Конструкционные материалы для матриц

Изготовление стеклопластиковых форм

Стеклопластиковая формообразующая оснастка - матрицы

Стеклопластик в качестве формовочного материала используется для многих целей. При изготовлении собственно стеклопластиковых изделий стеклопластиковые матрицы используются для ручного контактного формования, распыления, впрыска, холодного прессования и литья.

Стеклопластик используется в качестве формовочного материала также для:

· Вакуумного формования стеклопластика;

· Формового литья полиуретановой пены;

· Литья бетона и пр.

Принципиальная конструкция стеклопластиковых матриц одинакова для всех этих способов применения. Разница - в выборе сырьевых материалов, а также в методах укрепления и опирания рабочих инструментов. В зависимости от применения существуют различные специфические требования к стеклопластиковым матрицам, но следующие из них являются общими:

· Постоянство размера;

· Стабильность температуры;

· Износостойкость;

· Долговечность.

Формовочный материал и строение матрицы на практике не являются единственной гарантией долговечности, многое зависит от того, как обращаются с матрицей в ежедневной работе. Если матрицы обрабатываются точными инструментами и снабжены подъемными петлями, направляющими и съемниками, то они действительно долговечны.

Независимо от того, для чего собираются использовать матрицу, она должна быть изготовлена из двух слоев: первый - декоративное покрытие наружной поверхности, второй - каркасный слой или внутренняя отливка. Декоративное покрытие наружной поверхности является формообразующим слоем, и он является решающим с точки зрения функционирования матрицы. Каркасный слой или внутренняя отливка придает матрице прочность и жесткость. Всевозможные направляющие, ножки, ручки, съемники и т.п. необходимо также отформовывать или отливать в зависимости от применения матрицы.

Конструкционные материалы для матриц

· Гелькоут для поверхности (защитно-декоративное покрытие) GT 75200 H(S) черный, GT 75400 H(S), зеленый: Открытые и закрытые матрицы для ручного формования и распыления, впрыска, прессования и отливания, а также для методов, которые требуют высокой температуростойкости и механических воздействий.

· Смола полиэфирная для изготовления матриц G 300 TPB: Тиксотропная, предускоренная, на изофталиевой основе, с высокой температурой размягчения (HDT). Используется во многих типах матриц.

· Смола полиэфирная для изготовления матриц S 599 TE: Тиксотропная, предускоренная. Предназначена для формообразующей оснастки, работающей в условиях высоких температур.

· Смола полиэфирная общего назначения для ламинирования M 105 TB: Тиксотропная, предускоренная, на ортофталиевой основе с низкой эмиссией стирола. Используется для ламинирования матрицы, ножек, направляющих и соответствующего крепежного формования. Используется также в качестве последнего слоя при формовании каркаса, когда необходимо достичь больших толщин формования.

· 50% отвердитель МЕК - пероксид (ПМЭК, Бутанокс М 50): Используется в качестве отвердителя для гелькоута (дозировка 2%), полиэфирной смолы (дозировка 1,5%).

· Полирующая система Farecla Profile Standart: состоит из трех этапов: полировка глубоких деффектов, полироль средней абразивности и финишная полироль.

· Разделительный воск Hi Low, Blue Wax: Воск для матрицы. С помощью воска получают блестящую поверхность разделения. Наносят ровным и тонким слоем вручную. Полируют вручную, полировальной бумагой или тряпочкой.

· Разделитель CRA 5: Раствор поливинилового спирта, который используют при изготовлении матриц, для предотвращения разрушительного воздействия стирола при вводе в эксплуатацию новых матриц, а также для изготовления таких частей, которые в дальнейшем будут подвергаться поверхностной обработке. Тонкий и ровный слой наносят замшей, тканью или другим соответствующим материалом.

· Армирующие материалы: Стекловуаль 27 г/м².Легко устанавливающаяся и быстро промокающая, пригодна для первого слоя после декоративного покрытия, для предотвращения межслоевого проникновения волокон и прочих соответствующих дефектов поверхности. Также можно использовать порошковосвязанный стекломат 300-450 г/м². Если формование каркаса выполняют сэндвич-методом, то в качестве армирующего материала можно использовать бальзу, полиуретан, пенополиуретан. При этом необходимо помнить, что ячеистый пластик нуждается в изоляции, т.к. он специфическим образом влияет на особенности матрицы, а также на ее конструкцию и использование.

Рабочие помещения и планирование

Минимальное требование к рабочим помещениям при изготовлении матриц: температура на любой стадии не должна опускаться ниже 18⁰ С. Такое же требование касается всех материалов, а также болвана. Нужно помнить, что выравнивание температуры одной банки полиэфирной смолы может длиться одну неделю и в том случае, если она поднята с пола, например, на погрузочную площадку.

Необходимо стремиться поддерживать нормальную температуру между +20⁰ С и + 23⁰ С.

Перед формованием стоит пожертвовать временем для планирования и принять во внимание следующие моменты:

· Все требуемые материалы необходимо брать правильной температуры;

· Увязать ход работы на разных стадиях;

· Изготовление наружной оболочки длиться пять дней. Рекомендуется начинать в понедельник, используя конец недели для отверждения.

Болван (фальшизделие)

Первой стадией при изготовлении стеклопластиковой матрицы является сооружение болвана. Он может быть прототипом или изготовленным отдельно из древесины, гипса, металла или другого материала, на который не воздействует стирол. Болван должен сохранять свои размеры, и его поверхность должна быть идеально обработана. Обработку поверхности болвана осуществляют грунтовкой, шпаклевкой, окраской лаком и последующей полировкой. Окраска лаком важна, прежде всего, тогда, когда болван изготовлен из какого-нибудь пористого материала, например, дерева, гипса или еще чего-либо подобного. В этом случае окраску лаком необходимо осуществить несколько раз.

При шпаклевке и окраске лаком необходимо использовать материалы, которые достаточно хорошо выдерживают воздействие стирола. Лучше всего это - полиэфир, но можно также использовать двухкомпонентную шпаклевку или лак. Из сильных лаков наиболее пригоден кислотвердеющий карбамид. Кроме того, можно использовать двухкомпонентный полиуретан, но он требует значительно большего времени застывания. Многие застывающие на воздухе шпаклевки и лаки не выдерживают воздействие стирола, поэтому их необходимо защищать, покрывая поверхность разделительной пленкой СРА 5 (раствор поливинилового спирта).

Обрабатывая поверхность, болвана необходимо обратить внимание на то, что возвышения на поверхности матрицы, образованные царапинами болвана, можно позднее удалить шлифованием, тогда как возвышения на поверхности болвана вызывают впадины на поверхности матрицы, которые удалять уже значительно сложнее.