Изделия из стеклопластика

Стеклопластик это — композиционный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служат в основном стеклянные волокна в виде нитей, жгутов (роввингов), тканей, матов, рубленых волокон; связующим - полиэфирные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, полиимиды, алифатические полиамиды, поликарбонаты и др. Для стеклопластика характерно сочетание высоких прочностных, диэлектрических свойств, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокой атмосферо-, водо - и химстойкости. Механические свойства стеклопластика определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации - связующим. Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Примеры стеклопластиковых изделий - стеклопластик применяют как конструкционный и теплозащитный материал при производстве корпусов лодок, катеров, судов и ракетных двигателей, кузовов автомобилей, цистерн, рефрижераторов, радиопрозрачных обтекателей, бассейнов для плавания и др.

                                         Технологии производства

МЕТОД РУЧНОГО ФОРМОВАНИЯ 

Метод ручного формования заключается в послойной укладке материала с пропитыванием смолы каждого из этих слоев. Этот же метод позволяет укладывать не только в форму, но и на саму форму при изготовлении матриц. Пропитку такого материала смолой выполняют при помощи кисти или валика. После этой процедуры необходима дополнительная укатка с целью устранения воздушных пространств между стекломатом и гелькоутом, а также для достижения равномерного распределения смолы. Главное в этом процессе – полностью устранить воздух, в противном случае есть вероятность, что после изъятия изделия из матрицы его внешняя сторона будет иметь шероховатости: гелькоут продавиться и на изделии появится яма.

Все вышесказанное приведет к тому, что придется восстанавливать или вовсе заменять деталь полностью. Именно поэтому работу должен проводить профессионал своего дела, который не раз решал подобные задачи.

По окончании формования, когда изделие высохло, оно извлекается из матрицы и подвергается последующей обработке.

Достоинства данного метода состоят в том, что производственный процесс не столь сложен и цена вполне приемлема за нее.

Недостатки заключаются в том, что для такой работы требуется только квалифицированный рабочий персонал. Также стоит заметить, что у метода невысокая производительность максимум два изделия с одной матрицы за рабочую смену.

МЕТОД НАПЫЛЕНИЯ

Изготовление стеклопластиковых изделий методом напыления предполагает применение установки с внешним или внутренним смешиванием подающей смолы, катализатора и нити стеклоровинга. Нарезка стеклонитей на волокна определённой длины осуществляется специальным пистолетом . Полученные отрезки попадают в струю катализированной смолы,пропитываясь в воздухе попадают на подготовленную форму. На следующем этапе производится уплотнение методом укатки, чтобы исключить воздушные включения образуещиеся при напылении.Отвердевание стеклопластика происходит при комнатной температуре без использования вспомогательных сушильных агрегатов.

                               Преимущества метода напыления и сфера его применения

К числу весомых достоинств изготовления стеклопластиковых изделий методом напыления относятся:

• высокая скорость производства;
• отсутствие необходимости выкраивать заготовки из стеклоткани;
• экономичность исходного волокна в виде стеклоровинга;
• минимизация производственных отходов.

Основными сферами применения стеклопластика, получаемого подобным способом, становится производство товаров мелкими сериями либо отдельных элементов крупногабаритных изделий (корпуса плавающих средств с малым водоизмещением, кабины и иные фрагменты наземных транспортных средств).

МЕТОД ИНЖЕКЦИИ 

RTM или Resin Transfer Moulding

В основе производства стеклопластика заложена технология инжекции. Процесс поэтапный:

• раскрой исходного армированного стекловолокнистого материала, в качестве которого используется стекломат или стеклоткань, на матрице;
• прижатие материала пуансоном;
• впрыскивание/инжекция смол в материал. Материал остается под пуансоном на матрице до полного высыхания инжектированных смол;
• извлечение из матрицы и дальнейшая обработка (дополнительный раскрой, шлифовка и так далее), если она требуется.

                                             Достоинства RTM технологии

Основные плюсы состоят в простоте производственного процесса результате:

• получаемые заготовки отличаются значительным количеством стекла в составе,
• высокая точность формы и размеров, получаемой заготовки,
• стойкий двухсторонний глянец;
• высокая производительность;
• уникальная экологическая безопасность, благодаря отсутствию вредных выбросов в ходе производственного процесса и максимальной автоматизации рабочего процесса;
• минимальные затраты рабочей силы.

Недостатки

Их всего два. Высокая изначальная стоимость и сложность организации производственной линии.

МЕТОД НАМОТКИ

Этот метод основан на соединении армирующего волокна со смолой в специально оборудованной ванне и наматывании готового материала на сердечник.

Процесс создания стекло пластиковых труб происходит следующим образом: пропитанный смолою материал подаётся на вращающийся с заданной скоростью сердечник, таким образом, осуществляется наматывание волокна до получения изделия необходимой толщины. Следует отметить, что во время самого процесса есть возможность регулировать угол наматывания волокна посредством изменения траектории подачи сырья.  

                         На сегодняшний день стеклопластик, изготовленный таким методом, имеет достоинства:

• Высокая надёжность при широком диапазоне рабочей температуры.
• Готовый материал не поддаётся коррозии и гниению.
• Высокая прочность материала при относительно небольшом весе.
• можность регулировки расстояние между нитями и смолой.

К недостаткам же можно отнести:

• Высокая стоимость оборудования.
• Производство конкретных видов изделия.
• Сфера применения

Готовые стеклопластиковые трубы применяют как в химической, так и в нефтегазовой промышленности. Следует отметить, что диаметр таких труб может быть в диапазоне от нескольких миллиметров до десятков метров, обеспечивая широкий диапазон использования начиная от устройств удочек и заканчивая резервуарами.