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.

24 Responses to Forma kompozytowa – jak zbudować?

Skomentuj Maciek W. Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *