Forma kompozytowa – jak zbudować?

Budowa Formy kompozytowejPodstawą do produkcji elementów kompozytowych jest odpowiednie narzędzie – forma. Istnieje wiele metod ich wykonywania, w zależności od kształtu, materiału z jakiego będzie wykonywana forma, przez metodę wykonywania gotowych skorup, po preferencje obsługujących je pracowników. W tym tekście przedstawię metodę wykonania formy poliestrowej pokładu roweru wodnego do wyrobu laminatu epoksydowego wykonywanego metodą próżniowej infuzji żywicy.

Do wykonania formy potrzebować będziesz kopyto, czyli pozytywowy model finalnego wyrobu – zakładamy że taki już mamy (wykonanie modelu będzie tematem innego artykułu). Następnie pokrywasz powierzchnie kopyta separatorem, po to żeby forma mogła się swobodnie od niego odlepić (ja użyłem systemu Frekote). Na rynku jest mnóstwo produktów, których możesz użyć, np. Chemlease, czy Zywax.

Żelkot narzędziowy na formie

Kiedy masz już wszystko przygotowane możesz przystąpić do budowy formy. Pierwszą nakładaną warstwą będzie żelkot narzędziowy, jest on twardszy od zwykłych żelkotów przez co trwałość takiego narzędzia będzie większa. Dobrze jest jak będziesz przygotowywał sobie małe porcje żelkotu (ok. 500g na osobę nakładającą) tak żeby nie zaczął on żelować w pojemniku i nie utwardził się przed położeniem. Dobrym nawykiem jest też przygotowanie mieszanki w osobnym pojemniku i porządne wymieszanie, a następnie przelanie do czystego naczynia i ponowne wymieszanie. Zapobiega to przed nałożeniem nie zmieszanych z utwardzaczem porcji żelkotu (szczególnie ważne przy żelkotach epoksydowych). Przed nałożeniem możesz mieszankę odpowietrzyć w komorze próżniowej, pozbędziesz się wtedy uwięzionych pęcherzyków powietrza. Nie jest to konieczne jeżeli masz dobrą technikę nakładania, jednak na początku nie zaszkodzi.

Kolejnym ważnym elementem jest pędzel, którym nakładasz żelkot, przynajmniej pierwszą warstwę. Musi być bardzo dobrej jakości i nie gubić włosia. Co do jego rodzaju, to spotkałem się z kilkom szkołami. Do gęstych żelkotów (lub jak jest zimno) możesz stosować krótkie włosie (przyciąć pędzel), będzie się wtedy łatwiej usuwać pęcherzyki z powierzchni formy, lub jak jest rzadki i ładnie się rozprowadza cienką warstwą, pędzel z długim włosiem, który będzie gładko rozprowadzał żelkot po powierzchni.

Najbezpieczniej jest nałożyć trzy warstwy żelkotu. Kolejną w momencie kiedy poprzednia jest „prawi sucha” (zrób test suchego palca – jeszcze nie utwardzony, ale już nie przywiera do palca). Dla wzmocnienia żelkotu dobrze jest na ostatnią warstwę nałożyć welon szklany (tj. drobniutka mata szklana o gramaturze ok. 30g/m2), lub posypać cieniutkim, ciętym rowingiem szklanym i przesączyć to żelkotem. Zabieg ten zwiąże żelkot, zapobiegnie powstawaniu tzw. pajączków i wzmocni połączenie między nim, a kolejnymi warstwami. Nie będzie sytuacji w których żelkot mógł się odspajać.

Żelkot wzmocniony welonem szklanym i nakładanie bariery.

Po utwardzeniu żelkotu następną warstwą jest bariera z żywicy łączącej żelkot z żywicą zbrojeniową. Zabezpiecza ona i wzmacnia cienką warwę żelkotu. Tutaj nakładamy dwie warstwy maty szklanej 150g/m3 i dobrze przesycamy.

Ostania warstwa jest warstwą konstrukcyjną, która utrzymuje w całości formę. Jej grubość jest zależna do grubości gotowego wyrobu. Przyjmuje się, że forma powinna być dwa razy grubsza. Ważne jest aby stosować żywice bez skurczowe, żeby forma nam się nie pokrzywiła w miarę utwardzania. Kiedy w czasie nakładania zbrojenia żywica zacznie się grzać i żelować, należy przerwać proces nakładania i poczekać do pełnego jej utwardzenia. Dopiero wtedy możesz kontynuować nakładanie kolejnych warstw. Trzeba też przestrzegać rygorów technologicznych danej żywicy, np. minimalna ilość warstw nakładanych na mokro – jak będzie za mało, żywica może się nie utwardzić. Odnośnie zbrojenia jakie używać to już jest sprawa indywidualna, kto i jak lubi pracować. Można używać mat szklanych w gramaturach 300 – 600g/m2, jak i tkanin, które bardziej wzmocnią formę, ale za to trudniej je nakładać.

Prawie ukończona forma

Dla zaoszczędzenia na kosztach i wadze formy, po jej utwardzeniu, można dodać przetłoczenia na formie, tak je rozmieszczając aby jak najbardziej usztywniły konstrukcje. Możesz je zrobić przyklejając np. klejem na ciepło przecięte wzdłuż osłony piankowe rur hydraulicznych, a następnie przylaminować je warstwą mat. Zamiast rur możesz zastosować wycięte szablony ze sklejki i też je przylaminować, tutaj możesz wykazać się swoją inwencją.

Dobrze jest też osadzić całą formę, jeżeli jest na dyle duża, na jakimś wózku transportowym, który możesz pospawać z profili stalowych i przymocować do formy. Na pewno ułatwi to pracę z nią.

Materiały użyte do budowy przykładowej formy to:

  • żelkot narzędziowy: GT Green
  • bariera: AME 6000 T 35
  • żywica konstrukcyjna: AROPOL XO

Zaopatrzyć się w te materiały można np. w firmie Connector.

Teraz pozostaje tylko zakasać rękawy, rozformować całość, nałożyć rozdzielacz i brać się do wykonywania poszczególnych elementów na nowiutkiej samodzielnie wykonanej formie.

Powodzenia i przyjemniej pracy!

Maciej P. Wieruszewski
www.hypeboat.com
Zezwalam na przedruk tego artykułu w niezmienionej formie z podaniem linku zwrotnego.

Ten wpis został opublikowany w kategorii Kompozyty i oznaczony tagami , , , , . Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

23 odpowiedzi na „Forma kompozytowa – jak zbudować?

  1. physiotherapy pisze:

    Great information! I’ve been looking for something like this for a while now. Thanks!

  2. zygmunt pisze:

    Bardzo fachowo i praktycznie.Dziękuje,chętnie skorzystam z Pana doświadczenia.Prosze powiedzieć gdzie znajde Pana artykuł o budowie formy.
    Pozdrawiam Zygmunt

  3. Archivald pisze:

    Panie Macieju mam zapytanie.Jezeli formę mam napastowaną Honey Waxem czy mogę na ten wosk nałożyć warstwę Frekote?.Zaznaczam,że do tej pory na wosk nakładałem jako rozdzielacza roztwór alkoholu poliwinylowego.

  4. Artur pisze:

    Witam,
    na wstępie dziękuję za podzielenie się swoją wiedzą i mam pytanie:
    od opublikowania powyższego artykułu mineły ponad dwa lata, czy zmieniłeś materiały (żelkot, bariera, żywica) do produkcji formy czy dalej pracujesz na wyżej podanych?
    Pozdrawiam Artur.

    • Maciek W. pisze:

      Witam,
      tak, dalej pracuje na podobnym zestawie, bariera jest trochę inna i trochę inna technika, ale ogólnie można napisać, że artykuł nadal aktualny.
      Pozdrawiam!

  5. Adrian pisze:

    Witam, znalazłem na youtube wasz filmik o rowerze ale czy macie może gdzieś swoje filmiki pokazujące wykonanie kopyta, formy i ogólnie pracę z żywicą? Jeśli nie to czy była by możliwość abyście coś takiego opublikowali? Wiem że jest mnóstwo takich filmików i prawie wszystkie oglądałem ale brakuje mi komentarzy w języku polskim.
    Pozdrawiam.

  6. tomo pisze:

    Panie Macieju , czy spotkał się pan z nakładaniem żelkotu technicznego sprayem ? Na youtube szukałem filmików poświęconej tej tematyce ale nie znalazłem. A propo filmików to należy być ostrożnym , niektórych z nich bym nie polecił bo np. błędnie pokazują technikę malowania żelkotem pompą.

  7. Mariuszzz pisze:

    Witam. Moje pytanie brzmi, po jakim czasie od stworzenia, można użyć formy do produkcji kolejnych wyrobów? ile dać mu czasu na pelne utwardzenie?

  8. Rafał D pisze:

    Witam Panie Macieju. Bardzo pomocny artykuł. Zrobiłem dokładnie jak Pan opisał. Uzyłem takich samych materiałów. Niestety po wykonaniu formy, od formowaniu, okazało się że kopyto, które zostało pokryte 3 warstwami specjalnego rozdzielacza zostało uszkodzone. Samo kopyto od formy odeszło bez żadnych problemów, problem bardziej tkwi w tym, że lakier na kopycie zrobił się gumowaty, i schodzi pod paznokciem. Porobiły się dziwne wklęsłości, wybrzuszenia, nierówności na powierzchni. Niestety forma odwzorowała te niedoskonałości. Dodam że na kopycie był lakier samochodowy oryginalny, wypolerowany na błysk.

    Rozdzielacz jakiego użyłem to TR920

    Gdzie mogłem popełnić błąd?

    Bardzo liczę na odpowiedź, pozdrawiam!

    • Maciek W. pisze:

      Witam serdecznie,
      z tego co Pan opisuje, to winę rzuciłbym na powłokę lakiernicza, lakier nie powinien się rozmiękczyć.
      Najprawdopodobniej to jest nieodpowiedni lakier, lub niedotwardzony (wygrzany), teraz jest coraz więcej „ekologicznych” rozwiązań, które są nie odpowiednie.
      U mnie lakier poliuretanowy sprawdza się po odpowiednim wygrzaniu. Najlepszym testem jest polanie gotowej powłoki np. rozpuszczalnikiem nitro i sprawdzeni czy nic się nie dzieje z lakierem.
      Jeżeli jest ok, nie mięknie, nie odbarwia się to można nakładać rozdzielacz.
      Pozdrawiam!

      • Rafał D pisze:

        Witam, na wstępie chciałbym podziękować za odpowiedź.

        Lakier przed nałożeniem rozdzielacza, był właśnie sprawdzany rozpuszczalnikiem nitro. Nie było żadnej reakcji. Problem tkwi w tym, że nawet „ranty formy” (bo forma miała być do infuzji) się „pomarszczyły” Ranty były wykonane z płyty VIVAK PETG Połysk.

        Czy może to być wina zbyt grubej pierwszej warstwy żelkotu? Staram się rozważyć każdą ewentualność, ale nie mam już całkowicie pomysłów. Dzieje się tak z każdym kopytem. Dodam że każde kopyto, jakie wykonuje jest lakierowanie lakierem samochodowym high solid (HS) i wygrzewane

        Pozdrawiam!

        • Maciek W. pisze:

          Witam,
          to model się pomarszczył, czy forma (powstały raki)?
          Jeżeli to pierwsze to użyłbym innego lakieru, jeżeli drugie to przyczyn może być kilka, za cienka warstwa żelkotu (przetarcia pędzlem i niejednakowa grubość), nieutwardzony żelkot (wyschnięty, we wklęśnięciach zbiera się styren i gorzej utwardza się żelkot), wilgoć, zła temperatura – niektóre żelkoty są kapryśne…
          Pozdrawiam!

          • Rafał D pisze:

            Witam, dziękuję bardzo. Problem polega na tym, że model się zniekształcił, przez co forma odwzorowała element. Spróbuje zmienić lakier. Jaki lakier poliuretanowy Pan poleca? Oczywiście do natrysku.

            Pozdrawiam

        • Maciek W. pisze:

          Ja nie miałem problemu z poliuretanami DuPont’a – jak dobrze pamiętam był to Imron.
          Można tez popytać swojego przedstawiciela handlowego od laminatów, co oni polecają, na pewno maja jakiś produkt.

  9. Hubert pisze:

    Witam,Panie Macku mam pytanie od jakiegoś czasu na wyrobach zaczęły pojawiać się tzw.raki .Co możne być przyczyna warunki w jakich pracuje cały czas takie same ,żelkot ,żywica tak samo .Rozdzielacz honey wax ,problem ten mam z dwoma formami pozostałe są ok , z góry dziękuje za odpowiedz i pozdrawiam.

  10. rafał pisze:

    mam pytanie robiłem formę z żywicy poliestrowej moim modelem była deska betonowa mam pytanie jak sobie poradzić z pęcherzykami smarowałem żelkotem i część betonu mi pozostało na formie w w czym tkwi problem prosze o ifo jak ktoś sie orietuje z góry dzieki

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *