной. Может потребоваться фен, технический или бытовой. Перед началом заделки дефектов стеклоткань необходимо обезжирить, прополоскав в растворителе, и хорошо высушить.

При аварийном ремонте не стоит сушить ее над костром, так как образуется копоть. Перед укладкой на повреждение стеклоткань пропитывается в разведенном компаунде (полиэфирной или эпоксидной смоле), после чего отжимается протягиванием между двумя палками. Место ремонта нужно зачистить крупной шкуркой до стеклотканевого слоя, сделав его слегка махровым.

Устранение повреждений

Мелкие повреждения в виде царапин заделываются эпоксидной смолой без наполнителя или грунтом. Царапину сквозного типа убирают методом шпаклевания компаундом с наполнителем, после чего обработанное место остается зашлифовать и закрасить.

Мелкие трещины достаточно замазать эпоксидной смолой. Если треснул корпус, то с обеих сторон повреждения снимается декоративный слой до стеклоткани. После высушивания ее заполняют эпоксидной смолой. Для этого нажимают с каждой из сторон трещины, давая ей раскрыться, и промазывают. После этого края совмещают, фиксируют. Сверху, с обеих сторон, накладывают пропитанную компаундом полосу стеклоткани. После застывания место ремонта шлифуют, покрывают слоем смолы, снова шлифуют и красят.

Полупробоина характеризуется проломом с оставшимся куском пластика. Если пролом небольшой, то нужно вправить торчащий кусок. Для этого необходимо обработать компаундом все поверхности. При помощи упора и киянки кусок ставится на место, при этом с одной стороны образуется выпуклость, а с другой – вмятина. На выпуклое место укладывается стеклоткань с пропиткой, фиксируется грузом. После полимеризации полупробоина шпаклюется смолой с наполнителем. Дальнейшие действия, шлифовка – укладка пропитанного листа, повторяются дважды. Затем осуществляется шлифовка и покраска.

Пробоина заделывается с помощью пенопластового пуансона, желательно по внешним обводам. Из толстой стеклоткани делаются несколько заплат с допусками от 3 до 5 мм, так, чтобы толщина пакета соответствовала толщине корпуса. После установки пуансона вклеиваются заплаты. Алгоритм дальнейших действий тот же, что и в предыдущих случаях.

Расхождение углов устраняется аналогично заделке трещин, но берется стеклоткань в виде ленты. Раковина является самым неприятным видом повреждения. Иногда это дефект производства. Она может образоваться между слоями из-за попадания воды, которая распирает слои в зимнее время. Для ремонта понадобится вскрыть раковину, просверлив отверстие до попадания в полость.

Затем делается широкий разрез (до 5 мм) в месте ее наибольшего размера. Вскрытая полость просушивается феном, заполняется компаундом при помощи шприца. Обработанная раковина зажимается в пресс. Затем совершается привычный алгоритм шпаклевки, шлифовки и покраски.

Стеклопластик является прекрасным материалом для изготовления лодок и катеров, доступным в применении. Изготовленные своими руками стеклопластиковые лодки получаются долговечными и прочными, легкими в ремонте. Следует учитывать, что компоненты используемых в работе материалов не безопасны для здоровья. Необходимо работать в резиновых перчатках, защитных масках, очках, в хорошо проветриваемом месте.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

boatcity.ru

Стеклопластик своими руками

Статья рассказывает о том, какими свойствами обладает стеклопластик и насколько он применим в строительстве и в быту. Вы узнаете, какие компоненты нужны для изготовления этого материала и их стоимость. В статье приведены пошаговые видео и рекомендации к применению стеклопластика.

 

С момента открытия эффекта быстрого окаменения эпоксидной смолы под действием кислотного катализатора стеклопластик и его производные стали активно внедрять в бытовые изделия и детали машин. На практике он заменяет или дополняет исчерпаемые природные ресурсы — металл и дерево.

 

 

Что такое стеклопластик

 

Принцип действия, заложенный в основу прочности стеклопластика, аналогичен железобетону, а по виду и структуре ближе всего к армированным слоям современной «мокрой» отделки фасадов. Как правило, вяжущее — композитный, гипсовый или цементный раствор — имеет свойство ссыхаться и трескаться, не удерживая нагрузку, а иногда даже не сохраняя целостности слоя. Чтобы этого избежать, в слой внедряют армирующий компонент — стержни, сетки или холст.

В результате получается уравновешенный слой — вяжущее (в высохшем или полимеризованном виде) работает на сжатие, а армирующий компонент работает на растяжение. Из таких слоёв на основе стекловолокна и эпоксидной смолы можно создать объёмные изделия, либо дополнительные усиливающие и защитные элементы.

 

 

Компоненты стеклопластика

 

Армирующий компонент*. Для изготовления бытовых и вспомогательных строительных элементов обычно используется три типа армировочного материала:

1.   Стеклосетка. Это сетка из стекловолокна с ячейкой от 0,1 до 10 мм. Поскольку эпоксидный раствор — агрессивная среда, для изделий и строительных конструкций настоятельно рекомендована сетка с пропиткой. Ячейку сетки и толщину нити следует подбирать, исходя из назначения изделия и требований к нему. Например, для армирования нагруженной плоскости стеклопластиковым слоем подойдёт сетка с ячейкой от 3 до 10 мм, толщиной нити 0,32–0,35 мм (усиленная) и плотностью от 160 до 330 г/куб. см.

2.   Стеклохолст. Это более совершенный вид основы стекловолокна. Он представляет собой очень густую сетку, изготовленную из «стеклянных» (кремниевых) нитей. Его применяют для создания и ремонта бытовых изделий.

3.   Стеклоткань. Имеет те же свойства что и материал для одежды — мягкий, гибкий, податливый. Этот компонент очень разнообразен — он различается по прочности на разрыв, толщине нити, густоте плетения, спецпропиткам — все эти показатели ощутимо влияют на конечный результат (чем они выше, тем прочнее изделие). Главный показатель — плотность, в пределах от 17 до 390 г/кв. м. Такая ткань значительно крепче даже знаменитого военного сукна.

* Описанные виды армировки применяются и для других работ, но в паспорте изделия обычно указывается их совместимость с эпоксидной смолой.

 

Таблица. Цены на стеклоткань (на примере продукции компании «Интеркомпозит»)











Плотность

Цена, у. е./кв. м

17

4,6

25

3

48

3,2

80

2,8

110

2,8

160

3

200

3

280

4,3

390

5,2

Вяжущее. Это и есть эпоксидный раствор — смола, смешанная с отвердителем. По отдельности компоненты могут храниться годами, но в смешанном виде состав твердеет от 1 до 30 мин, в зависимости от количества отвердителя — чем его больше, тем быстрее твердеет слой.

 

Таблица. Наиболее распространённые марки смолы





Наименование

Производитель

Назначение

Цена, у. е./кг

ЭД-16

Россия, Китай

Ремонтные работы и слои в защищённых местах

4,6

ЭД-20

Россия, Китай

Ремонтные работы и слои на открытых местах

6,3

LR1100

Саудовская Аравия

для бытовых нужд, бижутерии

2,5

Популярные отвердители:

1.  ЭТАЛ-45М — 10 у. е./кг.

2.  ХТ-116 — 12,5 у. е./кг.

3.  ПЭПА — 18 у. е./кг.

Дополнительным химическим компонентом можно назвать смазку, которую иногда наносят для того, чтобы защитить поверхности от проникновения эпоксида (для смазывания форм).

В большинстве случаев баланс компонентов мастер изучает и подбирает самостоятельно.

 

 

Как применить стеклопластик в быту и в строительстве

 

В частном порядке этот материал чаще всего применяется в трёх случаях:

·      для ремонта стержней;

·      для ремонта инвентаря;

·      для усиления конструкций и плоскостей и при герметизации.

 

Ремонт стержней из стеклопластика

 

Для этого потребуется рукав из стеклоткани и высокопрочная марка смолы (ЭД-20 или аналог). Технически процесс подробно описан в этой статье. Стоит отметить, что углеволокно значительно прочнее стекловолокна, а значит, второе не подойдёт для ремонта ударного инструмента (молотков, топоров, лопат). При этом из стеклопластика вполне можно изготовить новую ручку или рукоятку для инвентаря, например, крыло мотоблока.

Полезный совет. Стеклопластиком можно усовершенствовать свой инструмент. Оберните пропитанным волокном рукоять рабочего молотка, топора, отвертки, пилы и сожмите в руке через 15 минут. Слой идеально примет форму вашей руки, что заметно отразится на удобстве в работе.

 

 

Ремонт инвентаря

 

Герметичность и химическая стойкость стеклопластика позволяют ремонтировать и герметизировать следующие изделия из пластика:

1.  Канализационные трубы.

2.  Строительные вёдра.

3.  Пластиковые бочки.

4.  Дождевые отливы.

5.  Любые пластиковые детали инструмента и техники, не испытывающие больших нагрузок.

Ремонт при помощи стеклопластика — пошаговое видео

У «самодельного» стеклопластика есть одно незаменимое свойство — он точно обрабатывается и хорошо держит жёсткость. Это значит, что из холста и смолы можно восстановить безнадёжно испорченную пластиковую деталь, либо изготовить новую.

 

 

Усиление строительных конструкций

 

Стеклопластик в жидком виде имеет прекрасную адгезию к пористым материалам. Иными словами, он хорошо сцепляется с бетоном и деревом. Этот эффект можно реализовать при монтаже деревянных перемычек. Доска, на которую нанесён жидкий стеклопластик, приобретает дополнительно 60–70% прочности, а значит, для перемычки или перекладины можно использовать доску вдвое тоньше. Если усилить этим материалом дверную коробку, она станет более устойчивой к нагрузкам и перекосам.

 

 

Герметизация

 

Ещё один способ применения — герметизация стационарных ёмкостей. Резервуары, каменные цистерны, бассейны, покрытые изнутри стеклопластиком, приобретают все положительные свойства пластиковой посуды:

·      нечувствительность к коррозии;

·      гладкие стены;

·      сплошное монолитное покрытие.

При этом создание такого покрытия обойдётся около 25 у. е. за 1 кв. м. О прочности изделий красноречиво говорят реальные испытания продукции одного из частных мини-заводов.

Особо стоит отметить возможность починки кровли. Правильно подобранным и нанесённым эпоксидным составом можно отремонтировать шифер или черепицу. С его помощью можно моделировать сложные светопрозрачные конструкции из оргстекла и поликарбоната — навесы, уличные светильники, скамейки, стенки и многое другое.

Как мы выяснили, стеклопластик становится простым и понятным ремонтно-строительным материалом, который удобно применять в быту. При развитом навыке из него можно создавать интересные изделия прямо в собственной мастерской.

 

Виталий Долбинов, рмнт.ру

 

 

http://www.rmnt.ru/ — сайт RMNT.ru

 

digest.wizardsoft.ru