Стеклопластик своими руками. Глава 2. Изготовление матрицы

2.1. Нанесение декоративного слоя

Перед изучением следующего раздела, вы должны четко определиться, сколько изделий вы хотите снять с вашей матрицы.

Для нескольких изделий (до 15 шт.) можно использовать гелькоут (гель) для общего назначения. А если вы хотите производить, в дальнейшем изделия, то придется вложить деньги в матричный гель.

Если вы будете наносить декоративный слой кисточкой, лучше подойдет черный, а если распылителем, то зеленый. (На черном фоне, лучше выделяются борозды от кисточки.) Если изделие у вас будет черным или темного цвета, то лучше выбирать зеленый гелькоут.

Действия, которые будут описываться далее, подходят как к матричному, так и к обычному гелю. Предположим, что наша модель полностью высохла.

Мягкой тряпочкой протираем слегка пыль с модели (если все-таки Вы не стали наносить поливиниловый спирт) и начинаем готовить гелькоут.

Гелькоут (гель), это декоративный слой изделия.

Расход геля: на 1 м2 должно уходить 0,6 кг.

Конечно, нельзя сказать что вес «0,6 кг», это строгая цифра и не обсуждается.

clip_image012Естественно нет.

Все зависит от геля. Или даже от плотности геля. Он бывает двух видов: для ручного нанесения и для напыления. Для ручного нанесения, гель намного плотней, чем гель для напыления. Хотя и гели для ручного нанесения, отличаются друг от друга, не только названием фирм производителей, но и плотностью или можно еще сказать вязкостью. Я встречал разного вида геля, и потому я утверждаю, что чем гель плотнее, тем хуже для изделия. И не только для изделия, но и для Вашего кармана. Чем плотнее гель, тем больше расход. Всегда нужно выбирать средней вязкости гель.

Объясню почему. С вязким гелем, мы разобрались. А вот если гель будет жидким, то на изделии всегда будут видны борозды от кисточки, какой бы Вы мягкой кисточкой не нанесете гель. И впоследствии, эти борозды будут видны на изделии. А чтоб борозды не были видны, вам придется наносить дважды гель. И опять возвращаемся к увеличенному расходу сырья и средств.

Еще один момент.

Когда изделие маленькое, или на нем много углов, в них собирается много геля. При засыхании, он дает усадку, и в тех местах, где его больше чем нужно, образовываются провалы, или впадины в изделии. Потом, к сожалению, такие изделия, практически, никогда не подлежат восстановлению. Хотя возможно исправить их, но это лишние затраты и рабочие часы. Ведь шлифовать и доводить форму, работа не из приятных, и не гарантирует точного повторения модели изделия.

Другое дело, наносить гель методом напыления.

Конечно, самым экономичным методом нанесения геля, это метод напыления. НО и тут присутствуют подводные камни. И вот о чем сейчас пойдет речь.

Для нанесения геля распылителем, нужно учитывать, что вязкость геля намного выше, чем у краски, и поэтому обычные распылители не подходят. Нужно наносить гель грунтовочным распылтелем, или покупать рем-комплект с выходным отверстием, большего диаметра, чем у обычного распылителя. Стандартный диаметр отверстия-1,5 мм. А для геля подходит -1,8 мм или 2 мм.

В целях большей экономии, я работаю с распылителем, у которого диаметр отверстия, 1,5 мм.

Это не значит, что вы сейчас можете купить простой распылитель, и начать работать им, экономя гель. НЕТ. Нужно иметь немалый опыт, чтоб работать таким распылителем. Объясню почему.

Для того чтоб наносить гель таким распылителем, нужно точно определять толщину наносимого слоя. Если конечно наносится чуть толще слой, это не страшно, до того момента, как появится потек геля. Но и это не так страшно, как меньшая требуемая толщина слоя.

Если слой тоньше, чем нужно, смола разъест его и ровный слой геля, начнет принимать форму смятой бумаги. Такой процесс, невозможно будет остановить. Можно конечно не наносить стекломат, а подождать пока он высохнет, окуратно снять смятый слой, нанести другой, подождать пока тот высохнет и потом продолжить заливку, но и это рискованно, потому что свежий слой, начнет разъедать края старого слоя, и финал окажется такимже. Еще хуже, когда вы уже нанесли первый слой стекломата, и уже под ним, начался процесс деформации геля. Вам ничего не остается делать, как продолжить наносить требуемые слои стекломата. Потом, после извлечения изделия из матрицы, поверхность эту нужно будет ремонтировать.

Вот что касается геля. Конечно это не все нюансы, но к остальным мы вернемся в процессе изучения нанесения ламината.

Для продолжения темы нашего урока, мы все-таки нанесем слой геля на нашу модель.

И вот как мы это сделаем:

1. Примерно определим количество нужного нам геля, по метражу изделия. О чем я и говорил вначале.

2. Без ускорителя (октата кобальта) и отвердителя (пероксида), нам не обойтись. Заводской гель, уже поступает в продажу предускореным. И поэтому нам нужен будет только отвердитель. Дозировка такова: в 1 кг геля, добавляется 15 гр. (0,015 кг или 1,5%) отвердителя. Не перепутайте нули. Тщательно размешаем.

3. Окуратно, чтоб не повредить разделительный слой, нанесем гель на модель. Толщина слоя геля, не должна превышать1,5мм. Убираем потеки и излишки геля.

4. И оставляем его сохнуть (только не на солнце).

ВАЖНО! После смешивания геля с отвердителем, у вас есть 10-15 минут на нанесение слоя, до начала процесса гелеобразования.

Процесс желатинизации, это когда после определенного времени, гель или смола, принимает состояние желе. При таком состоянии материала, дальнейшее его использование невозможно.

При солнечном свете, гель входит в реакцию быстрее, но и происходит она, намного бурнее чем обычно. Дает большую усадку. Если у вас толщина нанесенного геля разная, то при процессе усадки, слой может отойти от матрицы.

Ну а пока гель сохнет, еще немного теории.

С дозировкой отвердителя, тоже можно играться. Если у вас в цеху, температура превышает 23­240С, можно понижать дозу до 1% на 1 кг геля (10гр.).

Если температура в цеху от 150С до 200С, то лучше повысить дозу до 2% (20 гр.).

Эта дозировка рассчитана на стандартный отвердитель для стеклопластиков.

2.2. Как определить готовность геля к нанесению первого слоя ламината

Есть такое понятие у геля, как «отлип». Что это означает?

По теории, гель готов к наложению первого слоя, после 1,5-2 часов после его нанесения.

Я предпочитаю не рисковать, и начинаю выкладывать ламинат, спустя 2,5 часа (если гель наношу вручную). А зимой, оставляю наночь. А если распылителем, то увеличиваю интервал времени, до 3,5 часов, потому что слой тоньше.

Определить готовность геля, в точности, невозможно, по причине того самого «отлипа».

Отлип, это когда вы прикасаетесь к нанесенному слою геля спустя 2 часа, и вам кажется, что он не высох. Вроде гель еще свежий, пальцы прилипают, но не пачкаются. Это определяет, что гель высох, и готов к нанесению ламината.

Поэтому я увеличиваю интервал времени между нанесением геля и началом наложения первого слоя. И делаю это потому, чтоб не получилась та ситуация, которую я описал выше (деформация тонкого слоя).

Зачем гелю такое свойство?

А затем, чтоб слои ламината, лучше прилипли к декоративному слою (к гелю).

Конечно, у геля разных производителей, и свойства разные. У некоторых отлип присутствует, а некоторые засыхают почти полностью. Почему почти? Потому что вам может казаться, что отлипа нет, но на самом деле, он есть.

А убедился я в этом, когда пытался отремонтировать одно изделие. Испортил кучу наждачной бумаги, пока добрался до высохшего слоя. Наждачка забивалась.

Если углубиться в тему о гелях, то есть и другие виды гелькоутов, которые предназначены для ремонта матриц и изделий. И не только для ремонта, но и для нанесения декоративного слоя на изделие, матрицу или нанесение последнего слоя на мастер-модель, перед изготовлением матрицы.

Это специальные гелькоуты, с добавками акрила, у котрых после высыхания, не присутствует отлип и предает изделию глянцевую поверхность.

Более детально, эти виды гелькоутов, мы изучим в других разделах книги.

Итак, после двух с половиной часов, пальцы прилипают, но не пачкаются, можно начинать выкладывать первые слои ламината.

И на этом тему геля я закончу.

2.3. Первый слой ламината

Для первого слоя ламината, нам понадобится:

1. Смола матричная или простая полиэфирная.

2. Стекломат плотности 300 гр./м2

3. Отвердитель

Простая полиэфирная смола.

Из неё можно изготавливать матрицы, но, как и с простым гелем, это не надежно, и на много изделий с такой матрицы, не приходится рассчитывать. Я использовал обычную смолу, потому что мне нужно было снять только одно изделие.

Другое дело, матричная смола.

У отвердевшего ламината, физико-механические свойства, намного выше, чем у изделий из смолы общего назначения.

Почему я завел разговор о разнице материала? Потому что матрица, вовремя извлечения изделия, и не только, подвергается разным механическим воздействиям. Это подбивания клиньев, упоры, зажимы и т.д. Вот поэтому матрицы делают из специального стеклопластика.

Расход смолы на 1м2 стекломата, плотности 300гр./м2 составляет около 1 кг.

Почему «около»? Потому что у разных производителей, плотность (вязкость) смолы разная. А чем плотнее смола, тем расход больше.

Из инструментов, нам потребуется:

а) кисточка из натурального волоса, размер кисточки выбираете по величине изделия (я работал с кисточкой, шириной в 10 см, и толщиной в 1 см),

б) посуда для размешивания смолы с отвердителем,

в) Валик для удаления воздушных пузырьков из ламината.

Не наливайте много смолы в посуду. Вы должны рассчитать, чтоб за один замес смолы, вы успели нанести слой смолы, уложить стекломат, пробить, и нанести сверху еще слой смолы.

И все это вы должны успеть за 10-15 минут (это до начала процесса гелеобразования).

А определить начало процесса, можно по цвету смолы.

Раз начали разговор о цвете смолы, можно сказать, что смола меняет цвет два раза, кроме первоначального цвета. Это может вам пригодиться в производстве.

Первый раз, когда мы размешиваем смолу с отвердителем.

Второй, когда начинается процесс гелеобразования.

В первом случае, это сделано специально, чтоб мы могли определить, добавили мы отвердитель в смолу или нет. А меняет она цвет, после нескольких секунд размешивания.

Во втором случае, она меняет цвет, перед началом процесса гелеобразования (она темнеет).

После чего она поменяла цвет, у вас есть еще 2-3-минуты, чтоб успеть её нанести на ламинат.

Но и это конечно не показатель. Все зависит от производителя, и от температуры. Когда температура высокая, она может потемнеть, после 5-6 минут после размешивания. Если это произошло, то у вас есть еще минут 10-15. Все зависит от количества добавленного отвердителя.

Для начала, можно размешивать по 1 кг смолы с отвердителем. А если изделие у вас сложное, то размешивайте меньшее количество смолы.

Рецептура смолы+отвердитель, такая-же как и у гелькоутов.

На 1 кг смолы 1,5% отвердителя.

Повышать или понижать процентаж, тоже можно, в зависимости от температуры помещения.

Со смолой мы пока закончим.

Самая оптимальная плотность стекломата, для первого слоя матрицы, это 300гр. на 1м2.

Он тонкий, укладывается легко, и проще пробивать для удаления воздушных пузырьков.

Начинаем!

Размешиваем нужное количество смолы с отвердителем.

Наносим слой на матрицу.

Если при нанесении смолы или пробивки ламината, у вас смола окрашивается в цвет геля, не пугайтесь, с некоторыми гелями такое бывает, ведь смола разъедает верхний слой гелькоута для лучшего склеивания слоев.

Укладываем, уже раскроенный стекломат на модель. Пробиваем кисточкой, чтоб нижний слой стекломата, впитал смолу и принял форму изделия.

Будьте внимательны к острым углам. Стекломат в них и на них, не укладывается. Если углы у вас слишком острые, придется, отдельно укладывать кусочки стекломата, или ровинга (стеклонити), чтоб исключить воздушные пузырьки.

Далее, остатком смолы покрываем и пробиваем сухие участки стекломата, и в тех местах, где, по вашему мнению, её не хватает.

Далее, роликом, раскатываем ламинат и убираем воздушные пузырьки.

Если у вас осталась смола, лучше её выбросить, чем размазать по ламинату, потому что крепость изделия зависит от количества стекломата в смоле.

Смола хрупкая, но в сумме с стекломатом, стеклотканью, ровингом, получается очень крепкий композит. Чем больше в смоле «стекла» тем крепче изделие.

Теория:

В производстве стеклопластика, есть три основных метода формовки:

1. Метод вакуумного формования. Изделия, изготовленные этим методом, самые крепкие, поскольку процент «стекла» в них самый большой.

2. Метод ручной формовки. В ламинате присутствует меньшее количество «стекла» но изделия, изготовленные этим методом, тоже крепкие.

3. Метод напыления. Смола распыляется с рубленой стеклонитью и при изготовлении изделий этим методом, процент «стекла» в ламинате, меньше чем в изделиях изготовленные методами описанными выше.

Ну вот, первый слой мы наложили.

Теперь даем ему высохнуть.

2.4. Следующие слои матрицы

Перед началом накладывания следующего слоя, нужно зашкурить всю поверхность матрицы, чтоб убрать глянец от смолы, и торчащих волокон стекломата.

При изготовлении матриц, первые слои укладываются по одному слою в день, в течении, как минимум, 3-4-дней. Потом, можно накладывать по два слоя в день, ещё парочку дней.

Потом можно увеличивать количество слоев в день, или накладывать стекломат большей плотности.

А именно, плотности в 450гр./м2. Примерный расход смолы на стекломат этой плотности, 1,6 кг/м2.

Чем еще хорош этот стекломат, тем, что он дает толщину ламината в 1 мм. И тем самым, можно рассчитать толщину готового изделия.

Почему нельзя, скажем, нанести один слой 300-го стекломата, а потом все остальные слои накладывать стекломатом в 450гр ил 600гр/ м2?

Потому что болван у нас, изготовлен из пенопласта. А стеклопластик, при застывании дает усадку, и тем самым, может изменить или разрушить форму изделия. Чем толще слой ламината, тем сильней чсадка.

Если стекломат плотности 450гр./м2 дает 1мм толщины, то 600 граммовый, примерно 1.2мм

Толщину матрицы, можно нарастить до 1,5-2см.

Толщина матрицы, зависит от величины изделия, или от количества требуемых изделий. Матрица, должна быть, как минимум, на 2-3мм толще, чем изделие, если требуется изготовить несколько изделий. Если вам нужно изготовить больше изделий, соответственно и толщина, должна быть больше.

2.5. Таблица расхода смолы и толщина в один слой ламината

Таблица расхода смолы и толщины ламината в один слой:

Плотность стекломата Примерный расход смолы Примерная толщина ламината
300 гр./м2 1 кг./м2 0,6 мм
375 гр./м2 1,3 кг./м2 0,8 мм
450 гр./м2 1,6 кг./м2 1 мм
600 гр./м2 2,1 кг./м2 1,2 мм

Вот по этой таблице, я рассчитываю расход сырья на наши изделия.

Я уже не помню, как вывел формулу расчетов по расходу смолы, но я поделюсь ею с вами.

Цифра: 3,57

Считаем: стекломат 450 гр./м2 Х 3,57 = 1,6065 кг (потом округляем).

Эта формула работает, если вы заливаете по одному слою.

Если лить по несколько слоев сразу, то и расход смолы намного меньше, из-за того, что вы не наносите первый слой смолы на ламинат, а ламинируете сразу, накладывая друг на друга. Они пропитываются смолой, каждый, от предыдущего слоя.

Давайте теперь поговорим о матричной смоле.

В общих чертах, её бывает тоже двух видов:

а) обычная матричная смола, со специальными характеристиками,

б) матричная смола, безусадочная.

Что это за матричная безусадочная, когда весь композит дает усадку?

В этой смоле присутствует специальный наполнитель, который не дает ламинату, в процессе кристаллизации (отвердения), сжиматься.

Не думаю, что нужно даваться в подробности, по поводу наполнителя, но скажу что смола эта, хороша тем, что матрицу можно изготовить в несколько дней, какой-бы она толщины небыла.

Она плотней, с ней трудней работать, но сроки изготовления уменьшаются во много раз.

И это значит, что лить можно по несколько слоев за раз или все сразу.

 

Глава 1. Изготовление мастер-модели      Содержание      Глава 3. Конструкционная часть матрицы