Как сделать стеклопластиковую трубку
Как сделать стеклопластиковую трубку
После довольно большого количества экспериментов пришел к выводу, что при изготовлении стеклопластиковых труб, особенно большого размера, есть две основные проблемы: обеспечить плотную укладку стеклоткани и снять готовую трубу с оправки. Обе проблемы удалось решить очень простыми способами, без привлечения дорогих материалов и оборудования. Эту технологию, уже успешно обкатанную при изготовлении 50-ти миллиметровой трубы для корпуса ракеты, я и предлагаю. /15.06.2011, автор Козлов И., kia-soft/
Материалы
С материалами тут все ясно. Стеклоткань выбирается в зависимости от целей. Мне нравится не дорогие конструкционные ткани марки Т-13 и Т-23.
От качества эпоксидки зависит в основном удобство работы. Очень удобно использовать жидкую и довольно быстро сохнущую эпоксидку фирмы West System. Наша ЭД-20 заметно гуще, с ней труднее работать, но зато намного дешевле.
Понадобится еще нетолстый ватман, в использовании которого и кроется изюминка моей технологии.
Обязательно нужна оправка. Это какая-нибудь ровная труба нужного диаметра. Очень ценно то, что для предлагаемой технологии не нужна оправка с идеальной поверхностью. Например, я использовал обычную пластиковую сантехтрубу из ПВХ. Надо только проследить, чтобы она не была гнутой.
Еще потребуется лавсановая пленка или пленка, которую используют для букетов. Кроме лавсановой пленки нужен еще моток полиэтиленовой ленты, например, которую использую для огораживания опасных участков. А вот всякие там мастики и воски нам будут не нужны совсем.
Еще пригодится тюбик любого суперклея и, пожалуй, все. Да, еще хочу заметить, что работать надо в латексных перчатках.
Изготовление
Очень много работал с бумажно-эпоксидными трубами (например, корпус ракеты Ирокез) и проблем со съёмом готовой трубы с оправки никогда не возникало. Бумага имеет собственную жесткость и, как бы плотно мы не мотали её на оправку, она намертво на нее не сядет. Это свойство я и решил использовать при изготовлении труб из стеклопластика.
Итак, берем ПВХ трубу в качестве оправки. На нее плотно наматываем два слоя лавсановой пленки и фиксируем от разматывания полоской тонкого скотча.
Отрезаем кусок ватмана необходимой длины и такой ширины, чтобы хватило на два оборота вокруг оправки. Промазываем ватман эпоксидкой. На кусок шириной 62 см (соответственно длина трубы получается 62 см) мне понадобилось около 30 г. Наносить эпоксидную смолу очень удобно резиновым или мягким пластиковым шпателем. Следим, чтобы смола хорошо пропитала бумагу. Жидкая эпоксидка сама хорошо пропитывает ватман. Если эпоксидка густая, может понадобиться прогрев при температуре примерно 60°С в духовке.
Теперь на оправку мотаем один слой лавсана с нахлестом и на него одеваем нашу ЭБ трубу. Лавсан должен выступать на 5-10 см за пределы бумажной трубы. Отрезаем нужную полосу стеклоткани, немного шире ЭБ трубы. В моем случае это 65см х 100см. Хватит на 6 слоев.
Далее переходим к необходимой операции, которая позволит нам плотно уложить слои ткани. ЭБ труба достаточно легко снимается с оправки, но вращается на оправке с трудом. Поэтому нам достаточно закрепить край стеклоткани на ЭБ трубе и при намотке просто подтягивать её. Для этого наносим на самый край ткани тонкой струйкой суперклей и накатываем на нее ЭБ трубу. Клей сразу схватывается и можно приступать к следующему этапу.
Следующий момент очень важен для хорошего натяжения и пропитки. Берем уже намотанную трубу, удерживаем за свободный конец оправки, и рукой в перчатке обжимаем и подкручиваем нашу намотку в направлении накрутки. Проходим по всей длине. Таким манером мы очень плотно укладываем стеклоткань и выдавливаем избыток смолы. Данная операция возможна только потому, что начальный край ткани намертво прихвачен суперклеем к ЭБ трубе.
Наконец, обматываем конструкцию полиэтиленовой лентой в два слоя в натяг. Уже после обмотки полиэтиленом делаем укатку ровной дощечкой в направлении намотки ткани. Эта операция позволяет дополнительно уплотнить намотку уже с учетом поддавливания полиэтиленовой пленкой. Кроме того, если намотка полиэтилена проделана аккуратно с половинным нахлестом соседних витков, укатка выравнивает внешнюю поверхность будущей трубы.
Заключение
Конечно, могут возникнуть возражения, что полученная в результате труба не чисто стеклопластиковая, не буду спорить. Однако убежден, это не имеет принципиального значения. Основные свойства сохранены, а если учесть доступность и простоту технологии, то про этот нюанс можно просто забыть. По данной методе любой не слишком искушенный любитель может сделать очень качественное изделие. Это чего-то стоит. /15.11.2011 kia-soft/
IvanD › Блог › Процесс создания детали из стеклопластика
Что такое стеклопластик?
Стеклопластиком обычно зовется уже готовое изделие – совокупность материалов, технологий и работ. Чем удобен стеклопластик? Да тем, что можно изготовить любой формы деталь, какую только вообразит фантазия, будь то сабвуфер, повторяющий нижней стенкой очертания багажника, мелкосерийные крылья автомобилей своего дизайна, реплики спойлеров, обвесы, бампера, различные усовершенствования внутренних панелей салона автомобиля и многое другое.
Какие существуют методы производства изделий?
Достаточно часто требуется изготовить всего одно изделие и сэкономить время и материалы, в таком случае делается болван (макет) и прямо по нему клеится стеклопластик с последующим его выведением шпаклёвкой под покраску. Макет должен быть заведомо меньших размеров(на толщину стеклопластик+шпаклёвка.
Другой метод – изготовление изделий по матрице. Применяется для размножения (копирования, тиражирования) какого-либо изделия, а так же если делается в одном экземпляре, но есть вероятность разрушения изделия в процессе эксплуатации (например юбка бампера).
Изготовление болвана
Первым делом необходимо задать будущую форму из любых подручных материалов, наиболее распространенные перечислены ниже.
Для гладких и плавных искривленных плоскостей обычно используют натянутую ткань между жесткими краями.
Для больших и крупногабаритных участков, а также для прямых длинных и тонких используется листовой металл, фанера, ДСП металлические трубы квадратного сечения и любые комбинации с этими материалами.
Для изготовления ребер часто применяется картон, вырезается профиль изделия, расставляются по основанию и либо заполняются пеной промежутки, либо натягивается ткань. Так же картон можно применять и в качестве других конечных граней, вообще при сноровке возможно и весь болван сделать из картона.
Достаточно хороший материал для болванов – пенопласт, он легко режется, шкурится, склеивается друг с другом и достаточно дешев.
Так же удобно использовать обычную монтажную пену в баллонах, она как и пенопласт легко обрабатывается.
И как вариант использование уже существующей детали из стеклопластика, с его разрезкой, добавления других фрагментов из стеклопластика и последующим их соединением в новую деталь с проклейкой заплатками стеклоткани.
После того как форма предварительная сделана, переходят к следующему этапу – выведение «под покраску». Что бы защитить пену или пенопласт от смолы, обычно несколько слоёв газет просто наклеивают на пенопласт клеем ПВА, он не пропускает смолу и является дополнительным укреплением макета, дабы смола не разъела пену. Так же плоские поверхности пенопласта возможно защитить скотчем упаковочным или алюминиевым. Для дальнейшего выведения используется на твердые поверхности сразу шпаклевка, на нетвердые желательно стеклопластик нанести, либо жесткую строительную штукатурку. Далее обрабатывается наждачками до необходимых форм и размеров.
Следующий этап необходим, если болван делается под матрицу. большинство материалов, из которых обычно строятся болваны, даже при хорошей обработке разделителями, будут впитывать в себя смолу, потому необходимо болван покрыть лаком.
Если деталь сразу делается на болване, то желательно позаботиться о том, что бы после выклейки стеклопластика можно было достать болван, пусть даже в разрушенном виде, поскольку оставление его там резко сократит срок службы самой детали из-за погодных условий.
Видео-пример изготовления детали из стеклопластика, с использованием полиэфирных смол и стекломата:
Материалы для полиэфирных смол
Для полиэфирных смол используются следующие материалы:
стекловуаль для первого слоя
для последующих слоев – стекломаты 100, 300, 450 и 600 г/м.кв. обычно 100 и 300 для первого-второго слоя, 450 и 600 для набора толщины
для внутренних углов применяется ровинг рубленый, ровинг в виде нити
для жесткости применяется стеклоткань или стеклорогожа конструкционная, но эти материалы не любят изгибов
для склейки половинок и для некоторых других случаев (заполнение углов, увеличение толщины в частных случаях) применяется аэросил размешанный в смоле либо готовая смесь Филер
для финишного (первого) слоя изделия в матрице применяется гелькоут.
Для эстетики последним слоем матрицы, а так же изделия наносится топкоут, необязательный материал.
Гелькоуты и топкоуты обычно делятся на 2 группы и каждая так же на две – для ручного нанесения(Hand маркировка Н) и для пульверизатора(Spray маркировка S), для матриц (маркировка GM) и просто изделий (для матриц повышенной износостойкостью отличается)
Смолы так же выпускаются различных модификаций, такие как матричные, уменьшенной усадки, для изделий стандартные общего применения; устойчивые к химическим средам, устойчивые к повышенной температуре, устойчивые к атмосферным воздействиям (ультрафиолету).
Меры безопасности при работе с полиэфирными смолами
Полиэфирная смола выделяет очень вредные для здоровья летучие вещества, поэтому необходимо защищать органы дыхания как минимум угольным респиратором и обязательная вентиляция помещения, иначе дикая вонь и головные боли обеспечены, возможно и расстройство здоровья.
Так же необходимо защищать руки медицинскими перчатками, что б на кожу не попадала смола.
Вкратце про эпоксидные смолы и материалы под них
Начнем с того, что эпоксидные смолы в настоящее время используются в основном для изготовления декоративного карбона, так как время кристаллизации большое, жесткость больше и соответственно изделие будет более хрупким, кроме того эпоксидная смола стоит дороже полиэфирной. Стекломатериалы для эпоксидки применяются так же специальные, так как стандартные стекломаты пропитаны специальной эмульсией, которую растворяет только полиэфирная смола.
Замешивание смол, гелькоутов
Важно не отходить от рекомендаций производителя по пропорциям смолы и отвердителя, иначе, если отвердителя перельете смола может закипеть, либо кристаллизоваться намного быстрее, чем нанесете. Если меньше нальете, то рискуете испортить все, так как смола не кристаллизуется.
Смолы необходимо замешивать столько, что б можно было ее всю использовать за примерно 20 минут работы.
В идеальном варианте можно иметь весы электронные, в более простом – шприцы, большой на 20мл для смолы и инсулиновый для отвердителя.
Снятие формы (матрицы), разделители
Рабочая температура в помещении должна быть не менее 20 градусов по Цельсию.
Первым этапом необходимо определиться, будет ли матрица из одной части или нескольких. Для этого необходимо прикинуть, сможете ли вы вытащить болван из матрицы, не разрушив его.
Далее делаются поля из тонкого листового картона, либо из пластика, приклеиваются на пластилин либо термоклей по границе матрицы, если матрица будет состоять из нескольких частей то по границе первой части и последующих нечетных. Когда будут готовы эти части матрицы, необходимо будет удалить поля и завосковать оставшиеся части изделия и поля готовых частей матрицы. Так же желательно сделать бугорки из пластилина на полях для матрицы, что бы у самих полей матрицы были контрольные пазы.
Первым делом необходимо, что бы изделие или болван были чистыми. Далее наносится воск в несколько слоев с промежуточной сушкой и Конечной полировкой. После воскования и полировки желательно нанести поливиниловый спирт CRA губкой или мягкой тканью в один слой.
Пример создания матрицы и изделия из стеклопластика:
Формула расчёта материалов для изготовления:
Расчет веса материалов (х-это знак умножения)
Площадь поверхности х количество слоев х удельный вес стеклоткани = вес стеклоткани
Вес стеклоткани х 2 (где 2 отношение к смоле 1:2)= вес смолы
Площадь поверхности х 0,6(удельный вес гелькоата 0,6кг х 1м²)= вес гелькоата
Вес смолы х 0,03(удельный вес закрепителя0,03кг* х 1кг)= вес закрепителя
Вес стеклоткани + Вес смолы + Вес гелькоата + Вес закрепителя = Вес детали (будущей)
Ламинирование ручное
Ламинирование в матрице вакуумное – инжекция и просто пакет
к преимуществам вакуумной технологии можно отнести такие вещи как: меньший расход смолы, нестесненная по времени укладка стекломатериалов, намного проще работать со смолой, более лучшее соотношение смола/стекломатериалы, в результате чего получается более легко и крепкое изделие
Инжекция
технология состоит в том, что вакуум сам распределяет смолу по стекломатериалу, далее вакуум сохраняется до кристаллизации смолы.
предварительно необходимо по периметру матрицы приклеить спираль из пвх, с ее помощью вакуум будет равномерно по всей матрице засасывать смолу.
далее наносится гелькоут. после укладываются стекломатериалы в нужном количестве, далее укладывается на всю поверхность стекломатериала проводящий смолу слой, сверху на него впитывающий слой, далее из специальной пленки делается либо мешок, в который полностью входит матрица, либо пленка приклеивается по периметру матрицы. в пленке предусматриваются два отверстия, одно под сосок для вакуума, устанавливается впритык к вакуумной магистрали, второе под сосок для подачи смолы. возможны варианты с большим количеством резервуаров для подачи смолы, все зависит от конфигурации матрицы.
когда все подготовлено включается насос. при достижении максимального вакуума, открываем магистраль подачи смолы. при заполнении полностью всего стекломатериала подачу смолы прекращают. так же на вакуумной магистрали желательно предусмотреть резервуар под лишнюю смолу.
Инструменты для ручного ламинирования
для ручного ламинирования используются кисти флейцевые, валики металлические, металл.угловые, игольчатые
Инструменты и материалы для вакуумной инжекции
-насос вакуумный
-спираль пвх
-пропускающий слой
-впитывающий слой
-соски, трубочки
-пленка вакуумная
-герлен
Видео про стеклопластик на моем канале: You-Tube канал
Применение стеклопластика в тюнинге автомобиля. Изготовления изделий из стеклопластика своими руками Как сделать форму из стекловолокна своими руками
Предназначенных для производства простых деталей, используемых для бытовых нужд, и элементов сложных машин и механизмов. В частности, прочный и легкий материал служит для изготовления корпусов яхт, обвеса автомобилей и мотоциклов, обшивки летательных аппаратов.
Стеклопластик состоит из армирующего элемента, стеклоткани, и заполнителя, полимерной смолы. Стеклоткань является совокупностью упорядоченных особым образом волокон, пропитанных эпоксидной смолой
. В зависимости от толщины материал может иметь вес квадратного метра от 300 до 900 грамм.
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:
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:
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.
Стеклопластик – один из самых распространенных композитных материалов, предназначенных для производства простых деталей, используемых для бытовых нужд, и элементов сложных машин и механизмов. В частности, прочный и легкий материал служит для изготовления корпусов яхт, обвеса автомобилей и мотоциклов, обшивки летательных аппаратов.
Стеклопластик состоит из армирующего элемента, стеклоткани, и заполнителя, полимерной смолы. Стеклоткань является совокупностью упорядоченных особым образом волокон, пропитанных эпоксидной смолой. В зависимости от толщины материал может иметь вес квадратного метра от 300 до 900 грамм.
Строительный портал!
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:
Формовку деталей можно формировать по-разному, главное, чтобы при этом соблюдались следующие правила:
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.
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.
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:
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.
Метод ручного формования
В современном промышленном производстве используются различные технологии изготовления стеклопластика.
Для создания деталей из стеклопластика своими руками наиболее подходящим является метод ручного формования. Технология производства работ не предусматривает применения сложного оборудования и дорогостоящих материалов.
Для того чтобы изготовить стеклопластик своими руками методом ручного формования необходимо последовательно выполнить следующие этапы работ:
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:
Формовку деталей можно формировать по-разному, главное, чтобы при этом соблюдались следующие правила:
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.
Выбор материалов
Тип материала матрицы принимается в зависимости от количества серийно изготавливаемых деталей. Для одноразовой формовки матрицу допускается изготавливать из гипса. Если требуется изготовить более тысячи образцов, заказывают стальную матрицу. В домашних условиях матрицей часто служит слепок с оригинальной модели. Слепок удобнее всего изготовить также из стеклопластика по технологии, описанной выше.
Выбор типа стеклоткани зависит от требований, предъявляемых к прочностным и эстетическим характеристикам готового изделия. Ткань с тонкими волокнами придаст поверхности гладкий, глянцевый вид, а применение грубой стеклоткани обеспечит высокие показатели прочности.
Состав полимерной смолы также определяется исходя из назначения и условий эксплуатации детали. Полимерный заполнитель отвечает за такие технические характеристики стеклопластика, как:
Подготовка стеклоткани
Раскрой стеклоткани выполняют по шаблону, изготовленному из плотного картона по размерам матрицы. Если изделие имеет сложную форму, допускается, в порядке исключения, использовать раскрой стеклоткани, состоящий из нескольких отдельных элементов.
В зависимости от толщины детали готовится необходимое количество слоев материала, которые складируются в удобном, легкодоступном месте, в порядке их формования в матрице. Если между процессами раскроя стеклоткани и формования изделий предусматривается перерыв в несколько дней, необходимо строго соблюдать условия хранения материала.
Покрывной слой
Для укладки покрывного и последующих слоев стеклопластика применяется эпоксидная или полиэфирная двухкомпонентная смола. Компоненты смешиваются и настаиваются согласно технологическому регламенту завода-изготовителя. Приготовленный состав должен быть использован в течение 15 минут, в связи с чем, для каждого последующего слоя смола готовится заново.
Покрывной слой является первым слоем, укладываемым в матрицу и, одновременно, верхним, защитным слоем изделия. Его толщина должна составлять не более 0,4 мм во избежание появления трещин в процессе сушки. Процесс высыхания покрывного слоя длится до превращения его в студенистую липкую массу.
Укладка стеклоткани и пропитка смолой
После достижения необходимой консистенции покрывного слоя производится укладка раскроя стеклоткани в форму матрицы. Первый слой стеклоткани является наиболее тонким (300 г/м2), что обеспечивает максимально гладкую поверхность изделия.
Стеклоткань должна в точности повторять все изгибы формы матрицы без отслоений и образования воздушных пазух.
После укладки на стеклоткань наносят слой полимерной смолы, и образовавшуюся форму укатывают специальным валиком с целью более качественной пропитки и выдавливания пузырьков воздуха. Следующий слой стеклоткани укладывают, не дожидаясь высыхания смолы. Затем повторяется процесс приготовления и нанесения полимерного состава.
В зависимости от толщины и необходимой прочности изделия формуется различное количество слоев стеклоткани и пропитки. В качестве последнего слоя применяется стекловойлок или тонкая отделочная стеклоткань.
Извлечение из формы и окончательная обработка
Извлечение изделия из матрицы необходимо производить после набора материалом прочности во избежание его деформации и расслоения. В обычных условиях время высыхания стеклопластика составляет от 12 до 24 часов. Сократить это время можно путем прогрева матрицы инфракрасным излучателем, или поместив ее в сушильную камеру.
Окончательная обработка включает в себя обрезку и шлифовку краев изделия.
В случае необходимости, изделие может быть окрашено в нужный цвет краской на полиуретановой основе. Готовые материалы могут быть склеены друг с другом при помощи полимерных клеевых составов.
Как применить стеклопластик в быту и в строительстве
В частном порядке этот материал чаще всего применяется в трёх случаях:
Ремонт стержней из стеклопластика
Ремонт инвентаря
Герметичность и химическая стойкость стеклопластика позволяют ремонтировать и герметизировать следующие изделия из пластика:
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.
Правила выполнения работ
Для получения качественных изделий из стеклопластика, при производстве работ необходимо учитывать следующее:
Хорошо объясняет, как изготовить стеклопластик своими руками видео ниже. В качестве примера автор видео изготавливает «реснички» для фар автомобиля.
В современном мире применение стекловолокна распространено в различных отраслях человеческой деятельности: строительстве, судовом и автомобильном строении. Часто материал используется в автосервисе и частных мастерских для тюнинга авто. Объясняется популярность стекловолокна универсальными качествами – легкостью в сочетании со сверхпрочностью. Оно не гниет, обработанное смолами или покрытое автошпаклевкой, приобретает прочность металла, поэтому использование стекловолокна в качестве «заплатки» на разрушенном ржавчиной месте – один из самых долговечных способов избавиться от дыр, наравне со сваркой.
Изготовление стекловолокна
Стеклоткань для моделирования и тюнинга автомобилей широко используется по нескольким причинам:
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.
Виды стекловолокна
Стекловолокно представляет собой тонкие нити, полученные из расплавленного стекла. Под воздействием высоких температур волокна приобретают особые свойства – становятся гибкими, прочными на разрыв, теряя способность ломаться, как обычное стекло. Ткани на основе стекловолокна благодаря приобретенным свойствам нашли применение во всех сферах производства и строительства как самостоятельный отделочный материал или армирующий элемент. Стеклоткань для авто делят на три вида:
Стекломат – самый толстый и плотный представитель материалов этого рода. В состав стекломата входят несколько слоев хаотично расположенных волокон, обильно пропитанных смолой. Прочный водонепроницаемый материал используется в автомобиле- и судостроении в качестве накладок для восстановления целостности деталей. По степени плотности он может быть 300 г/м², 450 г/м², 600 г/м², выпускается в рулонах шириной 125 см. Стоимость материала около 200 рублей за погонный метр.
Стеклоткань используется в качестве тепло-, электро- и гидроизоляционного материала, ее часто применяют для моделирования – делают стеклопластик. Изделия из стеклоткани прочнее, чем из матов за счет упорядоченного расположения волокон ровными рядами. Однако работать с тканью по этой же причине сложнее – ее трудно уложить на матрицу, она пузырится, не воспринимая сложную форму подложки. Плотность стеклоткани может быть такой же, как и стекломата.
Стекловуаль – наиболее легкий, тонкий и гибкий материал по сравнению с предыдущими. Используется при изготовлении матрицы в качестве первого слоя, не давая волокнам более грубых по структуре тканей проступать наружу через гелькоут и образовывать рисунок, нарушая целостность формы детали.
Все виды стеклоткани применяются в автомобильном деле для различных целей:
Изготовление матриц нужно для дальнейшего использования их в качестве макета, без которого невозможно изготовить несколько идентичных изделий. От качества изготовления матрицы для стеклопластика зависит внешний вид готовой детали, отлитой не ее основе.
Стекловолокно – материал, полученный путем расплавления стекла и формирования из него прочных жгутов
Порядок работы
Раскроенную стеклоткань нужно выложить в форму максимально ровно, без морщинок и складок. Если потребуется, можно сделать небольшие разрезы. Нижняя стеклоткань обязательно тонкая, чтобы поверхность изделия была максимально гладкой.
Затем она промазывается готовой смолой, прокатывается валиком для выравнивания и выгонки воздушных пузырьков, сверху укладывается более прочная стеклоткань и процесс повторяется.
В качестве верхнего слоя обязательно используется тонкая стеклоткань для максимально ровной поверхности.
Изделия наберёт прочность спустя 72 часа. Тогда его извлекают из матрицы. Несколько готовых форм можно соединить между собой при помощи полимерного клея.
Теперь деталь можно окрасить полиуретановой краской.
Запрещается работать при температуре воздуха ниже 20°. Это ухудшит процесс застывания смолы и даже может его нарушить. В итоге вы получите липкое излишне гибкое изделие, найти которому применение вряд ли получится.
Заключительный этап – обрезание краёв и подгонка детали по размерам. Обрезанные части нужно зашлифовать мелкой шкуркой.
Работать необходимо в перчатках, в хорошо проветриваемом помещении, вдали от источников открытого огня. Во время работы запрещено курить.
Таким образом, изготовление стеклопластика своими руками – задача вполне посильная для непрофессионала. Важно пользоваться только чистым инструментом, работать на чистой поверхности, после работы со смолой промывать кисти, валик и прочие детали ацетоном. В случае застывания смолы их придётся только выбросить. Если не удалось удалить валиком все воздушные пузырьки, их необходимо очень аккуратно надрезать лезвием.
Стеклопластик, или как его еще называют фибергласс, долгое время применялся лишь в оборонной промышленности, корабле-, самолетостроении и других специфических областях, где нужны были прочные, надежные и долговечные материалы. Но не так давно стеклопластик стал использоваться повсеместно, и сегодня его исключительные качества активно применяются в строительстве и хозяйстве. Из чего состоит этот материал и как сделать стеклопластик своими руками – читайте в этой статье.
Стеклопластик отличается уникальными эксплуатационными характеристиками, благодаря которым этот материал способен выдерживать сильное давление, быть в агрессивной химической среде и обеспечивать невероятную прочность любой конструкции. Сначала его использовали для строительства лодок, автомобилей, самолетов, затем из стеклопластика стали делать пуговицы, бытовые приборы, снегоочистительные приспособления и прочие полезные вещи. Даже сегодня у большинства из нас сохранились старые советские агрегаты, корпус которых выполнен из прочнейшего и практически вечного стеклопластика.
В 90- годах в России стало модно устанавливать стеклопластиковые окна и двери, к которым и сейчас любят добавлять приставку «евро». Безупречные характеристики стеклопластика позволяли ему оставаться самым востребованным материалом для использования практически во всех отраслях промышленности, начиная от бутовой, заканчивая строительной и военной.
Сегодня его используют в качестве конструкционного и теплоизоляционного материала в лодочном производстве, укрепляют корпуса катеров, ракетных двигателей, судов, автомобильные кузова и т.д. Из него делают лопасти вертолетов, выхлопные трубы, коррозиестойкое оборудование, трубопроводы, бассейны… Список изделий, для производства которых применяется стеклопластик, просто колоссален, и если бы он исчез с планеты хотя бы на день, мир погрузился бы в хаос.
Состав
Стеклопластик представляет собой композиционный материал, который состоит из стекловолоконного наполнителя и связующего вещества. Стекловолокно представлено нитеобразными волокнами, тканью или матом. Связующее вещество – разные виды полиэфирной смолы. Наполнитель придает материалу прочности и выполняет армирующую функцию, в то время как смола делает его монолитным и распределяет нагрузку равномерно между волокнами. Также именно смола защищает стеклопластик от разрушения агрессивными химическими веществами.
Самые прочные стеклопластики состоят из ориентированно расположенных непрерывных волокон. Их можно разделить на однонаправленные (волокна располагаются параллельно друг другу) и перекрестные (волокна располагаются под определенным углом друг к другу). Изменение ориентации волокон позволяет настраивать прочность и регулировать основные характеристики материала.
Свойства
Выше уже упоминалось об исключительных свойствах стеклопластика, теперь настало время рассмотреть их более подробно. Чем же так хорош этот материал, и почему его применяют практически во всех сферах производства?
Классификация
Стеклопластик можно классифицировать в зависимости от формы выпуска, например, различают листовой и рулонный стеклопластик. Также материал бывает разных цветов, но основная классификация происходит по областям применения.
Так, бывают следующие виды стеклопластика:
Особенности матрицы для стекловолокна
Изделия из стекловолокна получают методом смешения стеклоткани со смолой, при застывании массы она приобретает определенную форму. По назначению это могут быть отдельные детали автомобиля (бампер, сабвуфер) или матрица для их отливки. Сделать матрицу можно при помощи следующих материалов и инструментов:
Ремонт
Ремонтировать катер из стеклопластика или лодку требуется при возникновении типовых повреждений:
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.
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.
(Last Updated On: 27.10.2017)
Изготовление стеклопластика своими руками скорее хобби, чем что-то более серьёзное. Однако процесс может быть интересен тем, кто привык всё мастерить самостоятельно и, в частности, заниматься тюнингом собственной машины.
Способы изготовления детали из стеклопластика
Кроме последовательного наклеивания слоев стеклоткани на макет, применяются другие методы формирования стеклопластика и изготовления деталей из стекловолокна:
Крыло машины из стекловолокна
Метод намотки стеклоткани используется в случаях, когда необходимо получить цилиндрообразный или круглый предмет: раму или трубу. Стекловолокно пропитывают смолой в емкости, отжимают при помощи аппаратов, наматывают специальными приспособлениями на макет. Процесс быстрый, на выходе образуются прочные детали из стеклопластика.
Сделать деталь из стекловолокна можно расплавив препреги – заготовки, пропитанные смолой. Они вместе с матрицей помещаются в специальную камеру для нагрева и расплавления, затем застывают по форме матрицы.
Стекловолокно и эпоксидная смола используются для изготовления деталей в автомобиле: спойлера, бампера, накладок на капот или крышу, подкладки под номерной знак и других. Тюнинг с использованием моделирования стекловолокном до неузнаваемости преображает автомобиль. Наиболее распространено изготовление бамперов из стекловолокна.
Стекловолокно для авто – универсальный материал, позволяющий ремонтировать сложные пробоины, дыры, сквозные трещины, ставить заплатки. При помощи стеклоткани изготавливают монолитные детали, не уступающие стальным по прочности.
Изготовление стеклопластика
На сегодняшний день существует несколько способов производства стеклопластика:
Как сделать стеклопластик своими руками
В изготовлении стеклопластика, по большому счету, нет ничего сложного. Это всего лишь полиэфирная смола, которая залита в определенную форму и укреплена стекловолокном.
В основном самодельный стеклопластик используется для бытовых автомобильных нужд. Это самый верный и простой способ починить капот, дверцу или другую сломанную часть автомобиля. В специализированных фирмах заранее заготовлены нужные формы и матрицы для больших деталей. Если вы хотите заняться этим самостоятельно, лучше начинать с небольших второстепенных деталей простых форм, для установки которых не требуется высокой точности. В процессе обучения невозможно избежать ошибок и погрешностей, поэтому лучше не рисковать лишний раз.
Самодельный стеклопластик можно изготовить по следующей инструкции:
Наружная поверхность изделия получается негладкой и морщинистой, поэтому требует дополнительной механической обработки – шлифовки, шпаклевки и покраски. Стеклопластик можно запросто выровнять наждачной бумагой, просверлить или разрезать ножом.
Купить стеклопластик и материалы для его изготовления можно на любом строительном рынке или супермаркете. Этот прочный и долговечный материал поможет вам починить машину, сделать ремонт и даже создать необычные художественные скульптуры. Например, в данном видео показано, как при помощи пенопластовой формы и стеклопластика можно сделать стильную раковину 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.