Технология производства стеклопластика

 Композитные материалы – это своеобразный сплав основы и упрочнителя. Причем от соотношения объема пропорций используемых материалов можно получать продукт с нужными коэффициентами прочности, жароустойчивости, упругости, стойкости, долговечности, жесткости и т.д. С помощью таких разработок можно успешно и максимально эффективно использовать все свойства составляющих компонентов. Открытие стеклопластиков стало одним из поворотных моментов в истории человечества. Т.к. применяются эти материалы в таких важных отраслях, как в авиационно-космической, автомобилестроительной, машиностроительной и химической промышленности.

Стеклопластик. Основные характеристики.

Это композитный материал, состоящий из тонких волокон стекла и пластика. Волокна, как правило, представляют собой тканевую структуру. В качестве пластика чаще всего применяют эпоксидную смолу., которая известна еще с советских времен своей прочностью и твердостью. При этом она обладает хрупкостью и абсолютно неэластична. В этом ее большой минус. В настоящее время технология производства изделий из стеклопластика слегка изменилась. Эпоксидную смолу стали заменять другими видами пластика. Имеются ввиду замена полиэфирными смолами:

• М 105, М 251, М 300, М 530 – с малой эмиссией (испарением) стирола. Получили широкое распространение при ручном способе формирования и напылении.

• Для прозрачных пластиков G200 LE. Область применения – верхние покрытия: крыши, навесы, купола. Обладает стойкостью к ультрафиолетовым излучениям.

• Для пожароустойчивых продуктов. Низковозгорающаяся, самозатухающая, практически не выделяет токсины. F 207 ТРЕ, F 240 TF, F 804 TF, F 805 TF. Широко применяют в строительной, промышленной, транспортной отраслях.

• Химостойкая К 530.

• Для пултрузии – S 380 H, S 560 ZX .

• Ненасыщенные. Полимезируются в реакции с отвердителями и ускорителями.

• Апоксидные. При их использовании добавляются отвердители.

 

Технология производства стеклопластика.

 

Способом контактного формирования.

Одним из самых распространенных методов изготовления единичных и малосерийных изделий является ручная штамповка/контактное формирование /ручное формирование. При его применении вложение капиталов минимальное, ввиду малых затрат на оснащение и инструменты.

Суть данной технологии сводится к нанесению на спецматрицу защитного декоративного поверхностного слоя – гелькоута. Наносится это вещество с помощью распылителя или вручную. Он (гелькоут) может быть любого цвета. Его функция заключается в предохранении от разрушительных внешних воздействий. После того, как этот слой высох, на него раскладывается стекломатериал, пропитывается полиэфирной смолой и отвердителем, прокатывается жестким валиком, затем его достают из формы.

Напыление.

С помощью данной технологии можно изготавливать крупные изделия, например, лодки, кабины в транспортных средствах, железнодорожные вагоны (их корпуса) и др. Также этот вариант технологии используют небольших партий и среднесерийного производства.

Для этого способа приобретают оборудование и с его помощью осуществляют нанесение всех слоев стеклопластика. Раскройка стеклоткани или другого материала отпадает, как и подготовка смеси-пропитки. Благодаря этому затрата ручного труда значительно снижается. Оборудование автоматически дозирует нужные объемы смолы с отвердителем. Ровинг/стеклонить рубится ножами специального пистолета, и короткие волокна в процессе подачи на основу/матрицу смешиваются со смолой и катализатором и пропитываются. Завершительный этап – прокатка рубленного ровинга, для удаления воздуха. Затвердевает материал самостоятельно при нормальных атмосферных условиях.

Преимуществом по сравнению с предыдущей технологией, является полное отсутствие отходов, высокая скорость изготовления осуществляется за счет отсутствия необходимости раскроя материалов и подготовки пропитки смола - отвердитель, уменьшение человеческих ресурсов, автоматизация процесса.

Т.к. оснастка используется практически идентичная методу ручного формирования, то, чаще всего производители переходят к использованию способа напылением после усвоения контактного, а также при расширении производства и увеличении объемов изготавливаемой продукции.

Качество изделия практически полностью зависит от опыта и профессионализма оператора по оборудованию.

Намотка.

Это самый дорогостоящий способ. Производство методом намотки используется в тяжелой и легкой промышленности: , в основном, при выпуске труб для нефтегазовой и химической отраслей: газоотводящих труб, резервуаров для того, чтобы транспортировать и хранить химически активные вещества, воду, продукты горения.

Преимущества таких стеклопластиковых изделий:

• Прежде всего, их высокопрочность и сравнительная легкость. Это позволяет снизить расходы на погрузку, транспортировку, монтажные работы.

• Надежность и долговечность.

• Устойчивость к воздействию внешних факторов (температурные, физические, химические факторы). Не подвергаются коррозии, не гниют, не ржавеют.

• Вы избегаете затраты на их сварку, т.к. монтаж обеспечивается с помощью фланцевого или муфтового соединения.

Оборудование для производства состоит из:

• Отдела подачи стеклонити.

• Установки для изготовления смеси. Использовать можно любой тип смолы и катализатора.

• Ванны со связующим, через которую проходит ровинг.

• Секции намотки с вращающимися валами.

• Органа управления оборудованием для осуществления правильного процесса.

Цена оборудования и оснащения напрямую зависит от диаметра изделий и метода намотки.