Компиляция статей и публикаций интернета
Вступление
Взяться за компиляцию материалов по данной тематике меня заставило личное желание самому освоить и применить на практике различные способы изготовления деталей внешнего тюнинга (аэрообвеса) автомобиля. Учитывая повышенный интерес к данной теме и других лиц «двинутых» на автотюнинге решил оформить все в виде текстового файла в котором будут собраны все найденные мною по искомой теме в дебрях интернета статьи и публикации. Во всех случаях авторство за данными публикациями сохранено и для каждой статьи указан источник откуда он взят. В случае обнаружения авторами данных публикаций каких-либо неточностей и погрешностей в указанных реквизитов статей, просьба не обижаться и учитывать что цель моей компиляции абсолютно не коммерческая.
Практически все статьи были взяты либо с сайтов по авиамоделированию либо с сайтов по судостроению и практические рекомендации по данным направлениям, ввиду схожести технологий и искомых результатов, могут быть полностью учтены при изготовлении деталей аэрообвеса автомобилей.
Для полноты охвата всей темы и дабы не упустить что-то важное приводятся все публикации начиная от классификации конструкционных материалов до изготовления изделий из них и заканчивая окраской.
Если у кого-то возникнут предложения, комментарии либо кто-то пожелает поделиться опытом по данной теме, просьба писать на адрес : messadot(a)mail.ru
Messadot
Конструкционные материалы применяемые при изготовлении деталей из стеклопластика
Синтетические смолы
Классификация синтетических смол
(Материал фирмы MAS Epoxy)
(ист - http://www.t22.nm.ru Автор перевода - Сергей Баркалов)
Эти смолы применяются в судостроительной промышленности для пропитки волокон в процессе изготовления изделий из волоконно-армированного пластика. Независимо от природы волокна (стекловолокно , углеволокно , кевлар , древесное волокно) , адгезия смолы и пропитываемость волокон являются самым важным моментом для производства качественного изделия.
ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ. Представляют самое универсальное семейство смол , применяемых для производства композитных конструкций и судоремонта. Практически по всем параметрам эти смолы обеспечивают самые высокие показатели клеевого шва и прочности . В настоящее время разработаны смолы , не содержащие вредных для здоровья веществ и не выделяющие при отверждении фенола . Смолы обладают крайне малой усадкой . В случае ремонта компонента , изначально изготовленного на основе полиэфирных и винилэфирных смол и подвергнутого деформации и трещинам , хорошо армированная эпоксидная смола имеет прочность связи с основой 2000 пси (у винилэфирной 500 пси) . Не имеет значения , из какого сочетания древесины , углеволокна , кевлара , стекловолокна и заполнителя состоит ремонтируемое изделие , смола хорошо впитается и навсегда образует с ним композитное единое целое. Когда эпоксидная смола используется в качестве химически стойкого барьерного слоя , покрытие ею обладает очень низким водопоглощением ( менее 0.5%) и можно быть уверенным в том , что отделочные покрытия будут иметь хорошее сцепление с эпоксидной основой , а основа – с корпусом судна . Современные эпоксидные смолы могут обладать низкой вязкостью и контролируемым временем отверждения.
ВИНИЛЭФИРНЫЕ СМОЛЫ. Отражают шаг в верном направлении развития смол. Хотя и имеют тот же пероксидный механизм образования пространственных связей , что и полиэфирная смола. Дополнительную прочность этим гибридным смолам придают эпоксидные молекулы , заложенные в их основу . Усадка при отверждении умеренная. Повышенная прочность модифицированной смолы предотвращает образование микротрещин , а сама основа смолы к тому же служит повышению адгезии к поверхности. Обладают неплохими водостойкими качествами и некоторые имеющиеся в продаже барьерные покрытия изготовлены на основе смол этого семейства. К отрицательным сторонам винилэфирных смол относятся критичность к их приготовлению , высокий уровень содержания вредных веществ (в форме стирола) , чувствительность к влажности и температуре (может не полимеризоваться) . Хорошая винилэфирная смола весьма дорогая по сравнению с полиэфирной , и по цене близка к эпоксидной. Винилэфирные смолы несомненно превосходят по характеристикам полиэфирные при рассмотрении стандартного пероксидного процесса , однако их адгезия к разнородным и ранее отвержденным поверхностям все еще остается крайне низкой и многие корпуса на базе винилэфирной смолы страдают все той же проблемой массового отслоения наружного слоя стеклопластика от заполнителя и переборок. Плюс ко всему практически всегда барьерные покрытия наносятся уже после продажи судна и здесь очень важно , чтобы это покрытие имело прочную связь с основой. Винилэфирные смолы обладают хорошей адгезией к стекловолокну и низкой адгезией к более экзотическим материалам (кевлар , углеволокно) и древесине. Для отверждения полиэфирных и винилэфирных смол на открытой поверхности требуется введение специальных добавок. Нанесение последующих слоев нуждается в тщательной подготовке поверхности для обеспечения адгезии.
ПОЛИЭФИРНЫЕ СМОЛЫ. Самые дешевые из всех смол , применяемых в стеклопластиковом судостроении с использованием отрицательной формы в виде матрицы. Главное преимущество полиэфирных смол по сравнению с винилэфирными и эпоксидными – их крайняя дешевизна. Отрицательными сторонами являются плохая адгезия , высокий уровень фильтрации воды , сильная усадка и высокое содержание вредных веществ. Могут применяться только со стекловолокном. Лучше всего подходят для изготовления конструкций , не критичных к весу , адгезии и прочности на излом. Примером может служить изготовление простого цельного стеклопластикового элемента в открытой матрице за одну операцию и без образования вторичных соединений на этой смоле. Если точность формы не очень важна , водостойкость не имеет значения и место работы имеет хорошую вентиляцию , тогда полиэфирная смола будет главным кандидатом. Полиэфирные смолы с давних времен обладают плохими характеристиками в области адгезии и растяжения , в результате чего готовое изделие склонно к образованию микротрещин и формированию слабого вторичного клеевого соединения . Эти характеристики приобретают значение , когда заходит речь о соединении разнородных материалов в одном изделии или когда материалы не имеют обычной стекловолокнистой основы. Готовый корпус на основе полиэфирной смолы страдает осмотическим пузырением , если его не обработать эпоксидной смолой для образования барьерного покрытия. Верфи завалены корпусами и надстройками , пораженными огромными участками расслоения стеклопластика и отделения его от заполнителя. Все это стало результатом повсеместного в промышленности нарушения технологии склеивания (использования полиэфирной смолы в качестве клея).
ХИМИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ
(из руководства EPOXY BOOK фирмы System Three)
(ист - http://www.t22.nm.ru Автор перевода и комментариев - Сергей Баркалов)
Для того , чтобы построить лодку , вовсе ни к чему детальное вникание в химию смол , но знание основ их химии поможет в успешном завершении проекта и позволит избежать ошибок и разных сюрпризов , которые могут возникнуть при работе со смолой.
Смола , лежащая в основе всех эпоксидных клеев , применяемых в судостроении , называется диглицидиловый эфир бисфенола А . Бисфенол А получают путем взаимодействия фенола с ацетоном при определенных условиях . Буква А обозначает ацетон , "фенол" обозначает фенольные группы , а "бис" обозначает двойку. Таким образом бисфенол А является химическим продуктом , представляющим собой комбинацию двух молекул фенола с одной ацетона . Затем бисфенол А вступает в реакцию с веществом под названием эпихлоргидрин . В результате реакции по обеим сторонам молекулы бисфенола А прикрепляются две ("ди-") глицидоловые группы . Получившееся вещество называется диглицидиловый эфир бисфенола А , или же основная эпоксидная смола . Именно глицидиловые группы взаимодействуют с атомами водорода аминов в отвердителе , в результате чего и получается отвержденная эпоксидная смола.
Основная эпоксидная смола обладает высокой вязкостью и малопригодна для судостроительных целей , разве что в качестве клея в некоторых ситуациях . Производители эпоксидных составов приобретают смолу именно в такой форме и затем добавляют к ней определенные компоненты (модифицируют) для придания необходимых свойств .
Отвердители , применяемые с эпоксидной смолой при комнатной температуре , в большинстве своем полиамины . То есть органические молекулы , содержащие две и более аминогруппы . Аминогруппы по структуре напоминают аммиак , только присоединены к органическим молекулам . И как и аммиак , амины являются сильными щелочами . Из-за этого сходства отвердители эпоксидных смол зачастую обладают аммиачным запахом , который наиболее ощутим в замкнутом объеме сосуда хранения сразу после его открывания . На воздухе же этот запах мало ощутим из-за высокого давления паров полиаминов.
Вступающие в реакцию аминогруппы представляют собой атомы азота с присоединенными к ним одним-двумя атомами водорода . Эти атомы водорода взаимодействуют с атомами кислорода из глицидиловых групп эпоксидной смолы и получается отвержденная смола - термореактивная пластмасса с большим количеством пространственных связей . При нагревании она размягчается , но не плавится . Трехмерная структура обеспечивает ей отличные физические свойства .
Соотношение атомов кислорода глицидола и атомов водорода аминов с учетом различных молекулярных масс и плотностей и определяет в конечном счете соотношение смолы и отвердителя . Изменение указанного соотношения приведет к тому , что останутся вакантные атомы кислорода или водорода в зависимости от отклонения в ту или другую сторону . В итоге отвержденная смола будет обладать меньшей прочностью из-за неполного образования пространственных связей.
Отвердители эпоксидных смол не являются катализаторами . Катализаторы способствуют реакции , но химически не являются частью конечного продукта . Отвердители же эпоксидных смол образуют пары с молекулами смолы , что сказывается на конечных свойствах отвержденного продукта .
Время отверждения эпоксидной смолы зависит от реакционной активности атомов водорода аминов . И хотя присоединенная органическая молекула не принимает непосредственного участия в химической реакции , она влияет на то , как скоро атомы водорода аминов покидают азот и взаимодействуют с атомами кислорода глицидола. Таким образом , время отверждения определяется кинетикой данного амина , используемого в качестве отвердителя. Это время можно изменить , применив другой отвердитель , добавив в смолу акселератор или изменив температуру или массу смеси смолы с отвердителем .
Реакция отверждения ЭС - экзотермическая .Это означает , что при ее отверждении выделяется тепло . Скорость , с которой смола отверждается , зависит от температуры смеси . Чем выше температура , тем быстрее реакция. Скорость ее удваивается при повышении температуры на 10° С и наоборот . К примеру , если при 20° С смола становится свободной на отлип за 3 часа , то при 30°С на это потребуется 1,5 часа и 6 часов при 10°С . Все возможности повлиять на скорость отверджения сводятся к этому основному правилу . Время жизнеспособности смеси и время работы с ней в основном определяются изначальной температурой смеси смолы с отвердителем .
Временем желатинизации (гелеобразования) называется время , необходимое для данной массы , находящейся в компактном объеме для ее обращения в твердое состояние . Это время зависит от первоначальной температуры смеси и следует вышеописанному правилу. К примеру , если 100 г смеси смолы с отвердителем обращаются в твердое состояние за 15 минут при исходной температуре в 25°С , то при исходной температуре в 15°С на это потребуется около получаса . Если при тех же 25°С эти 100 г равномерно размазать по площади в 1 м2 , полимеризация займет свыше двух часов . Время полимеризации помимо температуры зависит и от отношения площади к массе смолы .
Суть происходящего заключается в следующем . В ходе реакции выделяется тепло . Если выделяемое тепло сразу поглощается окружающей средой (как это происходит со смолой в виде тонкой пленки) , температура полимеризующейся смолы не возрастает и скорость реакции остается неизменной . Если же смола занимает компактный объем (как в случае банки) , экзотермическая реакция повышает температуру клеевой смеси и реакция ускоряется.
Время работы со смолой составляет примерно 75% от времени желатинизации из-за геометрической формы емкости . Его можно увеличить путем увеличения площади поверхности , уменьшения массы смеси или охлаждением смолы и отвердителя перед смешиванием. Вязкость смеси в емкости будет расти (к примеру , при 25°С) в абсолютных единицах в силу полимеризации , но из-за разогрева смеси будет казаться , что вязкость уменьшается. Клей на стадии 75% времени желатинизации будет казаться очень жидким (из-за высокой температуры) , но если при этом его охладить до комнатной температуры , он окажется очень густым . Густая же смола на стадии частичной полимеризации не так хорошо пропитывает стеклоткань и ложится на склеиваемые поверхности . Опытные специалисты либо готовят смесь , которая сразу наносится , либо для замедления реакции увеличивают площадь поверхности .
И хотя скорость полимеризации смолы и зависит от температуры , сам механизм от нее не зависит . Быстрее всего реакция протекает в жидком состоянии смолы. По ходу полимеризации смола меняет состояние с жидкого на липкое вязкое гелеобразное . После гелеобразования скорость реакции замедляется по мере нарастания твердости. В твердых телах химические реакции протекают медленнее. От состояния мягкого липкого геля смола переходит к более твердому , постепенно теряя липучесть. Со временем липучесть исчезнет и смола продолжит набирать твердость и прочность .
При нормальной температуре смола достигает от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа. Дальнейшее отверждение будет продолжаться в течение последующих нескольких недель , достигнув в конце концов точки , когда дальнейшее отверждение будет невозможно без значительного роста температуры. Однако для судостроительных целей можно считать , что смолы , полимеризующиеся при комнатной температуре , окончательно отверждаются спустя 72 часа при 20°С.
Как правило , лучше работать с возможно малым временем полимеризации , насколько это позволяет конкретная ситуация . Это дает возможность переходить к следующему этапу , не тратя времени на ожидание отверждения клея. Клеевая пленка с малым временем полимеризации меньшее время остается липкой и успеет подцепить меньше следов на ней насекомых , их самих и прочего летучего мусора .
Эпоксидные смолы могут в процессе отверждения образовывать на своей поверхности тонкую пленку. Она формируется в присутствии углекислого газа и паров воды , особенно в холодную сырую погоду , нежели в теплую и солнечную .Эта пленка водорастворима и должна быть удалена перед шлифовкой или покраской.
Незащищенная эпоксидная смола плохо перносит солнечный свет (УФ излучение) . Спустя примерно шесть месяцев нахождения под ярким солнечным светом начинается ее распад. Дальнейшее облучение вызывает меление и неизбежное ее разрушение с потерей всех физических свойств. Решение проблемы лежит в защите смолы при помощи краски и лака , содержащих УФ защиту.
Необходим очень осторожный подход при применении эпоксидных смол в паре с полиэфирными . При этом надо соблюдать одно главное правило : эпоксидную смолу можно наносить поверх отвержденной полиэфирной , которая при этом обезжирена и зачищена , но никогда нельзя наносить полиэфирную поверх отвержденной эпоксидной . Амины , не вступившие в реакцию в эпоксидной смоле , будут препятствовать катализатору (пероксиду) полиэфирной смолы , в результате чего на их границе смола будет не полностью отвержденной. Шлифование поверхности никак не влияет на присутствие аминов. Клеевое соединение при этом будет слабым , хотя поверхность и будет выглядеть отвержденной.
Перевод - С.Б.
Некоторые комментарии по поводу "сюрпризов" , упоминаемых в начале статьи - (С.Б.).
Все зарубежные материалы по эпоксидным смолам были обнаружены на стадии 99% готовности проекта и лишь подтвердили , что многие из догадок на самом деле являются закономерностями для всех эпоксидных смол , а не частными свойствами моей смолы .
При оклейке корпуса стеклотканью не очень хочется следовать советам из руководства и готовить смолу мелкими порциями ( возня с шприцами , мензурками и весами раздражает) . Я грубо прикинул свой расход на одно полотнище стеклоткани и замесил 5 кг смолы (уж не знаю , как я там считал
) . Далее был "сюрприз" . Смола в ведре стала греться настолько интенсивно , что я еле-еле успел размазать по днищу меньше половины содержимого . И поскольку эта смола была уже на границе своей работоспособности , то и ткань она пропитать толком не смогла - получились непроклеи , пузыри , комки и прочий брак. Короче , пришлось его сошлифовывать . В дальнейшем я опытным путем обнаружил , что для меня оптимальным является 2-килограммовый замес (для первичного покрытия). При этом емкость со смолой я помещал перед введением отвердителя в микроволновку ( делалось это исключительно с целью снижения вязкости , т.к. качественно перемешать 2 кг смолы при 20 градусах очень проблематично) , после чего вводился отвердитель , все быстро размешивалось , почти все выливалось на корпус и резиновым валиком распределялось по предполагаемому участку оклейки .Приходилось , правда следить за подтеками и в процессе валиком возвращать смолу на место.
Точно такая же ситуация и в области прочих эпоксидных продуктов . Последним из виденных мной "эпизодов" был килограммовый замес эпоксидной эмали для покраски днища яхты соседом по стоянке. Эмаль в банке обратилась в монолит буквально спустя четверть часа и с пользой ее было израсходовано немного. Я и сам потом с ней экспериментировал и нашел , что 300 г при неторопливой тщательной работе кистью - для меня предел . Так что начинать все же надо с небольших доз
и , постепенно их увеличивая , найти оптимальный для себя объем .
Для меня большой проблемой в процессе строительства была температура окружающей среды (строил я под навесом). Как выяснилось , при падении температуры ниже 16-18 градусов смола категорически отказывается полимеризоваться. При этом могло оказаться так , что , работая в стахановском порыве до захода солнца в июне , наутро я обнаруживал смолу в точно таком же состоянии , как оставил вечером (ночи под Петербургом в эту пору холодные и реакция отверждения стоит при этом на месте) . Это если повезет . А если ночью выпадет роса , то вся поверхность еще липкой смолы превращается в белесую сопливую массу , которая уже никогда не "встанет" и доставит массу проблем при исправлении. В известном бестселлере "15 проектов" предлагается для отверждения смолы в условиях пониженной температуры добавлять в нее ускоритель диметиланилин (ДМА) , но по моему личному мнению , это (хм-хм) … неправда. Дело в том , что эта отрава имеется в наличии во всех фирмах , работающих с полиэфирной смолой , а механизм отверждения у полиэфирных и эпоксидных смол абсолютно разный. К тому же ДМА имеет вид раствора в стироле , который опять же присутствует в полиэфирке и намекает на свое предназначение именно для данного типа смол. Но это все , так сказать , дедукция
, а я не химик . Я на всякий случай его приобрел и применил в рекомендованных пропорциях (а потом и в более широких) . Температура в начала августа 98 стояла градусов 12 в полдень и покрытие неделю оставалось липким и жутко воняло . Встало оно только тогда , когда температура достигла положенных градусов 20 . В химической литературе в качестве акселератора для эпоксидных смол упоминается вещество по имени трифенилфосфит , но про низкую температуру там ничего не говорится , а найти его для опытов мне не удалось . Так что эта тема меня по-прежнему интересует .
При склеивании же в условиях критических для отверждения температур я случайно обнаружил способ , который , как выяснилось , в фирменном материале критикуется , но на деле же работает. Готовится клеевая смесь и в нее втыкается термометр . Довольно скоро температура начинает расти и по достижении градусов 35 и более клей используется по назначению (можно также следить за консистенцией и ловить момент быстрого ее снижения) . При этом смола будет иметь довольно низкую вязкость , что говорит о том , что реакция уже "далеко зашла" . Приготовленный таким способом клей в граничном к желатинизации состоянии неплохо встает и при пониженной температуре , но использовать его надо очень быстро.
В web-литературе я неоднократно встречал предложения использовать разные варианты фенов (от женских до промышленных) для ускорения отверждения при описываемых обстоятельствах . Я это тоже пробовал и результаты были плохие. Во первых - поддерживать тепло на площади 8 м2 (один кусок стеклоткани по длине моего корпуса) одним феном в течение длительного времени невозможно , а во вторых - на близких к вертикальным поверхностях при повышении температуры густая на холоде смола размягчается и может образовывать подтеки. Однако допускаю , что на малых площадях это годится.
И напоследок еще раз напомню о необходимости соблюдать требуемое соотношение смолы и отвердителя . Одной из отрицательных сторон нарушения может быть пониженная прочность смолы вплоть до гелеобразного состояния (в зависимости от того , какого "ускорения" хотели добиться и насколько перебрали отвердителя). Вторым же сюрпризом является то , что смола с таким "перекосом" становится коррозионно активной и от нее страдает все вплоть до алюминия и нержавеющей
стали , т.к. при этом отсутствует необходимый для образования защитной пленки кислород и присутствует сильная щелочь . На западных форумах по этому поводу ехидничают (а сколько времени потребуется на разрушение ,скажем, болта) , но помнить об этом не помешает . Тем , кто сомневается , могу порекомендовать чтение КиЯ №175 (стр.58) . Редакция так и не объяснила читателю происхождение его проблем , но прочитавшему материал S3 все и так должно быть ясно .
Наполнители для эпоксидной смолы
( По материалам фирм System Three и Glen-L )
(ист - http://www.t22.nm.ru Автор перевода - Сергей Баркалов)
Наполнителями называют добавки к приготовленной смоле , вносимые для увеличения ее объема , предотвращения подтеков и для окрашивания. Для этих целей могут служить самые разные материалы вплоть до песка и опилок. Однако опилки обладают неоднородностью , песок - большим весом , причем то и другое может содержать инородные включения. Поэтому промышленностью разработан ряд наполнителей с предсказуемыми свойствами с областью применения от мороженого до бетона.
Аэросил. Тиксотропная добавка . Добавляется для исключения подтеков смолы , особенно на вертикальных и наклонных поверхностях. Смесь аэросила со смолой может применяться как шпаклевочно - заполнительный материал высокой плотности . Может применяться вместе с другими наполнителями для придания смеси консистенции сметаны.
Микросфера. Микроскопические пустотелые наполненные газом шарики в форме мелкозернистого порошка. Обладает низким весом и плотностью. Делает смолу воздушной и повышает вязкость , образуя в больших объемах пенистый материал . Идеальна для шпаклевочных составов , замазок , для заполнения угловых стыков и при ламинировании , где требуются хорошие свойства заполнения швов. Главное ее достоинство в том , что отвержденная смола с такой добавкой хорошо шлифуется , и чем больше такой добавки , тем легче шлифование. Однако надо знать меру , поскольку при избыточном ее количестве смесь трудна в нанесении. Микросфера понижает прочность клеевого шва и не должна использоваться при создании конструктивных связей типа усовых соединений .
Волокно. Добавляются в смолу для повышения ее вязкости при склеивании. Смола с такой добавкой отлично заполняет зазоры , хорошо пропитывает поверхности и не создает обедненных клеем швов , особенно на торцевых поверхностях. Волокно бывает стеклянное рубленое , стеклянное молотое , синтетическое и хлопчатобумажное. Хлопок с целлюлозой обладают наименьшей прочностью , зато повышают тиксотропность и могут служить заменой микросфере для заполнения смолой швов.
Древесная мука. Применяется для повышения густоты шпаклевок , замазок или клеев при натуральной отделке древесины. Смола с такой добавкой по консистенции мало похожа на сметану и с ней не так легко работать .
Графитовый порошок . Применяется в качестве пигментирующей добавки и для создания скользящих наружных поверхностей гоночных судов . Это мелкозернистый порошок черного цвета , который добавляют в приготовленную смолу для покрытия днища , рулей и швертов . Не используется на солнце . Покрытое таким способом днище не обладает "необрастающими" свойствами , зато имеет жесткую ударопрочную поверхность. Графит является проводником электрического тока и в соленой воде может вызывать электролитические проблемы.
Алюминиевая пудра и двуокись титана. Обычно служат в качестве пигментов . Добавление алюминия в смолу дает при покрытии поверхность серого цвета . При добавлении больших количеств улучшает обрабатываемость смолы . Двуокись титана придает смоле белый цвет и может применяться в местах , где нужен светлый цвет типа трюмных участков. Применение пигментов в смоле не заменяет ее покраски при эксплуатации на солнце. Полезно добавить двуокись титана в смолу при нанесении последнего покрытия при оклейке стеклотканью для подготовки под покраску.
Тальк. Также может служить наполнителем. Проведение большого количества экспериментов с тальком в широком спектре ситуаций показало , что он по свойствам близок к аэросилу и микросфере с одинаковой первоначальной прочностью клеевого шва. Однако под вопросом осталась способность талька поглощать влагу и при определенных обстоятельствах это может иметь неясные последствия. По этой причине часто придерживаются консервативной практики и избегают его применения.
Выводы :
Тиксотропными свойствами обладают аэросил , синтетическое волокно и древесная мука.
Повышают объем смеси фенольные микрошарики , кварцевые микросферы и древесная мука. Хотя все эти добавки делают смолу густой , только древесная мука придает ей тиксотропность. Попытка приготовить нерастекающуюся шпаклевку на микросфере приведет к приготовлению смеси , которую невозможно размазать. Их надо применять только в паре с тиксотропными добавками. Лучше всего для этого подходит аэросил , т.к. такая смесь лучше всего наносится.
Волокнистые материалы (рубленое/молотое/синтетическое/хб волокно) повышают прочность материала на разрыв и могут применяться для создания несущих конструктивную нагрузку стыков. Перечислены в порядке убывания прочности.
Стеклоткани
Типы конструкционных стеклотканей
Наименование Переплете-ние Плот-ность н/10см в основе Плот-ность н/10см по утку Тип нити в основе Тип нити в утке Поверх-ностная плотность, г/м2 Толщи-на, мм Разрывная нагрузка в основе н(кгс) Разрывная нагрузка в утке н(кгс) Содерж. в-в удаля-емых при прокали-вании,% Тип замасли-вателя или аппрета
Т-10-80 Сатин 8/3 36+1 20+1 БС 6-26х1х2 БС 6-26х1х2 290±7 0,25 3136(320) 1764(180) 0,5-1,5 Аминосилан
Т-11 Сатин 8/3 22+1 13±1 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 385±15 0,25 2744(280) 1586(160) <2,0 Парафин. эмульсия
Т-11-ГВС-9 Сатин 8/3 22+1 13±1 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 385±15 0,30 1764(180) 931(95) <0,5 Винилсилан
Т-13 Полотняное 16+1 10±1 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 БС 7-54х1х2 БС 9-52х1х2 285±12 0,27 1764(180) 1176(120) <2,0 Крахмальный
ТР-0,3-30А Полотняное 50±1 20±1 РБТ 13-120х4 РБТ 13-120х4 350±30 0,30 3136(320) 1176(120) <0,5 Аминосилан Акрилсилан эпоксисилан
Ровистан-30А Ровинговая каркасная ткань ТР-0,37-30А и основной ровинг высокой линейной плотности, соединены вязально-прошивным методом 530±30 0,60 4214 (430) 1666(170) <1,0 Аминосилан Акрилсилан эпоксисилан
ТР-0,7-30A Полотняное 30+2 20±2 РБТ 13-1400 РБТ 13-700 850±80 0,70 3136(320) 2450(250) <2,5 Аминосилан Акрилсилан эпоксисилан
ТРШП-0,7-30А Полотняное трико 30+1 25±1 РБТ 10-360 РБТ 10-480 600±30 0,70 - - 0,5 Аминосилан Акрилсилан эпоксисилан
УТС-30П Сатин 4/3 20+1 12±1 БС 7-36х1х2 БС 6-26х1 260±20 0,22 2943(300) 441(45) <0,8 Аминосилан Акрилсилан эпоксисилан
СЭ-0-1 Полотняное 10+1 9±1 БС 9-54х1х2 БС 9-54х1х2 195±16 0,20 686(70) 583(60) - Винилсилан
Расшифровка буквенных обозначений в ассортиментах:
Т-ткань конструкционная
Р - ровинговая
Ш - штапелированая
П - из полых волокон(если после цифр), прошивная(в марке ТРШП), изготовлена на пневматических ткацких станках(в УТС)
У - удилищная
С - стеклянная
Э - в основе электроизоляционная ткань
Изготовление деталей из стеклопластиков
Удаление замасливателя со стеклоткани.
(ист – форум сайта http://www.motolodka.ru )
Messadot: А вот нужно ли удалять?... Ниже приводятся выдержки с форума по данной тематике, хотя должен сказать что ряд специалистов однозначно утверждают: – «Замасливатель надо удалять!».
Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: СергейН (---.dialup.orc.ru)Дата: 24-12-01 19:22
Имеется стеклоткань неизвестной марки (стеклосетка для теплотрасс). В литературе рекомендует удалять замасливатель промывкой в бензине (для масляного) или в ацетоне (для парафинового замасливателя). В бензине промыть не проблема, с большим количеством ацетона получается слишком накладно. Знакомый, который лет 20 назад строил лодку, предложил удалять замасливатель путем медленой перемотки рулона стеклоткани над костром, предупредив, что таким образом можно и "пережечь" стеклоткань и она станет непрочной. Какие мнения на этот счет? Как практически определить необходимость удаления замасливателя и если это необходимо, то достаточно ли он удален?
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: сергей (---.voldn.ru)Дата: 24-12-01 19:56
в свое время делал корки для моделей из стеклоткани на эпоксидке, применял ткань, какая попадется. И тоже столкнулся с тем, что ткань была пропитана парафином или чем то подобным. Удалял парафин сначала над газом до исчезновения дыма, а потом паяльной лампой с синим пламенем. Парафин выгорал хорошо ткань при этом сохраняла светлый цвет. стекло нити при этом не плавилось, правда ткань становилась вроде бы как пореже я думаю за счет удаления приличного слоя парафина с волокон. Правда речь тогда шла о небольших кусках 1.5х0.5 м приблизительно. Думаю что прогнав несколько пробных небольших кусков можно приноровиться. может моделисты со стажем что посоветуют? растворителем к примеру а затем уже нагревом?
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: Иван (212.91.213.---)Дата: 24-12-01 20:24
В моей практике в основном встречалась стеклоткань без замасливателя.Без разницы, купленная в магазине или найденная в виде обрезков.Мягкая на ощупь и сухая, хотя и марки были разные (но неизвестные).И лишь однажды попался кусок, явно жёсткий и чем-то пропитанный.Уж я его мыл-мыл в бензине, казалось, всё отмыл, просушил, однаковсё равно пропитался он при приклейке плохо. Пришлось покрывать этоместо сверху смолой, особо тщательно при этом пристукивая. Всё равнополучилось не идеально. Благо, место неответственное.После этого я решил пропитанную ткань вообще не брать даже даром.Поскольку худо-бедно, а нормальная ткань продаётся.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: СергейН (---.dialup.orc.ru)Дата: 24-12-01 22:04
ИванТкань совсем без замасливателя? А пробовал ее подержать над пламенем зажигалки? Даже у белой мягкой идет сначала дымок с парафиновым запахом. Пробовал на кусочках разных тканей, после обжига пропитываются смолой лучше (дело не во влажности), но стоит передежать над пламенем, становится рыхлая и легко рассыпается.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: Иван (212.91.213.---)Дата: 24-12-01 23:06
СергейН пишет:> > Иван> Ткань совсем без замасливателя? А пробовал ее подержать над> пламенем зажигалки? Пробовал, потому как читал те же самые книги, что и ты и точно так же сомневался.Никаких дымков и запахов не обнаружил. Пропитываются эти ткани оченьлегко и хорошо, я когда впервые клеил, изрядно волновался, но это оказалосьгораздо легче, чем я сначала мог предположить.> но стоит передежать над пламенем, становится> рыхлая и легко рассыпается.Да, это так, рассыпается, поэтому я и не решился прокаливать тотпропарафиненный кусок. К сожалению, я так и не знаю марок тканей,которые у меня успешно клеились, даже при покупке в магазине мойвопрос о марке ставил продавцов в тупик.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: SSE (---.nis.nnov.su)Дата: 25-12-01 09:45
Для изготовления композитов идет стеклоткань марки СТФ (стеклоткань формовочная), Всякие цифвовые индексы обозначают плотность, способ плетения и т.п.Эти ткани без парафиновой пропитки, имеют желтовато-кремовый цвет"Белоснежность" верный признак наличия парафина.Проще всего удалить парафин, поместив выкроенные заготовки в духовку часа на два.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: alex (212.107.205.---)Дата: 25-12-01 09:56
Люди, много занимался пластиком. Не нужно удалять парафин. Без него пластик становится хрупким и менее прочным.Удаление парафина производят обычно для модельных работ, там, где требуется жесткость и не нужна прочность.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: СергейН (---.dialup.orc.ru)Дата: 25-12-01 20:23alex
А как же не удалять парафин? Да , ткань пропитывается, но сами волокна нет (хорошо видно, если приклеить рядом кусочки стелоткани, с парафином и обожженой, на черную бумагу), да и работа сильно замедляется. А хрупкость пластика, как мне кажется, больше зависит от наличия пластификатора в компаунде.Пока прихожу к выводам (по результатам экспериментов): 1.Куски ткани должны быть выкроены заранее. 2.Обжигать лучше в духовке до тех пор пока идет дымок (в заранее прогретой духовке около 5-10 минут).
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: Иван (212.91.213.---)Дата: 25-12-01 22:27
Повторюсь ещё раз - а не надуманная ли проблема?Не верю, что органами чувств невозможно распознать наличие парафинаили другой пропитки. 90% ткани, что прошла через мои руки, не имела пропиток.Пропитку оставшегося куска я чётко распознал на ощупь.Та ткань, в которой я не определил пропитки своими органами, полностьюпропитывалась смолой при проклейке и становилась совсем прозрачной.При пристальном рассматривании не было видно никаких пузырей, пустоти других вкраплений воздуха. Просто смени ткань.
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: сергей (---.voldn.ru)Дата: 26-12-01 01:35
Согласен! Парафин спокойно выгорает от пламени горелки. Если кусок вырезан в размер, обработать его нет проблем. 40-кг рулон конечно труднее
. местные потемнения особой роли играть не должны мне кажется. С другой стороны, проклеивать пропитанную стеклоткань лично я не пробовал, сказать ничего не могу.... Дерзай...
Re: Удаление замасливателя со стеклоткани.
Автор: SSE (---.nis.nnov.su)Дата: 26-12-01 07:05
Иван. Конструкционные ткани (не имеющие пропитки) действительно легко определяются органолептически: визуально (по желтоватому оттенку) и на ощупь (некоторая шершавость).Белоснежность и шелковистость - верный признак парафина. Другое дело, что парафинированная ткань неплотного плетения вполне хорошо пропитывается связующим.Что касается прочности, она действительно несколько ниже при испльзовании парафинированной ткани. Но проявляется это только при очень больших нагрузках, когда стекловолокно смещается в своей парафиновой оболочке.Например, при ударах или сильных изгибах образуется белесое пятно от сдвига волокон. При использовании непропитанной ткани такого не бывает (вспомните старые стеклопластиковые спиннинги).Поэтому удалять пропитку имеет смысл только в случае, если строится что-то очень легкое и тонкостенное, скуттер например.
Автор: Герасим & Му-Му (---.Vladivostok.dial.sovam.com)Дата: 26-12-01 22:12
http://glassplastic.narod.ru/_t-konstr.htmlпропитка есть у всех конструкционных стеклотканей, значит так оно и надо?
А вот тут еще интереснее
Автор: Герасим & Му-Му (---.Vladivostok.dial.sovam.com)Дата: 26-12-01 22:17
Стеклянная ткань состоит из нитей, при разрушении которых от трения выделяется пыль, вредная для дыхагель-ных путей человека и слизистых оболочек его глаз и рта. При изготовлении стеклоткани для уменьшения пылеобразования применяют специальные замасливатели в виде эмульсии или расплавленного парафина в количестве не превышающем 2,5% от массы ткани. Замасливатель не должен быть токсичным. Для отличия ткани, в которой применен замасливатель на парафиновой основе, по одному её краю вплетают цветную нить. Подготовка стеклоткани к наклеиванию на корпус заключается в удалении замасливателя соответствующими растворителями: эмульсионный замасливатель удаляют растворителем, который зависит от состава и указан в спецификации, сопровождающей ткань; парафиновой замасливатель удаляют бензином, погружая ткань в бензин или тщательно дважды протирая ткань с двух сторон. После протирания ткань необходимо просушить, чтобы удалить пары бензина. Просушивать ткань необходимо только на открытом воздухе, а не в помещении, где при испарении может образоваться взрывоопасное соотношение паров бензина и воздуха. Источник http://www.motolodka.ru/tmp/painting.htm
Re: А вот тут еще интереснее
Автор: alex (212.107.205.---)Дата: 27-12-01 10:22
Я упрямый - парафин для стеклопластика удалять вредно.Для хорошей пропитки нужны простые условия:1. Температура выше 20 градусов,2. Текучесть компаунда должна быть достаточной.Вообще-то формовать нужно с применением полиэфирной смолы. Если есть дармовая эпоксидная, то поступить нужно следующим образом. Если температура ниже 20 градусов, то в разведенную смолу добавить примерно 20 % ацетона (только не первый слой в форму - сьест разделяющий слой). Если температура не ниже комнатной, то столько же растворителя 646. Наносить удобно кисточкой - из предыдущего слоя растворитель быстро испаряется, поэтому компаунд на кисточке более жидкий и не тянет стеклоткань.Еще совет по формовке стеклом. Стеклоткань применяют только как силовой межслойный элемент или при формовке плоских деталей. Лучше подходит сетка (ее часто употребляют для теплоизоляции). Еще лучше для сложных поверхностей подходит рубленный мат.Часто расходы на хороший материал более оправданны, чем бесплатное.
Разбавление эпоксидных смол
( По материалам журнала Epoxyworks N14 , 1999 (www.westsystem.com))
(ист - http://www.t22.nm.ru Автор перевода - Сергей Баркалов)
В нашу службу технической поддержки регулярно поступают вопросы типа " а можно ли разбавить эпоксидную смолу для снижения консистенции и улучшения впитывания ? " . Ответ на этот вопрос звучит так : " Можно , но не без последствий" . Многие из плюсов разбавленной смолы на деле оказываются минусами , влияющими на ее свойства .
Разбавление смолы растворителем означает снижение ее вязкости . Смола с низкой вязкостью более текуча , ее проще наносить кистью или валиком , она быстро пропитывает стеклоткань и глубже проникает в пористые поверхности вроде поврежденной гнилью древесины . Существует два способа временного понижения вязкости смолы : один представляет собой нагревание смеси , а второй – добавление к ней растворителя . В обоих случаях смола становится более текучей . В данной статье речь пойдет о том , что происходит со смолой при том и другом способе .
Данные , полученные нами в ходе сложных тестов и тридцатилетний практический опыт показывают , что поиск оптимальной композиции требует уравновешенности компонент . И если какая-либо одна характеристика меняется ( к примеру , изменение свойств путем добавления летучего растворителя) , то это влечет за собой и изменение других характеристик - водостойкости и прочности . Нашими химиками разработана универсальная смола с хорошо сбалансированными свойствами , которая обладает отличными механическими свойствами и водостойкостью , и если вы решаете что-либо в ней изменить , то тем самым тоже выступаете в роли химика-технолога и должны осознавать последствия своих действий . Прочитав до конца статью , вы должны решить , стоит ли разбавлять смолу ценой потерь в ее свойствах .
А нужно ли вообще разбавлять ?
Существует убеждение , что для повышения своей эффективности эпоксидная смола должна глубоко проникать в древесину . Иногда это верно , но в большинстве случаев это не так . Некоторые из ошибочных представлений таковы :
· если смола проникнет глубоко внутрь , то это вернет древесине былую прочность .
· это повышает адгезию
· это делает древесину более водостойкой
Давайте обсудим это по пунктам .
1) Сгнившая древесина , будучи пропитанной эпоксидной смолой , не приобретает вновь потерянные качества . Если смола проникнет глубоко внутрь , древесина от этого станет твердой , но прочнее она не будет . Это имеет смысл , если сгнивший элемент не испытывает нагрузок . От сгнившего дверного порога не требуется особой прочности , ему достаточно быть всего лишь твердым . Если же древесные волокна разрушены , древесина теряет свойство выдерживать нагрузки и без замены волокон не может вернуть всю свою прочность . Сгнившему палубному бимсу или мачте недостаточно пропитки смолой для восстановления первоначальной нагрузочной способности .
2) Адгезия (за исключением самых твердых пород ) от глубокого впитывания смолы в древесину лучше не становится . Исследования , проведенные Лабораторией древесных материалов , показывают , что при использовании жидкой смолы адгезия к березе улучшилась незначительно . В случае с породами меньшей плотности типа пихты или ели слабым звеном оказывается низкая прочность древесины поперек волокон и совершенно не имеет значения , проникла смола вглубь на 5 мм или на 0.1 мм . Прочность клеевого соединения определяется типом древесины , площадью соприкасаемых поверхностей и адгезивными качествами клея . Большинство клеев для склеивания древесины не проникают глубоко внутрь , но при правильном использовании их прочность превышает прочность древесных волокон и эпоксидные тут не являются исключением .
3) Водостойкость деревянной детали от глубокой пропитки не улучшается . Простая упаковка ее в пластик обеспечивает достаточно хорошую водостойкость без какой-либо пропитки вообще . Аналогично этому , тонкий слой чистой эпоксидной смолы на поверхности является более водостойким , чем слой разбавленной , проникшей глубоко в древесину . Причина этого кроется в том , что эпоксидная смола , разбавленная растворителями , является пористой .
Лаборатория древесных материалов разработала специальный тест , оценивающий сопротивление материалов впитыванию влаги . Он измеряет количество влаги , поглощенной древесиной при непрерывном поддержании 100% влажности . Приводимые ими цифры показывают , что по своим водостойким качествам разбавленная эпоксидная смола даже рядом не стоит с чистой . Конечно , если вам требуется получить покрытую эпоксидной смолой поверхность , не критичную к фильтрации водных паров , тогда добавление растворителя в смолу является самым верным решением .
Снижении вязкости смолы путем нагрева.
Нагревание компонент эпоксидной смолы по отдельности с последующим смешиванием дает нам жидкую композицию , обладающую после полимеризации всеми свойствами смолы , отвержденной при нормальной температуре . Вязкость эпоксидной смолы очень сильно зависит от температуры и нагрев ее компонент (смолы и отвердителя) и/или поверхности значительно ее понижает.
При работе с древесиной лучшим способом теплового метода снижения вязкости является нагрев самой поверхности без нагрева смолы . Надо смешать компоненты и нанести смолу на теплую древесину . Источник тепла следует убрать перед самым нанесением . Когда смола оказывается на теплой древесине , она нагревается и теряет вязкость. При понижении температуры деревянной поверхности смола успевает проникнуть достаточно глубоко до начала полимеризации . При таком способе (нагрев древесины вместо смолы) вы получаете два преимущества : на рабочей поверхности смола имеет низкую вязкость , а смесь смолы с отвердителем в емкости обладает дольшей жизнеспособностью.
Возможные проблемы.
Снижение вязкости смолы тепловым методом имеет и свои минусы . Теплая эпоксидная смола полимеризуется гораздо быстрее , чем вы привыкли . Перед тем как замешать смесь , подготовьте все необходимое и работайте быстро . Для увеличения жизнеспособности смолы можно воспользоваться медленно действующими отвердителями .
Насколько сильно надо греть ? При нормальном нагреве рука должна спокойно выдерживать температуру поверхности или емкости со смолой , а это градусов 50 максимум . Лишнее тепло вызовет ускоренное отверждение смолы , особенно при ее толстом слое . Очень быстрое отверждение вызывает перегрев смолы и если при отверждении от нее виден дымок , такая смола испорчена и ее придется удалять .
Снижение вязкости смолы при помощи растворителей
Введение растворителей является простым и быстрым способом понижения вязкости смолы, но в отличие от теплового способа , по прочности и водостойкости отвержденной смолы в этом случае наносится сильный удар . Вот некоторые примеры последствий этого . Для разбавления эпоксидной смолы годится большое число растворителей , но для обсуждения их свойств мы выбрали ацетон , растворитель для лаков и денатурированный спирт по причине их доступности всем и хороших качеств . К тому же они быстро испаряются и вряд ли будут удержаны в смоле , что немаловажно . По ряду причин летучий растворитель для лаков оказывается более подходящим для разбавления смолы , нежели ацетон или спирт .
· Добавление в смолу небольшого количества одного из этих растворителей оказывает значительное воздействие на вязкость смолы . Для примера : при добавлении в смолу 5% расворителя для лаков вязкость падает на 60%.
· При добавлении в смолу 5% растворителя для лаков ее прочность падает на 35% - серьезный удар по механическим свойствам . При превышении 5% растворителя при отверждении получается крайне гибкий материал . При разбавлении смолы она теряет в прочности столько , что мы (и большинство известных производителей) не рекомендуем применять ее в качестве конструкционного клея .
· Быстролетучий растворитель увеличивает жизнеспособность смолы и время ее отверждения , подвергая риску надежность и предсказуемость отверждения . К тому же при длительном отверждении смолы дольше придется ждать ее готовности под шлифовку .
· Растворитель может вызвать усадку смолы . Разбавленная смола , заключенная в большом замкнутом объеме (при укреплении полости в гнилой древесине) , скорее всего не даст испариться всему растворителю . При нанесении толстым слоем смола полимеризуется быстро и не весь растворитель успевает ее покинуть до отверждения . С течением времени растворитель все же пробьет себе дорогу наружу , смола же при этом получает усадку и во многих случаях покрывается трещинами . При усадке смолы на отделанных поверхностях начинает проступать текстура ткани . Для того , чтобы вызвать это явление , достаточно обработать поверхность шлифованием . Часто при усадке на поверхности проявляется и текстура основы . Это явление будет напоминать о себе до тех пор , пока весь растворитель не покинет смолу
· Растворители (особенно ацетон) влияют на цвет отвержденной смолы . Этот эффект проявляет себя не сразу , но при введении ацетона цвет смолы меняется со светлого на темно-янтарный .
· Растворитель понижает вязкость на небольшое время . При нанесении кистью или валиком смола перемешивается и растворитель быстро улетучивается , а вязкость смолы непрерывно растет .
· Присутствие растворителя в смоле может повредить поверхность . Многие материалы ( например , пенополистирол) хорошо переносят эпоксидную смолу , но не переносят присутствия в ней растворителей . Поэтому прежде чем добавить в смолу растворитель , заранее убедитесь в его безвредности для основы .
· Присутствие летучих растворителей в смоле неблагоприятно сказывается на здоровье и безопасности. Сами компоненты смолы не являются пожароопасными , но это свойство растет пропорционально добавленному растворителю .Также пары многих растворителей вредны для здоровья и для исключения опасных доз требуется хорошая вентиляция .
· Применение растворителей в эпоксидных покрытиях может вызвать проблемы с инспектирующими органами . Если речь идет о производстве и там бывают заборы проб воздуха , то у вас могут возникнуть неприятности .
· Наличие растворителя в смоле с целью улучшения пропитки стеклоткани вызывает повышенную текучесть на вертикальных поверхностях . Ткань быстро впитывает смолу , но затем смола стекает вниз и ткань остается обедненной .
Так надо ли вообще понижать вязкость смолы ? В некоторых ситуациях это подходит , а в некоторых – нет . Мы считаем , что в большинстве ситуаций предпочтительным будет тепловой способ снижения вязкости , а не при помощи растворителей . До тех пор , пока смола не получила перегрева , она сохранит после отверждения все свои характеристики . Введение растворителей является самым простым способом , но при этом сильно страдают прочность и водостойкость .
Подготовка матрицы
(ист - http://www.flight-models.com )
А.Перфильев
Для изготовления крупногабаритных и высоконагруженных частей моделей часто применяются так называемые композиционные материалы, состоящие из "наполнителя" и "связующего". Наполнителем, выполняющим основные силовые функции, обычно является стеклоткань, углеткань или кевлар (материал из синтетических волокон). В качестве связующего выступают эпоксидные или полиэфирные смолы. Если для изготовления тонких фюзеляжей радиоуправляемых планеров и многих частей свободнолетающих моделей технология выклейки из композиционных материалов является единственно приемлемой (по соображениям прочности), то в остальных случаях, как правило, есть возможность выбора между композитной и бальзовой конструкцией. Если предстоит разовая работа, то, наверное, стоит отдать предпочтение дереву. Тогда общие трудозатраты и вес модели получаться меньше. В случае же "мелкосерийного производства" лучше овладеть техникой работы с композитом.
Сегодня мы познакомимся с основными приемами выполнения деталей для авиамоделей из композиционных материалов. Сразу отметим, что предлагаемый материал предназначен тем, кто только знакомится с новой для них технологией. Поэтому статья основана на описании упрощенных методик, распространенных среди моделистов "средней руки". При более же профессиональной работе выбор исходных материалов и способы работы с ними настолько специфичны, что в каждом конкретном случае требуют отдельных описаний.
Вначале несколько слов о "сырье". Поскольку тонкостенные детали нередко воспринимают значительные нагрузки, для предотвращения растрескивания связующего в смолы добавляют пластификатор (или при возможности используют специализированные, высокопрочные и не слишком "стеклотвердые") смолы. Чтобы эпоксидку было легче наносить, ее разбавляют растворителем, спиртом или ацетоном. Для тонирования детали можно добавить в смесь типографскую краску или алюминиевую пудру. Неплохие результаты дает и вмешивание в "сырую" смолу художественных масляных красок. Кроме пигментирования, такая краска еще и немного пластифицирует исходную смолу. Стеклоткань, как правило, приходится прокаливать над электрической плиткой или в электродуховке для удаления парафина, которым она пропитывается на заводе.
Прежде всего отметим, что все работы с эпоксидными (да и полиэфирными) смолами нужно проводить в резиновых перчатках в помещении с хорошей вентиляцией. Выклеивание композитных "корок" можно осуществлять как снаружи на болванке, так и внутри, на снятой с нее вогнутой форме (матрице). Болванку можно изготовить из липы, ольхи, плотного пенопласта или бальзы. Ее размеры должны быть меньше размеров детали на толщину будущей "корки". Поверхность следует тщательно зашкурить и загрунтовать. Затем на матрицу наносится разделительный слой (парафин или полироль для мебели). Стеклоткань нарезается на полосы, которыми можно было бы оклеить болванку без образования складок, и "прилачивается" жидкой эпоксидкой. Количество слоев стеклоткани в различных местах детали может варьироваться в зависимости от распределения нагрузок. В случае образования пузырей и вздутий их необходимо сразу же разгладить или прорезать и выдавить из них воздух.. После отверждения смолы "корку" снимают. Если форма матрицы не позволяет этого сделать, деталь разрезают по оси симметрии. При этом, как правило, страдает покрытие болванки, которая будет нуждаться в шпаклевке перед дальнейшим использованием. Недостаток этого способа заключается также в том, что поверхность детали имеет фактуру ткани и требует шпаклевания и вышкуривания.
Для выклеивания деталей по второму способу (матричному) нужно прежде всего изготовить саму "негативную" форму. Обычно она представляет собою толстостенную "скорлупу", выклеенную из стеклоткани. Если требования к точности детали очень высоки (например, силовые панели обшивки крыла с ламинарным профилем), то матрицу делают в виде массивного "монолита" из гипса, цементного раствора или цемента, смешанного с эпоксидной смолой. Эталонная модель-болванка должна иметь размеры, совпадающие с внешними обводами детали. Чем лучше будет качество ее поверхности, тем меньше потребуется отделочных работ для каждого изделия в дальнейшем. Обычно методом лакировки с промежуточным полированием стараются довести поверхность до зеркального блеска, чтобы готовые, отформованные в этой матрице детали нуждались только в окраске. В случае же применения тонированной смолы поверхности оказываются полностью готовыми. При изготовлении модели-копии можно воспроизвести имитацию заклепок и расшивки на матрице или еще на эталонной модель-болванке.
Для выклейки матрицы нужно вырезать из толстой фанеры рамку по форме осевого сечения болванки. Надев рамку на болванку, закрепите ее пластилином таким образом, чтобы одна из поверхностей рамки совпадала с плоскостью симметрии болванки. По линии сопряжения выполните из пластилина радиус скругления, равный примерно 2 мм. Если планируется изготовить монолитную матрицу, на рамку нужно наложить окантовку из досок, имеющих высоту, большую чем половина ширины болванки. На болванку и соответствующие поверхности рамки наносится разделительный слой. Через несколько часов его нужно натереть до блеска шерстяной тканью. Затем болванка вместе с рамкой оклеиваются стеклотканью. В местах резких прегибов укладывается стеловолокно, пропитанное эпоксидной смолой (его можно получить, разобрав рогожную стеклоткань). Первый отформованный слой выполняется из стеклоткани толщиной 0,03 мм, затем применяется ткань толщиной 0,2-0,3 мм. Если же требуется изготовить простую легкую матрицу, а не "монолит", то теперь останется положить лишь несколько усиливающих слоев рогожной стеклоткани. Здесь опять особое внимание нужно обратить на отсутствие пузырей, чтобы дефекты поверхности не передались будущим изделиям. Для ликвидации пузырей оснастку можно поместить в воздухонепроницаемый мешок (предварительно уложив на нее полиэтиленовую пленку) и откачать из него воздух с помощью вакуумного насоса. Под разряжением форму надо держать до полного отверждения "корки". Если вакуумный мешок не имеет проколов, то для этого достаточно пережать шланг, отключить насос и оставить в таком виде оснастку на 12 часов. В случае изготовления монолитной матрицы всю опалубку заливают гипсовым раствором или эпоксидной смолой с наполнителем (в качестве последнего могут использоваться любые порошкообразные или зернообразные материалы. После отверждения смолы, болванка с рамкой аккуратно отделяются от полученной формы. Аналогично изготавливается и вторая, симметричная часть матрицы.
При выклеивании корок в полученной матрице применяются те же приемы, что и при ее изготовлении. Первый слой стеклоткани должен иметь толщину 0,02-0,03 мм, последующие - порядка 0,2 мм. После отверждения смолы "корку" обрезают вровень с краем матрицы, вклеивают шпангоуты (если необходимо) и затем вынимают ее.
Для снижения массы детали часто используют армирование пористым пенопластом, бальзой или слоеные (сендвичевые) конструкции, имеющие дополинтельное внутреннее покрытие из тонкой стеклоткани. В этом случае наружное покрытие может быть выполнено из одного слоя стеклоткани толщиной 0,2-0,3 мм. Пенопласт или бальзу нарезают на фрагменты, которым можно было бы придать кривизну пуансона. Пенопласт несложно изогнуть над электроплиткой, а бальзу проще намочить и примотать резиной к болванке до высыхания. Стеклотань можно пропитывать эпоксидной смолой как в самой форме, так и до размещения в матрице, на какой-либо ровной поверхности (излишки клея снимаются шпателем). Однако пропитанная ткань, особенно тонкая, при укладке имеет тенденцию больше прилипать к перчаткам, чем к пенопласту. Поэтому иногда проще уложить в вакуумный мешок сборку без внутреннего слоя стеклоткани, и "прилачить" его потом. Армирование бальзой имеет то преимущество, что она почти не впитывает в себя связующее.
При склейке между собой тонкостенных корок часто используются промежуточные шпангоуты. В случае же армирования в этом нет необходимости. Эпоксидная смола имеет плохую адгезию к отвержденному стеклопластику. Поэтому соединяемые поверхности нужно зашкуривать крупной наждачной бумагой, а линии стыка оклеивать полосками тонкой стеклоткани. Изнутри на одну из "корок" полезно наклеить отбортовку, которая позволит упростить и увеличить надежность соединения деталей. До момента полного отверждения смолы изделие обматывается скотчем.
При мелкосерийной постройке моделей-копий применяются также различные "гибридные" технологии. Например, внешний слой детали формуется из ABC-пластика и образует внешнюю фактуру поверхности. Далее располагается промежуточный слой тонкого пенопласта. Внутреннее, силовое "покрытие" делается из стеклоткани.
Окраска
(Sam Devlin's Boatbuilding . How to build any boat the stitch and glue way , 1996)
(ист - http://www.t22.nm.ru Автор перевода - Сергей Баркалов)
Одна из главных причин , по которой наружные поверхности необходимо окрашивать по максимуму , состоит в том , что защитные эпоксидные покрытия и оклейку надо предохранить от разрушительного действия солнечного ультрафиолета . Эпоксидная смола совершенно беззащитна перед солнечными лучами .
Точно так же , как мы наносим на кожу солнцезащитный крем , мы должны защитить и смолу . Лучше всего это можно сделать при помощи краски , не пропускающей свет . Но если вам нужна натуральная отделка "под лак" , вы должны поверх эпоксидной смолы нанести слой лака или иного прозрачного состава , который содержит ультрафиолетовый фильтр . А поскольку ни одно прозрачное покрытие не останавливает ультрафиолет так , как краска , любой лак придется ежегодно обновлять , чтобы гарантировать эпоксидной смоле надежную защиту . Если вам после прочтения показалось , что это связано с большими хлопотами , то так оно и есть .
Эпоксидные смолы являют собой эдакий волшебный материал , что люди с трудом могут поверить , насколько они чувствительны к солнечному свету. Однако их разрушение происходит скоро и необратимо . Можете сами убедиться в этом на простом опыте . Возьмите кусок фанеры , покройте его эпоксидной смолой и дайте ей затвердеть . Затем положите его на солнце . Сверху положите другой кусок фанеры , чтобы он закрывал половину . Спустя несколько дней взгляните на то , что получилось . Цвета двух половинок будут отличаться значительно .
Секреты совершенной отделки .
Вот те шаги , которые необходимо выполнить , чтобы добиться совершенства , ну или хотя бы просто красивого внешнего вида .
· При оклейке детали стеклотканью старайтесь , чтобы она легла как можно более гладко .
· Шлифуйте без приложения усилий , и после выравнивания неровностей на нахлестах смесью смолы с микросферой прошлифуйте еще раз .
· Покройте все эпоксидной смолой с добавкой аэросила . Это покрытие заполнит микронеровности и одновременно будет служить грунтом .
· Слегка зачистите поверхность детали наждачной бумагой с зерном №80 на орбитально-шлифовальной машинке : начиная с этого момента - никаких "вгрызаний" в покрытие . Будьте осторожны и не прошлифуйте ткань . Если это произойдет , валиком нанесите на этот участок дополнительный слой смолы .
· Теперь самое время устроить доотверждение поверхности при помощи обогревателя или солнца . Если вы решили этого не делать , тогда двигаемся дальше .
· Наносим валиком первый слой конверсионного эпоксидного грунта DP40 и даем ему встать .
· Осматриваем деталь вокруг и ищем дефекты в покрытии . Заполняем их смесью смолы с микросферой .
· Шлифуем прошпаклеванные места шкуркой с зерном 150 . Если применялся наполнитель Microlight , вам придется повторно покрыть эту поверхность эпоксидной смолой без наполнителя , чтобы поверхность была равномерно гладкой . Прошлифуйте всю деталь еще раз 150-м зерном до матовой поверхности .
· Если качество поверхности вас удовлетворяет и вам удалось сохранить грунт на большей части поверхности можете шлифовать ее шкуркой с 220-м зерном и готовить к завершающему покрытию.
· Но если вы думаете , что с поверхностью стоит еще повозиться , придется покрыть ее грунтом еще один раз . Мы для этих целей используем легкошлифуемый грунт К36 Prima фирмы PPG . Ему нравится , когда его наносят распылителем , но можно также применить ранее упомянутую технологию нанесения валиком и флейцевания .
· После шлифования 220-м зерном поверхность будет близка к совершенству . Обнаруженные изъяны исправляются минимальными количествами шпатлевки , которую также надо шлифовать 220-м зерном .
· Далее наносим окончательный слой грунта DP40 , который заполняет микронеровности и одновременно является грунтом . Его необходимость объясняется требованием получить гладкую поверхность , лишенную какой-либо пористости . Если это грунтовочное покрытие будет наноситься валиком и кистью , работу следует продолжить только на следующий день .
· Зашкурьте поверхность 220-м или 320-м зерном в зависимости от того , какой степени отделка вам нужна и теперь все готово к нанесению отделочного покрытия .
· Если грунт DP40 наносился распылителем , надо подождать не менее трех часов . Затем , не шлифуя его , переходим к завершающей стадии покраски .
· Если отделочное покрытие будет наноситься распылителем , вам потребуется не менее трех слоев средней плотности с интервалами между ними не менее часа . Этого времени достаточно для того , чтобы нижние слои встали и не возникло проблемы с не успевшим улетучиться растворителем . Если покрытие наносится валиком и кистью , то необходимо дать ему встать хотя бы до завтра . После чего слегка пройтись по нему подушечкой "СкотчБрайт" фирмы 3М и через день нанести очередной слой .
Полезные советы.
Первое . Краску с отвердителем смешивать точно в указанной пропорции и во всех прочих вопросах следовать рекомендациям производителя .
Второе. Перемешивание краски с отвердителем никогда не может быть излишним . После тщательного перемешивания , как рекомендовано изготовителем , дайте смеси постоять , чтобы запустилась реакция и затем еще раз пермешайте в течение нескольких минут . Даже если после чтения инструкции на банке у вас есть сомнения в необходимости этого - напрасно .
Третье. После запуска реакции краску перед применением надо процедить . Вы будете удивлены , когда обнаружите , что иногда может остаться на сетке .
Четвертое. Максимально "ускоряйте" краску до предела , рекомендованного производителем. Чем скорее она встанет , тем лучше для окончательного результата и меньше шансов , что к ней что-то прилипнет .
Пятое. Избегайте любых контактов с полиуретановой краской . Не вдыхать , не прикасаться . Я уже говорил об этом ранее и повторю еще раз . Я работаю в стойких перчатках , одноразовом комбинезоне , защитном креме на лице и в особенности вокруг глаз , в капюшоне на голове и в маске , в которую извне подается фильтрованный воздух под избыточным давлением . Очень важно иметь защиту для органов зрения в виде каких-либо очков , чтобы отраженные частицы краски не попали в глаза . Неплохо иметь для этого маску , закрывающую все лицо . Полиуретановые и акриловые краски содержат изоцианат , именно он придает им красоту и долговечность и одновременно превращает в убийц.
Шестое . Не пользоваться шкуркой со слишком мелким зерном . Большинству двухкомпонентных красок необходима для адгезии определенная шершавость поверхности . Мой опыт показывает , что для большинства типов красок максимальное зерно - 320 , хотя во многих случаях вполне хватает и 220-го .
Седьмое . Перед покраской всегда протирать поверхность тканью , чтобы удалить малейшие следы шлифовальной пыли.
АБС пластик
АБС пластик, ударопрочная пластмасса на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. Применяется в производстве корпусов радио- и телеаппаратуры, деталей автомобилей, холодильников, мебели.
Свойства и рекомендации по литью под давлением
(ист - http://www.simplex.nnov.ru/sirye/window/plastik_abc.html)
Структура Аморфная.
Плотность 1,06 - 1,19 гр/см3.
Термические, оптические, механические свойства материала Твёрдый, вязкий при температуре до 40°С, высокая термостойкость, в зависимости от типа холодостойкий или теплостойкий (+ 100°С), обладает ограниченной устойчи
при выстреле, я чувствую - отдачу!
