آموزش قدم به قدم فایبرگلاس , فایبر کربن بخش 3 شروع به ساخت

روشهای ساخت کامپوزیتها

1- لایه گذاری دستی یا hand lay up

در این روش، ابتدا رها ساز روی سطح قالب اسپری می‌شود تا جدا کردن قطعه ساخته شده به سهولت انجام بگیرد. سپس ژل کوت روی آن اعمال می‌شود تا سطح قطعه از نظر کیفیت و ظاهر، سطح مطلوبی باشد. آنگاه الیاف رو یا درون قالب قرار می‌گیرند و رزین با دست روی آنها ریخته شده، توسط قلم و یا غلطک آغشته سازی کامل می‌شود. همچنین این امکان وجود دارد که الیاف ابتدا به رزین آغشته شود و بعد لایه گذاری انجام گیرد. حبابهای هوای گیر کرده در قطعه با حرکت قلم یا غلطک و فشار دادن الیاف خارج می‌شوند. لایه گذاری و آغشته سازی تا رسیدن به ضخامت مورد نظر ادامه می‌یابد. قطعه معمولاً در فشار و دمای محیط پخت می‌شود. با کاتالیزور و شتابدهنده زمان پخت را می‌توان تنظیم نمود.

بیشترین رزینهای مورد استفاده، پلی استر و اپوکسی می‌باشد. پلی استر بدلیل قیمت ارزان، در دسترس بودن و سهولت کار، رزین مطلوبی محسوب می‌شود. همچنین پلی استر به راحتی با رهاسازهای استاندارد، از قالب جدا می‌شود. به منظور کاهش جمع شدگی قطعه که منجر به تابیدگی و موجدار شدن سطح می‌شود، از فیلرهایی مانند تالک و کربنات کلسیم استفاده می‌کنند.اپوکسی‌ها گران قیمتند ولی خواص بهتری دارند. رهاسازهای قالب برای فرمولاسیون ضروری است و در غیر اینصورت قطعه به قالب می‌چسبد و منجر به مشکلات جداکردن قطعه از قالب، تابیدگی، صدمه به قطعه و حتی قالب می‌شود.در فرمولاسیون هر دو رزین می‌توان افزودنی‌های ضد شعله یا خود خاموش کن را وارد کرد. اپوکسی بیشتر به خاطر پایداری ابعادی و استحکام بالا استفاده می‌شود در حالیکه پلی استر در حجمهای بالا و در کاربردهای معمولی استفاده می‌شود.

لایه گذاری

اتوکلاو

الیاف شیشه متداولترین تقویت کننده در کامپوزیتهای ساخته شده به روش لایه گذاری دستی می‌باشند. این الیاف از رشته‌های نازکی که با سیلان اصلاح سطح شده‌اند، تشکیل شده‌اند. سیلان چسبندگی رزین به الیاف را بهبود می‌بخشد.در این فرآیند انواع الیاف از قبیل پارچه، نمد، الیاف کوتاه و رشته‌ای استفاده می‌شود و شکل الیاف خیلی نقش بحرانی در این فرآیند ندارد. ولی البته الیاف پارچه‌ای و نمد بیشتر استفاده می‌شود.

لایه گذاری دستی در حدود سالهای 1940 ابداع شد و مواد و روشها تفاوتهای چندانی از آن وقت تا کنون نکرده‌اند، لایه گذاری دستی هنوز وابسته به مهارت کارگر می‌باشد. این فرآیند در ساخت کشتی با موفقیت بکار گرفته شده است.

سایر قطعات ساخته شده به این روش عبارتند از گنبدها(radomes)، کانالهای آب، استخر، تانکر، میز و صندلی، تجهیزات محیطهای خورنده، قطعات خودرو، اطاقک و خانه‌های پیش ساخته، صفحات صاف و موجدار، نمونه سازی و قالبهای کامپوزیتی.مهمترین امتیازات سیستم‌های پلی استر یا اپوکسی در روش لایه گذاری دستی عبارتند از: سهولت ساخت، ارزانی ابزار کار، رنگ آمیزی‌های مختلف، خواص مناسب برای کاربردهای مورد نظر، امکان ساخت قطعات بزرگ یک فرآیندساده لایه گذاری دستی، روی یک قالب نر یا درون قالب ماده امکان پذیر است. انتخاب قالب بستگی دارد به این دارد که کدام طرف قطعه از نظر ظاهری دارای اهمیت است. اگر سطح بیرونی مهم باشد از قالب ماده استفاده می‌شود و اگر سطح داخلی اهمیت داشته باشد از قالب نر.

اگر کیفیت بالای سطح مورد نظر باشد، یک لایه از رزین دارای کاتالیزور روی قالب اسپری می‌شود و اجازه می‌‌‌یابد تا نیم پخت شود. این لایه رزینی ژل کوت نامیده می‌شود و یک لایه محافظ غیر قابل نفوذ روی الیاف تشکیل می‌دهد. رزینهای ژل کوت برای اینکار فرموله می‌شوند تا منعطف بوده، در برابر تاول و تخریب مقاوم باشند.

سطح دیگر کامپوزیت معمولا زبر می‌باشد ولی با بکار گیری یک سلفون یا فیلمی از جنس پلی وینیل الکل یا مواد مشابه، کمی با کیفیت تر می‌شود. مواد زیادی برای ساخت قالب استفاده می‌شوند از جمله چوب، پلی استر، اپوکسی، لاستیک و فولاد.روش پیش آغشته می‌تواند به عنوان ادامه روش لایه گذاری دستی در نظر گرفته شود. در این فرایند الیاف با رزین فرمول شده آغشته می‌شود. تقویت کننده معمولا بصورت نوارهای تک جهته از الیاف یا پارچه بافته شده می‌باشد و به منظور سهولت حمل و نقل و انبار، نیم پخت می‌شوند. پیش آغشته نیم پخت، چرم مانند است و کمی چسبنده، بنابراین لایه‌ها روی شکل‌های پیچیده سر نمی‌خورند و می‌توانند شکل برجستگی‌های قالب را به خود بگیرند و در نتیجه شکل‌های پیچیده به دقت قابل قالبگیری می‌باشند.

از آنجا که فرمولاسیون رزین در پیش آغشته دارای شروع کننده می‌باشد، دارای تاریخ مصرف می‌باشد و پیش از چند روز یا چند هفته نمی‌توان آنرا در دمای اطاق نگهداری نمود. بنابراین آنها را در فریزر نگهداری می‌کنند تا تاریخ مصرف آنها به یک سال و یا حتی بیشتر برسد.معمولاً پیش آغشته‌ها با تجهیزات ساخت مخصوص ساخته می‌شوند تا درصد رزین و الیاف کنترل ‌شود. آغشته سازی کامل الیاف با رزین مشکل نواحی آکنده از رزین( resin reach ) و عاری از آن را حل می‌کند. در نتیجه همگونی بهتری نسبت به لایه گذاری دستی حاصل می‌شود. بنابراین از پیش آغشته در جاهایی استفاده می‌شود که کارایی قطعه حساس است. تقریبا تمام رزینهای مورد مصرف صنایع کامپوزیت، به شکل پیش آغشته نیز وجود دارند.

2- پاشش رزین (spray up)

در تلاش برای افزایش اتوماسیون فرآیند دستی، روشهای مختلف پاشش رزین ابداع شده‌اند. این روشها با کاربرد رشته‌های (roving) ارزانتر، کاهش زمان اعمال رزین و آغشته سازی الیاف و به حداقل رساندن اتلاف مواد، قیمت کلی کامپوزیت حاصل را کاهش می‌دهند.

در فرآیند پاشش رزین، الیاف و رزین بطور همزمان رو یا درون یک قالب پاشیده می‌شوند. الیاف رشته‌ای به یک خردکن وارد شده و بعد داخل جریانِ رزین همراه کاتالیست قرار می‌گیرند. رزین و کاتالیست ممکن است دریک تفنگ پاشش (spray gun) و یا از دو تفنگ پاشش وارد شوند و در هر حال وقتی به قالب می‌رسند، با هم مخلوط شده‌اند. سیستم پاشش ممکن است با هوا باشد. به منظور سهولت کار با دستگاه، معمولا تفنگ پاشش به یک میله متحرک آویزان است.

پس از پاشش رزین و الیاف و نشستن آنها روی قالب، از الیاف آغشته به رزین، حبابهای هوا توسط غلطک کاری خارج می‌شوند و الیاف کاملا خوابانده می‌شوند و سطح صاف می‌شود. لایه‌های بعدی رزین و الیاف را نیز می‌توان تا رسیدن به ضخامت مطلوب اعمال نمود. سپس قطعه را در فشار و دمای محیط پخت می‌کنند، هر چند می‌توان با اعمال حرارت، پخت را سریع کرد.

رزینهای مورد استفاده دراین فرآیند معمولا پلی استر و اپوکسی هستند. با پاشش ژل کوت روی قالب می‌توان یک سطح نهایی عالی ایجاد کرد.

طی فرآیند پاشش رزین، به منظور افزایش مقاومت در یک جهت یا محل خاص می‌توان الیاف پارچه‌ای را به آن اضافه نمود. قالب‌های فرآیند می‌توانند از جنس چوب، وینیل پلی استر، اپوکسی، لاستیک و یا فولاد باشند.

فرآیند پاشش رزین برای حجم تولید کم تا متوسط ایده آل است. بخصوص برای ساخت قطعات بزرگ بسیار مناسب است. علاوه بر این، انتخاب لایه گذاری دستی یا پاشش رزین بستگی به خواص مکانیکی و محدودیتهای فرایند دارد. خواص مکانیکی لایه گذاری دستی، به دلیل پیوسته بودن الیاف، بالاتر است. مزایای هر دو روش بسیار شبیه هم است. فرآیند پاشش رزین هنوز برای تولید وان حمام، اطاقک دوش، قطعات اتومبیلهای تفریحی، اطاق و سقف کامیون، صفحات بزرگ، اطاقک نگهبانی و خانه پیش ساخته، اثاثیه منزل و قطعات معماری استفاده می‌شود، اگر چه فراگیری این فرآیند توسط سایر روشهای شکل دهی مانند آر تی ام تحت الشعاع قرار گرفته است.

آموزش قدم به قدم فایبرگلاس , فایبر کربن بخش 3 شروع به ساخت

مطالب مشابه :

صنایع فایبر گلاس ایران (SFI)

تاریخچه صنعت کامپوزیت

ارتباط با ما

دوره عملی آموزش طراحی و ساخت کامپوزیت ها (فایبرگلاس)

ایزولاسیون و مقاوم سازی با فایبرگلاس

آشنایی با الیاف و ویژگی ها آنها

آموزش قدم به قدم فایبرگلاس , فایبر کربن بخش 7 ساخت ژلکوت،ژلکوت و پایان کار

آموزش مجسمه سازی جلسه 11 (فایل pdf آموزش طراحی سر انسان توسط Burne Hogarth

آموزش مجسمه سازی (جلسه 5-نحوه ساخت مجسمه مشاهیر با خمیر مجسمه سازی و تبدیل آن به نمونه فایبرگلاسی )

آموزش قدم به قدم فایبرگلاس , فایبر کربن بخش 3 شروع به ساخت