Материалы для постройки и ремонтасудов (лодок, яхт) и летательных аппаратов, автомобилей

Где взять сырье?

Для того, чтобы открыть собственное производство, необходимо найти надежных поставщиков качественного сырья. Основными компонентами для создания материала являются сырье из стекловолокна, смола, отвердитель, ускоритель и пластификаторы.

Основные компоненты

Стеклоткань и стеклорогожа — это сотканные из стекловолокна материалы, которые применяются для изготовления изделий с повышенными физико-механическими свойствами. Поставляют стеклоткань и стеклорогожу в больших рулонах. При пропитке смолой стеклоткань впитывает смолу, и стекловолокно в ворсе укрепляется, стеклоткань растет до необходимой высоты. Стеклоткань рекомендуют хранить в прохладном и сухом месте. Температура хранения не должна превышать 36°С, а относительная влажность при хранении должна поддерживаться ниже 85%. Стеклоткань должна оставаться в своей упаковке, вплоть до момента использования. Нужно постараться избегать повреждения упаковки при хранении материала. Если на материал попадет влага, он станет просто не пригодным для использования.

Смолы. Для производства стеклопластика необходимо связующее вещество, на основе которого после обработки образуется полимерная матрица, которая определяет физико-химическое качество материала. От этих свойств зависит дальнейший способ формообразования изделий, а также методика последующей утилизации отходов.

То того, как поведут себя связующие смолы при нагревании, зависит термопластичность стеклопластика, которая имеет способность изменять форму при нагревании стеклопластикового изделия, а также сохранять ее после остывания.

В зависимости от свойств, условно смолы подразделяются на термопластичные и термореактивные. К первым можно отнести тот вид пластика, который легко изменяет свою форму под воздействием высокой температуры. Изделия такого состава могут перерабатываться повторно.

Термореактивные не способны повторно перерабатываться, такие изделия не плавятся при нагреве. Соответственно изделия из такого материала изготавливаются одноразово.

Также нужны отвердитель, красители, катализаторы и другие составляющие.

§ 187. Формовщик стеклопластиковых изделий 3-го разряда

Характеристика работ. Формование сложных стеклопластиковых
изделий из композиционных материалов методами контактным и вакуумного
прессования, особо сложных крупногабаритных изделий под руководством формовщика
стеклопластиковых изделий более высокой квалификации. Приготовление уплотнительной
массы. Заделка непроницаемых соединений и проверка качества исполнения.
Заформовка средней сложности изделий из металла и других материалов. Устранение
дефектов формования (пузырей, впадин) после снятия изделия с оснастки. Разметка
и раскрой предварительно пропитанного стекломатериала по чертежам. Прикатка
напыленного слоя на конструкцию конфигурации средней сложности. Пропитка
уложенного материала на гравитационной установке. Напыление несложных изделий.
При необходимости — приготовление связующих растворов вручную. Учет выработки.

Должен знать: процесс формования и приформовки сложных
стеклопластиковых изделий из композиционных материалов разными методами;
устройство применяемой оснастки (стендов, матриц, пуансонов); процесс
полимеризации; правила определения толщины формуемого изделия в зависимости от
армируемого материала; правила, чтения сложных чертежей; назначение и принцип
работы напылительной и гравитационной установок.

Примеры работ

1. Банки, образцы, переборки — напыление.

2. Валы гребные до 250 мм — формование.

3. Детали автомобилей (слепки, модели), детали крыльев,
крыши, панели мотоотсеков, полы — формование.

4. Детали кабины тепловозов и электровозов, детали кузова
автобуса «Старт», катера, корпуса спасательных шлюпок, палубы, рубки,
секции днищевые, ялы — формование контактным методом.

5. Комингсы дверей, горловины, тамбуры шахты, кнехты,
секции, бортовые палубные переборки, детали насыщения фундаментов — формование.

6. Корпуса спасательных шлюпок, катеров, ялов — формование
методом вакуумного прессования.

7. Корпуса обтекателей, набор сложной конфигурации, флоры,
киль, стрингеры, балки фундаментов, секции, корпуса катеров, шлюпок, фундаменты
под главные и вспомогательные двигатели, цистерны, мебель судовая, рубки,
надстройки, днищевые оконечности, бортовые палубные надстройки, дельные вещи,
стыковка секций и др. — формование контактным методом.

ФОРМОВКА ПО МОДЕЛИ С ОТЪЕМНЫМИ ЧАСТЯМИ

При изготовлении форм для отливок, имеющих на своей поверхности выступающие части трех видов (I–III на рис. 8, а), Можно использовать рассмотренный ранее метод подрезки или формовку в стержнях, описанную ниже. Однако формовка в стержнях является дорогостоящей, а применение подрезки не всегда возможно. Так, для получения элемента вида II подрезка невозможна, а для элементов видов I и III она получается глубокой и вызывает затруднения при формовке. Для изготовления таких отливок применяют формовку по модели с отъемными частями (рис. 8, б–г). Отъемные части вида I применяют при наличии в модели достаточной полости, через которую можно удалить штифт. Формовка ведется обычным образом. После того как модель заформована, удаляют штифт (рис. 8, б), затем извлекают модель и вслед за этим вынимают отъемную часть из формы.

При формовке модели с отъемными частями вида II уплотняют смесь до верхней плоскости отъемной части. Затем извлекают шпильку (рис. 8, в) и заканчивают уплотнение.

Рис. 8. Формовка по модели с отъемными частями а – модель; б, в, г – последовательность выполнения операций 1 – 4 формовки: I–III – виды отъемных частей; стрелками показано направление перемещения отъемных частей модели

Причем плотность смеси под отъемной частью должна быть достаточно высокой, так как в противном случае может произойти сдвиг отъемной части от первоначального положения. Последовательность и направление извлечения отъемной части соответствует цифрам 1–4 и стрелкам.

Вид крепления III отъемных частей носит название «ласточки хвост» (рис. 8, г). Этот способ широко используют в литейных цехах, так как он удобен и практичен, обеспечивает большую точность и производительность по сравнению с предыдущими. Однако в случае заклинивания «ласточкина хвоста» при удалении отъемных частей 1–3 модели может произойти смятие форм, поэтому необходимо внимательно следить за состоянием соединения.

Состав и структура

Для изготовления стеклопластиков используют следующие материалы:

  1. Наполнители.
  2. Связующие вещества.
  3. Модифицирующие добавки – инициаторы реакции, катализаторы, отвердители, ускорители, стабилизаторы или замедлители твердения, огнеупорные добавки, пластификаторы и газообразователи и др. категории добавок, влияющих на температурный режим полимеризации связующей матрицы и на параметры физико-технических характеристик пластика.
  4. Красители, вводимые в процессе полимеризации для окраски изделий из СПМ в яркие насыщенные цвета.

Наполнители, представленные различными стекловолокнистыми материалами, получаемыми при текстильной переработке первичных стеклянных и кварцевых волокон (первичные волокна или нити производят способом вытягивания расплавленного стекла через фильеры диаметром 6-20 мкм):

  • нитями и жгутами из скрученных первичных волокон;
  • ровницей, чаще называемой стеклоровингом (от англ. roving – ровница), представляющей собой пряди из параллельных нескрученных волокон;
  • стеклотканями.

Стеклобой, добавляемый к исходному сырью для получения расплавленного стекла, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 56617-2015 «Ресурсосбережение. Технические требования к стеклобою, предназначенному для использования в производстве стекловолокна».

Нитевидный наполнитель выполняет функции армирующего элемента, обеспечивающего жесткость структуры пластика и повышенную прочность стеклопластикового материала.

Столь высокую прочность СПМ придают наполнители из высокомодульных (сверхпрочных) стекловолокон.

Они обладают модулем упругости выше 50 ГПа.

Величина модуля упругости стеклопластика уступает аналогичному показателю для конструкционной стали (210 ГПа). Однако удельная прочность, которая рассчитывается как отношение предела прочности материала к плотности, у СПМ намного выше ( 90,0 у стеклопластиков против 3,1 у стали).

Стеклопластиковое изделие в несколько раз легче аналогичной равнопрочной стальной конструкции.

Связующие вещества на основе полимерных синтетических смол, выполняющие следующие функции:

  • объединение («связку») стекловолокнистого наполнителя и других компонентов в единый монолитный материал;
  • равномерное распределение внутренних напряжений и внешних механических нагрузок между нитями наполнителя;
  • защиту наполнителя от агрессивных воздействий внешней среды.

В процессе изготовления стеклопластика связующие смолы не способны проникнуть в стекловидную структуру волокон наполнителя, а только обволакивают внешнюю поверхность стеклонитей.

Связующие полимеры придают СПМ способность к формованию в изделия заданной конфигурации и требуемых размеров.

Контактное формование

Контактное формование изделий в открытых формах осуществляется в основном двумя способами.

Контактным формованием ( рис. 156, а) получают плоские фигурные крупногабаритные изделия. Формы могут быть деревянными, гипсовыми, металлическими или пластмассовыми. Процесс формования состоит в поочередном накладывании на стенки формы наполнителя и смолы. Чтобы материал не прилипал, стенки формы / обкладывают целлофаном или покрывают антиадгезионными веществами.

Контактным формованием и напылением обычно изготавливают небольшие партии относительно менее прочных изделий сложной геометгрической формы. Эти методы требуют больших затрат труда, и при их применении трудно обеспечить нормальные санитарные условия работы.

Для контактного формования используют негативную форму ( матрицу) либо позитивную форму ( пуансон), изготовленные из металла, пластмасс, армированных пластиков или их сочетания. Стекломат или тканый стеклонаполнитель размещают вручную на поверхности формы, наносят кистями связующее и обкатывают формуемое изделие валиком для удаления воздуха и уплотнения материала.

Метод контактного формования применяется для изготовления строительных конструкций, корпусов лодок, кузовов автомобилей, а также для футеровки химических аппаратов и емкостей. При контактном формовании стоимость изделий высока, так как цикл изготовления изделий длителен и значительны затраты ручного труда.

Недостатком контактного формования является значительная стоимость изделий, обусловленная большими затратами ручного труда и довольно длительным циклом изготовления.

Стеклопластики контактного формования рекомендованы для создания образцов и выпуска небольших серий кузовных крупногабаритных панелей, а также целых кузовов легковых автомобилей и кабин грузовых машин, а также больших панелей типа обтекателей.

Свойства заливочных компаундов для технологической оснастки.

Метод контактного формования заключается в следующем: на специально подготовленную поверхность формы последовательно накладывают, пропитывают связующим и уплотняют до нужной толщины слои армирующего материала. Размеры формуемых изделий ограничиваются только производственными возможностями. Метод не требует сложного оборудования, отверждение, как правило, производится при комнатной температуре.

Метод контактного формования применяется для изготовления кузовов автобусов и легковых автомобилей, кабин автомобилей специального назначения, выпускаемых небольшими сериями, опытных партий и образцов новых автомобилей, запасных частей ( например, крыльев легковых автомобилей Москвич, Жигули и др.), в практике автолюбителей — для изготовления кузовов и отдельных крупногабаритных кузовных панелей.

Для контактного формования обычно используются ненасыщенные полиэфирные смолы. Ненасыщенные полиэфиры применяются в смеси с мономером и инициатором перекисного типа. В состав связующего входит также ускоритель. Полиэфирные смолы, содержащие инициаторы и ускорители, способны отверждаться без давления при комнатной температуре.

Способ контактного формования имеет целый ряд недостатков, которые особенно проявляются в условиях серийного производства. К ним относятся: значительный разброс показателей физико-механических свойств изделий; длительность процесса формования; зависимость качества изделий от квалификации формовщиков; тяжелые условия труда.

Метод контактного формования широко распространен в производстве крупногабаритных изделий или изделий сложных форм. Пользуясь этим методом, можно сравнительно легко и быстро изготавливать такие изделия, как корпус катера с палубой и надстройками.

Метод контактного формования с напылением осуществляется с помощью специальных приспособлений — пистолетов-напылите-лей, выбрасывающих на форму стекловолокнистый наполнитель ( в виде отрезков первичных нитей стекловолокна) одновременно со связующим. При этом инициатор и ускоритель можно подавать в связующее раздельно; в случае необходимости можно вводить также тиксотропную добавку. Этот метод имеет ряд недостатков: загрязненность рабочего места, антисанитарные условия работы, значительные потери материалов.

Схема установки для получения. заготовок из стеклопластика.

Вакуумная формовка пластиков

На сегодняшний день формы из пластика могут полноценно заменять аналогичные изделия, которые ранее лидировали в индустриальном производстве. Применяется такой вид формовки для серийного производства и для индивидуальных экземпляров изделий. Благодаря современным агрегатам для вакуумной формовки, дизайн изделия может иметь очень креативные формы, что удовлетворяет огромный диапазон сфер производства. К разряду пластика относятся следующие материалы:

  1. Оргстекло. Этот материал является полиметилметакрилатным пластиком либо акрилом, и в своей стандартной форме он полностью прозрачный, но при необходимости его цвет можно изменить при помощи добавления красителей любых оттенков. Прежде чем использовать такой вид материала, его необходимо тщательно высушить, так как он предрасположен к интенсивному впитыванию влаги из окружающей среды. Из недостатков использования данного сырья, можно отметить, что в процессе формирования необходимого изделия, затрачивается большое количество электричества, но это с лихвой компенсируется долговечностью готового продукта, который применяется в рекламных стендах, в изготовлении объемных цифр и букв, и прочих деталей продукции для рекламных кампаний.
  2. Пластик ABS. Этот материал свободно поддаётся вакуумной формовке и отличается изумительными качествами выдерживания ударных нагрузок. Благодаря этому, основное предназначение при использовании данного материала является изготовление спортивного инвентаря. В дополнение можно подчеркнуть, что ABS пластик способен выдерживать нагрев до 90 градусов в процессе его формовки.

Вакуумная формовка пластиков

ФОРМОВКА В ПОЧВЕ (КЕССОНАХ)

Почвой в литейных цехах называют слой специально подготовленной формовочной смеси определенной толщины, представляющий собой пол цеха. Изготовление литейных форм в почве называется почвенной формовкой. Почвенные формы делают открытыми или закрытыми. Простейшим способом почвенной формовки является формовка в сырой тощей формовочной смеси. Однако в почвенных формах изготовляют очень сложные и крупные отливки, при этом тщательно сушатся и применяются специальные смеси для сухой формовки. Для крупных форм в полу литейной часто готовят специальные облицованные плитами ямы или постоянные кессоны. Таким образом, развитием и совершенствованием элементарно простой почвенной формовки является ямная и кессонная формовка сложнейших и наиболее крупных фасонных отливок.

Кессон – большая яма, выложенная кирпичом или бетонированная, имеющая хорошую гидроизоляцию от грунтовых вод.

Откачка воздуха и вдавливание заготовки

После предварительного нагрева и растяжения закрепленной заготовки из аппарата для формовки производится откачка воздуха вакуумным насосом. При снижении давления внутри аппарата полимерный материал, достигший состояния пластичности, начинает облегать форму матрицы.

В зависимости от требований, предъявляемых к конечному продукту, технология вакуумной формовки, может совмещаться с технологией штампования при помощи пуансона. В этом случае помимо откачки воздуха на заготовку сверху воздействует специальная конструкция, профиль которой повторяет поверхность матрицы.

Комбинацией этих методов можно добиться максимальной точности заданных форм деталей, а также обеспечить равномерное распределение полимерного материала по поверхности матрицы, полностью исключив образование складок и участков с различной толщиной.

ОПОЧНАЯ ФОРМОВКА

Литейные формы при опочной формовке часто изготовляют на встряхивающих машинах с подпрессовкой. Последовательность операций при изготовлении полуформы верха на встряхивающих с подпрессовкой формовочных машинах представлена на рис. 2.

Модельную плиту 7, закрепленную на столе машины 2 опрыскивают разделительным составом (например, смесью керосина с мазутом) (рис. 2, а). Устанавливают по штырям модельной плиты опоку 3, стояк 4 (рис. 2, б). Засыпают облицовочную формовочную смесь 5 (рис. 2, в), надевают на крестовины крючки 6 (рис. 2, г) для удержания выступающих частей формы, устанавливают наполнительную рамку 7 и засыпают наполнительную смесь 8 (рис. 2, д). Затем включают встряхивающий механизм для уплотнения смеси при ее встряхивании. Сняв наполнительную рамку, выполняют допрессовку верхних слоев смеси в опоке, а в некоторых случаях их уплотняют пневматической трамбовкой (рис. 2, е). Далее вручную линейкой срезают излишки смеси с поверхности опоки (рис. 2, ж), накалывают душником вентиляционные каналы 9 (рис. 2, з) и извлекают модель стояка.

Рис. 2. Последовательность выполнения операций машинной формовки: а – модельная плита с моделью; б – модельная плита с установленной на ней верхней опокой; в – засыпка облицовочной смеси в опоку; г – установка крючков на крестовины; д – засыпка наполнительной смеси; е – уплотнение смеси; ж – срезание излишков смеси; з – накалывание вентиляционных каналов; 1 – модельная плита; 2 – стол машины; 3 – опока; 4 – модель стояка; 5 – облицовочная формовочная смесь; 6 – стальные крючки; 7 – наполнительная рамка; 8 – наполнительная смесь; 9 – вентиляционный канал

Протяжку моделей из формы выполняют с использованием механизмов штифтового (рис. 3) или рамочного съема полуформы.

Рис. 3. Извлечение модели из полуформы штифтами: а – полуформа после уплотнения; б – полуформа после извлечения модели; 1 – полуформа; 2 – модельная плита; 3 – штифты; 4 – модель; 5 – стол машины; 6 – полость формы

Аналогичным образом, но без операции установки и извлечения стояка литниковой системы, изготовляют нижнюю полуформу на машинах с поворотной плитой и приемным столом, снабженным нивелирующим механизмом. Если съем полуформы штифтовой, то после съема с плиты опоку, подвешенную на цапфах с помощью цепей, закрепленных на подъемнике, поворачивают вручную. На рис. 4 представлены две схемы организации рабочего места опочной формовки, например, на встряхивающих с подпрессовкой машинах, – комплектная и групповая.

При комплектной схеме (рис. 4, а) нижняя опока после ее набивки сдвигается на рольганг 9 со стола машины 8 с поворотным столом. Верхняя опока от машины 3 со штифтовым съемом передается к рольгангу 9 на пневматическом подъемнике, который перемещается по монорельсу 4.

Сборщик устанавливает в нижней форме стержни, спаривает опоки по сборочным штырям, закрепляет их скобами, вынимает штыри и сталкивает на конвейер 1. Пустые опоки после выбивки отливок возвращаются по конвейеру и сталкиваются толкателем на рольганг 5.

Толкатель включает формовщик, который изготовляет верхние полуформы. С помощью пневматического подъемника 6 он разъединяет («распаривает») опоки, снимая верхнюю опоку. Обслуживающая участок бригада состоит из трех человек.

Рис. 4. Схемы организации рабочего места опочной формовки на встряхивающих с подпрессовкой машинах: а – комплектная: 1 – конвейер; 2 – толкатель; 3 – машина; 4, 7 – монорельсы; 5, 9 – рольганги; 6, 10, 11 – пневматические подъемники; 8 – стол машины; б – групповая: 1 – ленточные транспортеры; 2– машины, формующие «низ»; 3 – рольганг для нижних опок; 4 – конвейер; 5– рольганг для верхних опок; 6 – машины, формующие «верх»; Н,–Н3, В,–В3 – соответственно нижние и верхние полуформы

При групповой схеме (рис. 4, б) машины 2 для изготовления нижних полуформ Н–Н3 сосредоточены в одной части конвейера, а машины 6 для формовки верхних полуформ В–В3– в другой. При этом между ними создается такое расстояние, чтобы было достаточно времени для установки стержней и сборки форм непосредственно на конвейере 4. Опоки после выбивки отливок возвращаются к машинам транспортерами 1 и по рольгангам 3 и 5.

Комплектная схема является типичной для литейных цехов массового производства. Групповая схема предпочтительней, если при изготовлении формы используется много стержней. В этом случае длина конвейера для установки стержней значительно больше, чем в комплектной схеме.

Изготовление стеклопластика методом RTM-инжекции.

Изготовление стеклопластика методом RTM-инжекции (Resin Transfer Moulding) – это технология изготовления композиционного материала по методу инжекции смолы в закрытую форму. Метод RTM позволяет делать более технологичные изделия, обладающие высокими физико-механическим свойствами.

Описание:

Изготовление стеклопластика методом RTM-инжекции (Resin Transfer Moulding) – это технология изготовления композиционного материала по методу инжекции смолы в закрытую форму. Метод RTM позволяет делать более технологичные изделия, обладающие высокими физико-механическим свойствами, такие как: элементы БПЛА, части спортивных авто, авиакомпоненты и др.

Метод требует использования специальной оснастки, состоящей из матрицы и пуансона. Между матрицей и пуансоном укладывается сухой, предварительно раскроенный материал (углеткань, стеклоткань, специальный стекломат или другой вид армирующего материала). Затем, при помощи специального насоса, в закрытую форму под давлением инжектируется смесь смола — отвердитель. После отверждения уже готовое изделие извлекается из формы и подвергается механообработке, если требуется.

Пресс-формы могут быть изготовлены из стали, алюминия или композиционного материала. Используются специальные ткани (стекло-, угле- и др.), полимерные вспененные и сотовые наполнители в т. ч. в различных сочетаниях и комбинациях для структур типа «сэндвич», возможно применение закладных элементов.

Разновидностью метода RTM-инжекции является изготовление стеклопластика методом Light RTM. Метод Light RTM отличается тем, что прижим матрицы и пуансона осуществляется с помощью вакуума, а пуансон представляет собой легкий позитивный оттиск матрица. Разрежение создается также и в рабочей полости формы, что позволяет добиться оптимальных характеристик пропитки армирующего материала.

А, если вам нужны аквариумы из оргстекла, вы можете их посмотреть тут. Изделия производятся на заказ по индивидуальным проектам.

Преимущества:

Изготовление стеклопластика инжекцией обладает существенными преимуществами по сравнению с технологией изготовления стеклопластика ручной формовкой или технологией изготовления стеклопластика напылением:

– обе стороны изделия из стеклопластика имеют гладкую поверхность с предварительно заданным рельефом,

– при изготовлении стеклопластика инжекцией минимизированы отходы материалов,

-точные размеры и отличное воспроизводство изделий из стеклопластика,

– повышенное содержание стеклянного наполнителя  при изготовлении стеклопластика (до 65% от объема изделия),

– отсутствие воздушных включений в изделии из стеклопластике,

– сокращение времени изготовления изделия из стеклопластика в 5-20 раз,

– увеличение скорости оборачиваемости оснастки,

– уменьшение количества рабочих, снижение требований к квалификации при изготовлении стеклопластика,

– резкое снижение выделений вредных веществ в атмосферу, улучшение рабочей обстановки, снижение затрат на вентиляцию при изготовлении стеклопластика,

– возможность введения наполнителей других типов (снижение себестоимости изделия из стеклопластика, усиление огнестойких свойств, снижение степени усадки полиэфирной смолы при отверждении).

карта сайта

емкость из стеклопластика изготовлениеизготовление деталей кузова из стеклопластика на заказ своими руками на заказизготовление лодки кунгов капота корпуса лодок катера кузова автомобиля катеров кузовных деталей из стеклопластика своими руками видео по размерам заказчикаизготовление бассейнов бамперов матриц фигур форм тюнинга лопасти объемных фигур септиков матрицы из для стеклопластика обучение оборудование на заказкупить все компоненты материалы полиэфирная смола технология смола пэт процесс станок для изготовления изделий деталей из стеклопластика купитьстеклопластик производство изготовление

Коэффициент востребованности
658

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий