Стекловолоконная фибра: Фибра для бетона: полипропиленовая, стекловолокно

Фибра для бетона: полипропиленовая, стекловолокно

Для повышения технологических характеристик используется фибра для бетона. Добавление специфического компонента в цементно-бетонный раствор помогает продлить эксплуатационные сроки монолитного сооружения и повысить качество несущих строительных элементов. Фибра в бетонный состав добавляется как в момент производства заказного раствора, так и индивидуально перед работой.

Что это такое: основа составов

Фибра для бетона работает на улучшение прочностных качеств и других показателей материала. Благодаря применению компонента сооруженная конструкция быстро адаптируется к аномально низким или высоким температурам, а также отличается повышенной стойкостью к негативному влиянию окружающей среды.

Фибра для бетонных составов — это специфический волокнистый компонент, своеобразная целлюлоза, представленная в виде нитей, имеющих разную длину. Специфические добавки состоят из сверхтонкого волокна, части которого в результате обработки соединяются между собой. Качественные армирующие элементы изготавливаются на основе таких компонентов, как:

Специфический волокнистый материал изготавливается на основе такого компонента, как полипропилен.

• полипропилен;
• базальт;
• сталь;
• стекло.

Фиброволокно для бетона готовится просто и сам процесс производства не требует наличия специального инвентаря или техники. Процедура замеса состава осуществляется применением бетономешалки. Примерный расход на м3 варьируется от 0,5 до 1,5 кг. Армирование бетона фиброй для отстроя масштабных объектов осуществляется при производстве цементно-бетонной смеси. Для малых конструкций волокно добавляется в процессе обработки состава строительным миксером.

Зачем нужна: области применения

Принцип воздействия волокнистого компонента заключен в технологических свойствах. При содержании фибры в составе цементно-бетонного раствора происходит реакция, впоследствии которой образуется прочная адгезия. Такой аспект повышает механическую выдержку сооружения, затвердевшая плоскость отличается стойкостью к силовому влиянию, а бетон не реагирует на растяжения в точках изгиба.

К положительным характеристикам материала относятся такие особенности:

• Избежание дефектов при эксплуатации. Применение фибры защищает бетон от растрескивания и износа.
• Быстрая адгезия. Составы качественно поддаются сцепке между бетоном и другими материалами.
• Антикоррозийные особенности. Волокнистые компоненты не подвержены процессам коррозии.
• Универсальность. Применяется для укрепления как больших, так и малых строительных объектов.

Виды материала

Добавки из стали

Стальная фибра производится из проволоки и добавляется в литые элементы при декорировании различных сооружений.

Стальная фибра для бетона производится из низкоуглеродистой проволоки, диаметр металлических элементов варьируется от 0,7 до 1,2 мм, а также укрепляющая целлюлоза имеет длину 25—60 миллиметров. С помощью добавок упрочняются качества бетонных изделий, тротуарной плитки, покрытий для площадей, дорожных полотен, полос аэродромов, литого забора или архитектурных памятников из бетонного состава. Металлическая фибра входит в состав раствора для литых элементов декорирования, таких как фонтаны, балюстрады, декоративные элементы для архитектурных задумок.

Бетон со стальной фиброй укладывается двумя способами:

• вручную;
• с помощью специальной техники.

Полипропиленовая

Полипропиленовая фибра для бетона — это распространенный вид армирования бетонных конструкций. Форма выпуска — вещество, расфасованное в пакеты. Задача материала:

• усилить сопротивление к механическому воздействию;
• защитить от негативного влияния окружающей среды;
• сделать стойким к температурным прыжкам;
• защитить от воздействия химических реагентов.

Добавки из базальта

Базальтовая фибра используется для упрочнения механических особенностей материала с пористой структурой. Добавляется в составы гипсовых изделий. Длина базальтовых нитей отличается от параметров, что имеют другие виды добавок, поэтому расчет материала регулируется индивидуально, в зависимости от конкретного случая и особенностей эксплуатации. Свойства готового изделия зависят от такого фактора, как расход фиброволокна.

Стекловолокно

Стекловолокно не растворяется в бетонной смеси, а является армирующей добавкой, обладающей повышенной прочностью.

Фибра для армирования — это измельченное армирующее стекловолокно в виде узких полосок разной длины. Отличается от других добавок повышенной прочностью и модуляционной гибкостью. Такие свойства позволяют положительно сопротивляться развитию кислотно-щелочной среды в восстановленном сооружении. Добавляется материал в момент замеса раствора. Вещество не имеет свойств растворяться, а содержится в составе как индивидуальные микрочастицы. Микрофибра незаметна в уже возведенной конструкции.

Расход материала

В каждом конкретном случае расход фиброволокна разный. Это объясняется разными сферами эксплуатации готовой конструкции и различным уровнем силового и механического воздействия. Расход фибры для строительных смесей представлен в таблице:

Применение: правила добавления в основной состав

Фибра для укрепления добавляется в бетон разными методами. Конкретный расход вещества зависит от типа конструкции. Если армирование бетона предвидится на масштабном объекте, обогащение раствора специфической добавкой осуществляется в момент перезагрузки раствора из автотранспорта в строительный миксер. Распределение гомогенным путем происходит в процессе транспортировки. Приготовленная фибра для бетона своими руками смешивается с составом во время замеса бетономешалкой.

Стекловолоконная фибра — практическое применение

Фибра для бетона из стекловолокна представляет собой тонкие отрезки стеклонити белого цвета. Это экологически чистый материал, который не гниет и не поддается коррозии. Фибробетон, армированный стекловолокном, прочнее на изгиб в 5 раз, по сравнению с обычным. Также увеличивается его ударная прочность и прочность на сжатие. Да и по всем другим характеристикам (морозостойкость, трещиностойкость, огнестойкость, водопоглощение и и.д.) стеклофибробетон в разы превосходит обычный. Стеклофибробетон отлично зарекомендовал себя в условиях Чукотки, где выдерживал температуры до –50оС и многочисленные циклы замерзания/оттаивания.

Стеклофибробетон по пластичности, способности передавать все особенности рельефа конструкции, не имеет себе равных. Теперь, благодаря такой фибре для бетона, архитекторы могут воплотить в нем любое конструктивное решение. К тому же, бетонные изделия с применением стеклофибры имеют меньший вес и повышенную прочность, поэтому снижаются затраты на монтаж и транспортировку изделий, уменьшается нагрузка на несущую конструкцию и перекрытия здания. Стеклофибробетон широко применяется при строительстве ирригационных и дренажных каналов: из него отливаются длинные и легкие элементы, в то время как из обычного бетона – короткие и тяжелые.

Малый вес и большая пластичность способствуют тому, что именно фибробетон со стекловолокном используется при реставрации и реконструкции старинных зданий. Например, при реконструкции Смольного в Санкт-Петербурге из стеклофибробетона были отлиты валюты – полые конструкции с толщиной стенки 30 мм и габаритными размерами 1220 х 2680 х 780 мм. При этом вес каждой конструкции составлял всего 500 кг. Ни один из известных до этого традиционных материалов не смог бы справиться с этой задачей.

Благодаря уникальным характеристикам, фибробетон, армированный стекловолокном, находит широкое применение во всех областях строительства. В частности, применение армированного стекловолокном бетона наиболее актуально в следующих случаях:

• При строительстве жилых, общественных, промышленных зданий: трехслойные стеновые панели, козырьки над входом, купола, ограждения лоджий и др.
• При строительстве подземных сооружений: лотки отстойников, безнапорные трубы, плиты перекрытия каналов теплосетей, опорные кольца люков и кольца горловин колодцев и др.
• При благоустройстве территорий: плиты для покрытий площадок и тротуаров, бордюрные камни, заборы, навесы, малые архитектурные формы (урны, скамейки, вазоны, цветочницы, фонтаны)
• Архитектурный декор: облицовочные панели, портики, солнцезащитные экраны, карнизы и др.

что это такое и как использовать

Фибра для бетона – миф или реальная необходимость? Этот материал стал так популярен, что строители готовы сыпать его мешками. Но так ли он нужен? Давайте разберемся, в каком случае микрофибра действительно полезна, сколько и в какой последовательности засыпать ее в раствор.

Бетон, безусловно, незаменимый строительный материал. Он прочный и долговечный. Но, тем не менее, имеет свои слабости. Это его склонность к образованию трещин, микропор после усадки. А еще он неустойчив к изгибу и ударным нагрузкам. Попросту сказать, ему не хватает эластичности для того, чтобы стать идеальным. Поэтому люди придумали разные добавки, которые меняют свойства бетона в нужном им направлении. Сегодня наша тема – это фиброволокна.

Что такое фибра для бетона или раствора

Для начала определимся с понятием, что такое фиброволокно. Само название состоит из 2 одинаковых слов, только одно английское, другое русское. «Фибра» с английского переводится как волокно. Фибра для бетона – это тонкие нити, изготовленные из разных материалов. Они имеют разную длину, толщину, сечение.

Для чего их придумали? Раньше, да и сейчас, при серьезном строительстве, гибкость и прочность монолита повышают металлическими конструкциями и сетками. Это очень затратное и долгое мероприятие. Поэтому, для ускорения процесса придумали добавлять прямо в смесь тонкие волокна. Они тоже образуют сетку и играют роль микроарматуры. При правильном добавлении волокон, бетон становится гибче, не дает сильной усадки и не растрескивается.

 Загрузка …  Загрузка …

Давайте взглянем на процесс, который происходит при застывании цемента, поближе. Выглядит это так. Тонкие нити располагаются в растворе под разными углами, перекрещиваются, создают сетку. Эта сетка не дает компонентам цементно-песчаной смеси менять свое положение. Песчинки не оседают на дно, а мелкие частички цемента не мигрируют на поверхность. При схватывании смеси, волокна склеивают частички строительного раствора, удерживают их и предотвращают появление трещин при усадке.

Бетон, в который добавлена микрофибра, называют фибробетон.

Рекламируя свой товар, производители армирующей добавки, приписывают ей следующие положительные свойства:

• В отличие от металлической арматуры, которая создает повышенную прочность за счет своей конструкции, ворсинки микроволокна создают трехмерную сетку и упрочняют сам монолит. Поэтому с использованием этой добавки производят не только перекрытия, фундаменты, а даже просто бетонные блоки.
• Фиброволокна настолько хорошо повышают прочность бетона, его гибкость и устойчивость к вибрациям, что эту добавку применяют для кладочного раствора в сейсмоопасных зонах. А еще используют для строительства военных, промышленных объектов, шпал для железной дороги.
• Микроволокна, которые состоят из синтетического материала, не вступают в химические реакции. Поэтому агрессивные жидкости не могут повлиять на прочность конструкции. Еще ворсинки заполняют собой поры. Это делает бетон водонепроницаемым и выносливым к температурным перепадам.
• Армирующие нити делают поверхность устойчивой к истиранию. Это качество используют для строительства поверхностей с повышенной транспортной нагрузкой.
• Фиброволокно способствует более быстрому затвердеванию цементного состава. Это качество используют при производстве заливочных форм. К тому же снижается брак и поломка изделий при транспортировке.
• Микроволокна повышают пластичность раствора и снижают на 20% расход цемента. Хорошая податливость раствора позволяет делать стяжку с малым количеством воды. Большое количество волокон наоборот делает цемент менее податливым. В этом случае рекомендуют добавлять пластификаторы.
• Декоративные изделия из фибробетона надолго сохраняют привлекательный внешний вид, не скалываются и не трескаются.

Как видим, фиброволокно — это просто эликсир силы для бетона. Если бы не одно «Но». Нужно точно знать, какой тип волокна нужен для конкретного случая, и сколько его нужно добавить. Чрезмерное употребление может только все испортить. Большое количество полипропиленового волокна снижает марку прочности. А покупка подделки вообще помогает пустить все деньги на ветер. Дело здесь вот в чем. Качественные волокна обработаны противокомкующимся составом. Благодаря этому ворсинки практически поштучно распределяются внутри монолита. А вот подделка скатывается в комки, и ни о какой трехмерной сетке речи даже не идет.

Виды фиброволокна

Кажется, в целом разобрались, что такое фибра и для чего нужна. Перейдем к деталям и посмотрим, какие бывают виды волокон.

В следующей табличке для информации даны сравнительные характеристики главных видов волокон. Как видим, каждый тип обладает ка

Стекловолокно (стеклофибра, стекловолоконная фибра, чопс) vekha.ru

Стекловолокно (стеклофибра, стекловолоконная фибра, чопс)
Общепризнанным является тот факт, что обычные бетонные смеси подвержены пластической усадке на стадии схватывания, что, как правило, ведет к образованию трещин и микротрещин и, следовательно, сказывается на долговечности бетона. Эта проблема может быть эффективно решена путем добавления в бетон относительно небольшого количества стекловолокна: тончайшие и обладающие высокой способностью к дисперсии стеклонити способны сдерживать раскрытие трещин в бетоне на ранней или пластичной стадии его твердения. Это также позволяет отказаться от использования легких стальных арматурных сеток и избежать все те неудобства, которые сопряжены с их применением и укладкой для сдерживания трещинооборазования.

В отличие от арматурных сеток стекловолокно не может быть «неправильно уложено», или «смещено» при укладке бетона. В сочетании со способностью стекловолокон еще и сдерживать отделение цементного молока их добавление в бетон в целом позволяет заметно улучшить свойства затвердевшего бетона.

Кроме того, стекловолокна широко применяются при производстве пенобетона, газобетона, прочих ячеистых бетонах, в штукатурках, при торкретировании, при изготовлении сборных неармированных изделий, а также наряду с традиционным армированием, как в сборном, так и в монолитном железобетоне.
Бетон(пенобетон) с добавлением армирующего стекловолокна

не только рентабелен и удобен в применении, но также имеет значительно более качественную поверхность в затвердевшем состоянии и обладает более высокими прочностными характеристиками, в том числе и повышенной ударопрочностью.

В целом фиброармирование стекловолокном позволяет уменьшить:
— раскрытие трещин от растяжения в изделиях и конструкциях из бетона,
— величину деформации усадки и ползучести,
а также повысить:
— водонепроницаемость,
— морозостойкость,
— сопротивление истиранию,
— ударную вязкость бетона матрицы.
Области применения с добавлением стеклофибры

Пенобетон
Эффективность применения заключается в следующем:
В момент распалубки форм ребра не скалываются, не происходит разрушение блока, т.е. качество изделия повышается и количество брака сводится к НУЛЮ.
Повышение ударной прочности углов и граней позволяет повысить транспортабельность, повысить отгрузочную прочность и обеспечить целостность блоков при монтаже, что оценили потребители блоков.
Возможность получения изделий с высокой геометрической точностью позволяет производить монтаж на клею, сокращая поперечное сечение «мостиков холода», экономить кладочно-монтажные и штукатурные смеси.
Введение волокна способствуют сокращению времени первичного твердения. Достигаемая структурная прочность позволяет производить раннее извлечение блоков из кассетных форм. За счет этого повышается производительность предприятия и оборот форм

Инструкция по применению
Стеклофибра добавляется в воду затворения или в процессе добавления песка и цемента из расчёта 0,6 – 1,2кг на куб.м пенобетона. После первичного перемешивания добавляется пенообразователь. Перемешивание продолжается до получения однородной пластичной массы. Однако, дозировки могут быть как увеличены, так и уменьшены, в зависимости от конкретной задачи.. Производство пенобетона с волокном не дает ни каких затруднений, дополнительной нагрузки на оборудование нет, т.к. волокно в смеси диспергируется полностью.
Наличие в материале фибры обеспечивает направленную кристаллизацию раствора, повышенную прочность и безусадочность. При перемешивании цементно-песчаной смеси равномерно распределяется по всему объему и производит пространственное армирование пенобетона по всему объему. В результате происходит оптимизация структуры пенобетона, что предотвращает образование и развитие в нем внутренних дефектов. При разрушении пенобетона под нагрузкой не наблюдается отделение осколков — они остаются связанными между собой волокнами.
Особое значение необходимо придавать качеству перемешивания компонентов! Только равномерное распределение цемента в песке обеспечивает оптимальное качество фибропенобетона!

Бетонные стяжки

Бетонные стяжки могут быть самых разных видов, начиная с самых тонких (10 мм) отделочных слоев бетонного пола до слоев значительной толщины (до 80 мм), в которые встраиваются обогревательные элементы. Во всех случаях армированные стекловолокном стяжки, имеющие более высокие ударную прочность и трещиностойкость, укладываются более тонким слоем, чем обычные (неармированные) стяжки, но при этом обеспечивают более высокие рабочие характеристики. Содержание стеклофибры может быть достаточно высоким (1%) в самых тонких стяжках, а для более толстых слоев стекловолокно добавляется из расчета 1-1,5 кг на 1 куб.м бетона.

Товарные бетонные смеси

В целях сдерживания трещинообразования от ранней пластической усадки и общего улучшения эксплуатационных свойств бетона стеклофибра оказывает нужный эффект при добавлении в обычные бетонные смеси 0,6 кг на 1 куб.м без внесения изменений в рецептуру смеси. Главным преимуществом стекловолокна является то, что его дозировка может быть увеличена без каких-либо негативных последствий до уровня 3,5 – 10 кг на 1 куб.м, и при такой дозировке особенно улучшаются долговременные свойства затвердевшего бетона.

Сухие смеси и штукатурки

Армирование штукатурных растворов стекловолокном достигает наибольшего эффекта при дозировке от 0,5 до 2,5 %. При нанесении такого штукатурного раствора пневмонабрызгом или затирочной лопаткой до толщины 4 – 10 мм штукатурка в законченном виде становится гораздо более удоропрочной и трещиностойкой, заметно улучшается ее водонепроницаемость по сравнению с обычными цементно-песчаными штукатурками. Штукатурки со стекловолоконным армированием также применяются при возведении стен, сложенных насухо из стеновых блоков, а также при устройстве наружной изоляции стен. В большинстве случаев стекловолоконная фибра перемешивается всухую с другими компонентами штукатурной смеси, которая в виде готовой сухой смеси затем доставляется на стройплощадку.

Торкрет-бетон 

Добавление стеклофибры в пропорции до 1 % к общему весу смеси увеличивает трещиностойкость и ударную прочность относительно тонких облицовочных покрытий, наносимых обрызгом, по сравнению с обычным торкрет-бетоном. Стекловолоконноое армирование может в равной степени успешно применяться как при сухом, так и при влажном торкретировании. Главное преимущество стеклофибры по сравнению с другими типами волокон являются пониженный отскок волокна и его потери при пневмонабрызге, а также получаемая в результате торкретирования совершенно безопасная бетонная поверхность, не требующая никакого защитного отделочного слоя.

Сборный бетон

Рекомендуется добавление стеклофибры в небольших количествах и при изготовлении элементов и конструкций из сборного бетона. Например, при производстве сборных железобетонных стеновых фасадных панелей или конструкций для гражданского строительства добавление лишь 2-4 кг стеклофибры на кубометр бетона устраняет образование трещин и проблемы с отколом кромок и углов изделий при их распалубке, а также существенно улучшает их внешний вид и качество отделки поверхности. При более высокой дозировке, например 20 кг на куб.м бетона, стекловолокно может быть единственным армирующим элементом (без обычной стальной арматуры) в небольших сборных элементах, таких как лотки и короба.
В целом, стекловолокно обладает высокой способностью образовывать (т.е. рассыпаться на) максимальное число индивидуальных моноволокон, каждое с высоким модулем упругости. Так, из 1-го килограмма щелочестойкой стеклофибры длиной 13 мм образуется более 150 миллионов элементарных волокон, диаметр каждого из которых составляет 13 микрон. Аспектное отношение в данном случае равняется 1000.

Расход

В обычные бетонные и пенобетонные смеси стеклофибра добавляется, как правило, из расчета 0,6 — 1,2 кг/м3. Для увеличения прочностных характеристик и повышения качеств изделий, содержание волокна может быть более высоким.

Фиброволокно для стяжки пола – расход, для чего нужно и устройство фиброволокна

Чтобы повысить прочность бетонных и гипсовых покрытий, в них добавляют различные армирующие материалы. Наиболее простой в использовании вариант такого армирования – фиброволокно для стяжки пола, применяемое при заливке чернового напольного слоя. Расход этой фибры зависит от характеристик заливаемого состава и разновидности самого волокна. И если ошибиться с пропорциями, то пласт на основе гипса или цемента станет не более жестким, а наоборот хрупким.

Содержание

1. Достоинства
2. Виды

Достоинства фибровоокна

Главная задача фиброволокна – это укрепление стяжки. Без армирования она получается не столь прочной и жесткой на изгиб. Плюс добавление фибры сильно снижает риск растрескивания чернового слоя на полу при упрочнении и усадке после заливки.
В ходе застывания гипсового и цементно-песчаного раствора из них в небольших количествах выходит вода. Если стяжку пола залить толстым слоем и не армировать, то она покроется мелкими трещинами, которые потом неизбежно начнут расширяться и разрушать покрытие.

Распределение фибры в растворе для стяжке

Использование фиброволокна позволяет:

• избежать расслоения схватывающегося раствора;
• не допустить появления в нем микротрещин;
• повысить в несколько раз прочность покрытия на излом и точечные нагрузки;
• сократить объем используемой воды и свести к минимуму образование пустот внутри бетона;
• уменьшить продолжительность застывания смеси в 2–3 раза;
• улучшить в 7–10 раз морозостойкость стяжки;
• увеличить на 30–40% стойкость основы под финиш к истиранию.

Застывшая цементная стяжка с фиброй

При грамотном применении фибры прочностные характеристики стяжки пола повышаются в 3–5 раз. Расходуется армирующего материала совсем немного. И наценку он дает не более пары процентов от стоимости подготавливаемого раствора. При этом главный конкурент фиброволокна металлическая сетка обойдется почти на порядок дороже. Да и работать с последней гораздо сложнее, нежели с добавляемым в замешиваемый состав мелким волокном.

Преимущества стяжки с фиброй

Виды фиброволокна

Фибра для стяжки пола представляет собой микроволокно толщиной от 10 мкм до 2 мм и длинной 3–25 мм в зависимости от типа. Есть варианты и с другими размерами, но они применяют в иных сферах производства и строительства. Для устройства заливаемых напольных покрытий рекомендуется применять лишь материал с вышеуказанными параметрами.

Виды фибры для стяжки

Изготавливается фиброволокно из:

• стали;
• базальта;
• полипропилена;
• стекла.

По общим характеристикам и воздействию на раствор все они одинаковы. Но и свои отличительные плюсы с минусами каждая из данных разновидностей также имеет.

Стальная фибра

Стальное фиброволокно для стяжки отличается большим весом, огнестойкостью и повышенной устойчивостью к перепадам температуры. Его обычно применяют при заливке толстых бетонных полов на промышленных и торговых объектах. Главный его минус – подверженность ржавлению. Даже с учетом специального покрытия из латуни и нахождения внутри бетона фибра из стали все равно со временем начинает ржаветь, теряя свои характеристики.

Базальтовая

Базальтовый аналог также не боится огня и температурных перепадов. Но главное – ему не страшны влага и агрессивная химия. Если упрочнять стяжку фиброволокном требуется на полу в ванной комнате, парилке или гараже, то базальт будет наиболее оптимальным выбором.

Преимущества базальтовой фибры

Полипропиленовая

Полипропиленовая фибра для стяжки является самой распространенной сейчас. Ее отличают малый вес и устойчивость к воздействию влаги. У армированного таким фиброволокном пола повышаются не только прочностные, но и звукоизоляционные характеристики. Основной недостаток этого варианта – подверженность расплавлению при высоких температурах, возникающих даже при небольшом пожаре.

Стекловолоконная

Стеклофибра отличается высокой пластичностью и наименьшей среди аналогов прочностью. Это больше вариант для штукатурных смесей. Но если стяжка пола делается тонкой в 2–3 см, то лучше всего для ее армирования выбирать именно стекловолокно. Здесь стекло выигрывает у полипропилена, базальта и стали.

Как выбрать фиброволокно для стяжки?

Выбирая рассматриваемый материал, следует учитывать не только его цену за килограмм, но и расход фиброволокна той или иной разновидности на кубометр раствора. Больше всего по весу будет расходоваться фибры из стали, а меньше всего из полипропилена. При этом стальной вариант сильно дешевле полимерного. А стекловолокно и базальт находятся где-то между ними.

Популярные производители материала

Если при решении как выбрать пластиковые окна, приходится анализировать теплопроводность и количество камер у различных предложений, то с фиброволокном главное – расход на 1 м3 и цена за 1 кг. Причем эти две цифры необходимо рассматривать вместе, а не порознь.

По совокупности характеристик и итоговой стоимости в большинстве случаев рекомендуется выбирать полипропиленовую фибру. Она дорогая, однако расходуется в наименьших объемах в расчете на куб раствора. Но если нужен армирующий материал для тонкого либо без особой прочности слоя, то стоит взять базальтовое волокно с меньшей ценой. При этом многое здесь зависит от требуемых свойств и толщины чернового пола.

Выполнение стяжки с фиброволокном

Устройство армированной стяжки с применением фиброволокна происходит в пять этапов:

1. Подготовка основания.
2. Установка маяков по уровню
3. Укладка демпферной ленты.
4. Замес раствора с добавлением фибры.
5. Выкладка (вылив) смеси и ее разравнивание на полу.

Приготовление раствора с фиброй

Фиброволокно рекомендуется добавлять в два этапа. Половину при завешивании «на сухую». И половину после добавления в смесь воды. Для стекловолоконной, полипропиленовой и базальтовой фибры рекомендованный расход – порядка 0,5–1 кг/м3. А стального аналога придется добавлять около 25–50 кг/м3.

Приготовление раствора для стяжки

Как и демпферная лента для стяжки пола, армирующее фиброволокно не боится воздействия свойственных бетону щелочей. Оно спокойно переносит процесс дегидратации, происходящий при застывании цементно-песчаных и гипсовых растворов. Каких-либо присадок здесь добавлять в смесь не потребуется. Достаточно замешать все компоненты в однородную массу с последующим добавлением чистой воды.

Цементная стяжка с фиброй

Устройство стяжек с фиброй и без нее, по полусухой и классической мокрой технологии различается мало. Рабочие процессы во всех случаях приблизительно одинаковы. С рассматриваемым армированием главное – это равномерно размешать волокна в растворе, чтобы они не собрались комком на каком-нибудь одном участке пола. В остальном все происходит по обычной схеме.

Вид фиброволокна также на процедуру замешивания раствора особо не влияет. Это размышлять, как подключить бойлер к воде в зависимости от его типа, потребуется серьезно и с тщательной оценкой разных факторов. Фибру надо просто добавить с замешиваемую смесь.
Этой простотой монтажа она и отличается от прямого своего конкурента – армирующей сетки.

Классическую арматуру из прутков или полипропилена требуется не только разложить на полу, но еще и зафиксировать на определенной высоте. Ведь она должна находиться внутри бетона. А фиброволокно после замешивания всех требуемых компонентом уже находится в растворе.

Устройство пола со стяжкой

Заключение

Без армирующей фибры стяжка получается не столь прочной и долговечной. Замешать с нею раствор не составит труда. Дополнительных денег и усилий это потребует минимум. Можно конечно для армирования воспользоваться сеткой. Но фиброволокно более просто в применении. Ошибки с ним возможны лишь при выборе нужных пропорций, здесь следует внимательно читать инструкцию от производителя. Расход данного материала сильно зависит от типа волокон.

Смотрите также видео о

Читайте про другие наши материалы:

Фибробетон: технология производства и применение

Структура фибробетона

Фибробетон: что это такое и чем объяснить значительный интерес к использованию фибробетонов как в России, так и за ее пределами? Такой вид бетона — это разновидность класса дисперсных композиционных изделий, получивших большое распространение в разных областях промышленности. Для ознакомления смотрите видео в этой статье.

Содержание статьи

Фибра: виды материалов и их классификация

Первая презентация фибробетона была проведена в 1907 г. — русским ученым Некрасовым В.П. Его статьи впервые осветили детали исследований по изготовлению композитного материала, армированного отрезками проволоки малых диаметров.

Физико-технические свойства данного материала: теплопроводность фибробетона, его плотность зависят от материала волокон, с помощью которых проводилось армирование бетонной смеси.

Дисперсное армирование бетонной смеси выполняется искусственными волокнами – фибрами. Для этого используют различные типы металлизированных и неметаллизированных нитей органического или минерального происхождения.

Фибра

Для более подробного ознакомления с фибробетоном смотрите видео в этой статье.

Основные виды фиброволокна

По своему происхождению и способам производства, фибра делится на шесть основных категорий, каждая из которых должна соответствовать ГОСТ 14613–83 «Фибра.

Технические условия»:

• стальная фибра;
• базальтовая;
• стекловолоконная;
• углеродная;
• полипропиленовая;
• целлюлозная.

Стальная фибра

Металлическая (стальная) фибра может быть волновой или анкерной. Представлена она в виде прямых или волновых проволочных кусков с загнутыми концами, длиной 10–50 мм. (фото)

Стальные фибры

Металлические волокна, используемые в качестве сырья для арматурного каркаса, изготавливают несколькими способами: при помощи формования из расплава, электрическим или механическим методом.

Наиболее распространенный — механический способ. Этот метод включает в себя производство металлических нитей при помощи волочения, протяжки проволоки на прокатных станах, а также с помощью резки стальной фольги и других аналогичных материалов.

Избрание технологии изготовления металлических волокон зависит от нужного диаметра металлической фибры. Сверхтонкие нити обычно получают с помощью волочения сквозь алмазные специальные фильтры.

Основные недостатки это:

1. Большой итоговый вес изделия.
2. Низкая устойчивость коррозии.
3. Низкое сцепление с бетонным основанием.

Базальтовое фиброволокно

Базальтовое фиброволокно

Базальтовая (минеральная) фибра — искусственное минеральное неорганическое волокно, получаемое из расплавленного в специальных печах минерала вулканического происхождения базальта. ГОСТ 14613–83 «Фибра. Технические условия».

Базальтовые нити обладают всеми свойствами, присущими базальту:

• стойкость к механическим нагрузкам;
• повышенная устойчивость к воздействию щелочных и кислотных реактивов;
• не подвержена горению;
• обеспечивает троекратное упрочнение бетона.

Область использования базальтовых нитей определяется их разновидностью и типом производимых из них изделий. Основным изделием на основе базальтовых волокон является базальтофибробетон.

Примеры эффективного использования базальтофибробетона на строительных площадках:

• цокольные панели многоэтажных зданий;
• несъемная опалубка из фибробетона для обойм укрепления свайных фундаментов;
• стеновые панели и монолитные стены из фибробетона, межкомнатные перегородки;
• малые архитектурные формы в благоустройстве городских парков — скульптуры из фибробетона;
• благоустройство придомовых территорий — фонтаны из фибробетона;
• детали реконструкции зданий;
• архитектурный декор зданий — лепнина: русты, наличники, карнизы;
• дорожные плиты и др.

Использование базальтофибробетона

Стекловолоконные (минеральные) фибры

Стекловолоконная фибра

Что такое стекловолоконная фибра?

Это неорганические стеклянные нити, получаемые посредством вытягивания на специальных установках расплавленной стеклянной массы из стеклоплавильных сосудов с высокопрочными формами. Свойства получаемых нитей зависит от способа получения стеклянных волокон и химической структуры стекла.

Разнообразие типов стекла предоставляет возможность изготовления требуемого ассортимента стеклянных нитей с широким диапазоном их механических и конструкционных свойств.

В роли дисперсной арматуры для требуемой марки бетонов применяются непрерывные волокна из стеклянных нитей, собранные в жгут определенного диаметра. Полученный жгут нарезают на короткие отрезки волокон, длина которых выбирается согласно установленной нормы и технологических требований к марке производимого бетона.

Углеродное фиброволокно

Углеродное фиброволокно

Углеродная фибра – рубленные отрезки углеродных нитей, производимые из углерода путем термической обработки сырья при высоких температурах. Характеризуется высокими показателями устойчивости к применению механических нагрузок, низким коэффициентом удлинения и высоким противодействием влиянию химических реакций на свойства материала.

Преимущества:

• высокая адгезия;
• не подвержена коррозии;
• стойкость к щелочным и кислотным растворам;
• высокая стойкость к повышенным температурам — не горит.

Модуль упругости углеродистых волокон значительно выше упругости стальных нитей, а прочность пропорциональна прочности стеклянных волокон.

Невзирая на идеальные характеристики и высокую эффективность применения данного материала, цена ограничивает его использование. Поэтому углеродные волокна применяют только тогда, когда есть экономическая целесообразность.

Фибра из полипропилена

Фибра из полипропилена

Отдельный вид синтетических волокон диаметром 0,02–0,038 мм, получаемых из полипропиленовой пленки посредством резки и скручивания. В бетонном растворе данные волокна раскрываются и создают сетчатую структуру. В результате: качественно улучшается состав фибробетона и его физико – химические характеристики. Сопротивление ударным нагрузкам у такого материала выше, чем у неармированного бетона.

Недостатки:

• недостаточная стойкость растяжению или сжатию;
• плохая смачиваемость материала;
• плохая устойчивость к повышенным температурам;
• высокий разброс при выборе качественного сырья (полипропилен или отходы) — недобросовестные производители значительно преувеличивают характеристики реализуемого продукта, что ощутимо влияет на свойства и класс фибробетона.

Целлюлозная фибра

Целлюлозная фибра

Это углеводородный полимерный материал с повышенными жаростойкими характеристиками, не растворяется в воде и инертен по отношению к кислотам.  Применение целлюлозных нитей положительно влияет на паропроницаемость полимерных покрытий. Замедляет усадочные процессы и помогает выдавливанию жидкости из нижних слоев стяжек на поверхность фибробетона.

Выбор фиброволокон и типа вяжущих добавок, влияющих на изготовление фибробетона, связан не только с оптимальным подбором химического состава нитей, но и с учетом функционального предназначения и обоснованного использования этих материалов в период длительной эксплуатации.

Виды фиброволокна

Изготовление армированных фибробетонов

Промышленное производство

Технология изготовления фибробетона кардинально зависит от выверенного состава и рационального сочетания исходных материалов. Плотность фибробетона связана с обеспечением равномерного распределения волокон в бетонной смеси и их правильной ориентации в растворе. От этого условия зависит свойство изделия оказывать сопротивление внешним механическим воздействиям.

Подсказки: наблюдается снижение удобоукладываемости фибробетона в результате повышенного содержания в растворе волокнистого заполнителя. Повысить удобоукладываемость бетонного раствора можно за счет поднятия водоцементного соотношения и объема бетонной смеси, а также вследствие применения специализированных пластификаторов.

Приготовления фибробетонной смеси рассмотрим на примере производства плиты из сталефибробетона.

Сталефибробетонная плита

В соответствии с технологией, процедура приготовления сталефибробетонной смеси предусматривает подачу бетонной смеси от бетоносмесителя, а так же нарезанных фибр от аппарата для их нарезки на ленту транспортера, обеспечивающего дозированную и равномерную подачу компонентов бетонной смеси в зону работы лопастных роторов, вращающихся навстречу друг к другу. Ниже представлена схема.

Описываемая технология предусматривает нарезание стальных отрезков из стальной ленты, подразумевая, что механизм нарезки фибры и роторная установка работают синхронно. Фибробетонная смесь под действием лопастей роторов поступает в поддон для формования изделия. Эта технология обеспечивает качественное уплотнение сталефибробетонной смеси, и равномерное распределения фибр в изготавливаемом продукте.

Схема производства фибробетона

Фибробетонные плиты, произведенные по вышеописанной технологии (ротационная технология), обладают повышенной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и высокой коррозийной устойчивостью.

Фибробетонная плита

Огромное влияние на оптимизацию процесса производства фибробетона, оказывают специальные добавки – пластификаторы, добавляемые в бетонный раствор для улучшения пластичности и повышения качества готового материала. С помощью пластификаторов контролируют время схватывания бетона и регулируют усадку бетонной смеси.

Приготовление фибробетона на строительной площадке

Приготовление фибробетона

Известны несколько способов приготовления бетонов, армированных металлическими фибрами. Ниже приведена краткая инструкция как приготовить армированный бетон своими руками на строительной площадке.

Вначале перемешиваем сухой песок с заполнителем, затем вводим требуемое количество просеянных сквозь сито фибр. Следующим этапом добавляем цемент, и заливаем в готовую сухую смесь воду с добавками – пластификаторами. Основательно перемешиваем до получения гомогенной бетонной массы.

Готовую фибробетонную смесь разливаем в формы, и трое суток ждем, пока бетон наберет предварительную прочность. Последующую сушку изделий проводим на открытом воздухе. В итоге получаем фибробетонные блоки неавтоклавного твердения с оптимальными эксплуатационными характеристиками.

Применение композитного фибробетона

Качественный состав и применение фибробетона должно соответствовать требованиям нормативных документов СП 52–104–2006 Сталефибробетонные конструкции. Свод правил заключает в себе рекомендации для проектирования и нормы использования фибробетонных конструкционных изделий.

В домостроении композитный бетон применяют для строительства монолитных конструкций зданий, водоотводных шахт, канализационных колодцев и др. Фибробетонные полы, выполненные по композитной технологии, обладают высокой прочностью и повышенными теплоизоляционными показателями.

Полы из фибробетона

Легкие пористые бетоны

Среди множества известных марок легких бетонов выделяются два вида пористого бетона — газофибробетон и сходный с ним по строению пенофибробетон.

Газофибробетон — вид легкого ячеистого бетона неавтоклавного твердения, армированный фиброволокнами. Изготовление неавтоклавного фиброгазобетона не требует сложного паросилового оборудования.

С успехом используется при производстве стеновых блоков и других конструкционных материалов. Широко применяется для теплоизоляции кровель и пола в частном домостроении.

Структура газофибробетона

Основные свойства материала:

• средняя плотность 550 кг/м³;
• экономичность: 1 тонна сухой смеси = 2 м³ газофибробетона;
• низкая теплопроводность;
• экологически чистый.

Пенофибробетон аналогичный по своему строению строительный материал. В основном применяется для строительства малоэтажных зданий и теплоизоляции строительных конструкций.

Смесь пенофибробетона

Армирование фиброволокнами повышает эксплуатационную прочность бетона, улучшает его физико-технические характеристики и теплоизоляционные свойства. Производство и применение фибробетона осуществляется по отработанным технологическим схемам с использованием серийно изготавливаемого оборудо­вания.

Щелочестойкое стекловолокно (фибра, ровинг).

Щелочестойкое стекловолокно  — (фибра, ровинг, ARC 2400) своего рода наноарматура. Применяется в качестве армирующего материала для цементных и гипсовых растворов, и бетонов. Данный продукт (волокно, фибра, ровинг) увеличивает прочностные характеристики при значительно меньших дозировках, чем аналогичные продукты(стальная и полипропиленовая фибра). Стекловолокно —  (ровинг ARC 2400, производитель данного продукта, входит в ассоциацию GRCA, подтверждение данной информации находится в разделе документы) используется  для изготовления тонкостенных, легких с повышенной прочностью, декоративных и несущих повышенную нагрузку изделий. Стекловолокно придает улучшенные характеристики  бетону, такие как: повышенную прочность на изгиб и растяжение, ударную вязкость,  снижает образование микротрещин, способствует повышенной износостойкости, увеличивает водонепроницаемость, повышает характеристики морозостойкости. При определенном проценте армирования 3-5% (добавления волокна-фибры) используя метод пневмонабрызга стеклофибробетона, волокно дает нам возможность получить конечный продукт (фасадная плита размером 1 м2. и толщиной не более 15 мм.) себестоимостью по материалам не превышая 400 руб/м2.   Описание: Это составной продукт со специальным замасливателем; одна нить ровинга состоит из 24 пучков  нитей, в каждом пучке 200 филаментов.

Свойства:

1) Щелочестойкость: Вымачивание при 100 ℃ в насыщенном растворе Ca(OH) 2 в течение 4 ч, сохранение прочности > 90%. Уменьшение диаметра < 0.5% . Вымачивание при 100℃ в 10% растворе NaOH в течение 1 ч , потеря веса <0.5% (без замасливателя).  

2) Стойкость к разъеданию: Стойкость к разъедающему действию сильнощелочных веществ, филаменты покрыты щелоческойким, водостойким полимерным материалом с высокой степенью полимеризации.  

3) Долговечность: По результатам исследований Китайской Академии Стройматериалов, долговечность продуктов из низкощелочного цемента армированного стекловолокном составляет 50-100 лет (испытания на искусственное старение).  

4) Температура размягчения: 860℃  

5) Модуль эластичности: 72-80.4 ГПа

 6) Удельный вес: 2.7  

7) Напряжение при разрыве: 2.4%  

8) Прочность на разрыв : 1800 МПа, что в 2-3 раза больше, чем для стальной проволоки  

9) Безопасность: Защита окружающей среды  

10) Негорючий: неорганический материал

Всех кого интересует процентное содержание циркония в щелочестойком стеклоровинге (новичков и прожженных СФБшникоф), советуем ознакомиться с научным трудом. Ф.Н.РАБИНОВИЧ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ДИСПЕРСНО АРМИРОВАННЫХ БЕТОНОВ. (см. раздел документы, об испытании от МИНОБРНАУКИ)

Продажа щелочестойкой фибры (ARC) осуществляется со склада в Москве. 

Объём поставки: от 1 бобины (19 кг)

Стекловолокно против углеродного волокна

Стекловолокно и углеродное волокно являются хорошо зарекомендовавшими себя армирующими материалами. Оба являются синонимом чрезвычайно высокой прочности на разрыв в мире композитов, но исторически использовались для самых разных приложений и имеют разную репутацию.

Стекловолокно долгое время считалось «дешевым» материалом. Строительство судов, недорогие конструктивные элементы и дренажные изделия составляют основные области применения материала.Углеродное волокно, с другой стороны, стало синонимом скорости и высоких характеристик. Его часто можно увидеть на гоночных автомобилях, новых пассажирских самолетах и ​​других высокотехнологичных технических решениях. В контексте 3D-печати углеродное волокно и стекловолокно — это высококачественные волокна, которые могут укреплять детали инженерного класса.

Итак, давайте рассмотрим углеродное волокно и стекловолокно и посмотрим, какое непрерывное армирующее волокно лучше всего подходит для вашего применения! ‍

Получите бесплатный образец.

Стекловолокно ‍

Стекловолокно производится из неорганического кварцевого песка, нагретого до чрезвычайно высоких температур и вытянутого в аморфные ультратонкие волокнистые нити.Эти длинные и очень тонкие пряди стекла обладают чрезвычайно высокой прочностью на разрыв. Markforged может печатать на 3D-принтере два разных вида стекловолокна:

• Стекловолокно
• Высокопрочное высокотемпературное (HSHT) стекловолокно

Армирование сплошными нитями стекловолокна вполне может быть нашим волокном «начального уровня», но стекловолокно может генерировать невероятные улучшения свойств печатных деталей. По сравнению, например, с АБС, печатные детали со сплошным армирующим волокном из стекловолокна в 20 раз прочнее и в 10 раз жестче по сравнению с обычными печатными деталями из АБС.Непрерывное волокно из стекловолокна часто является идеальным выбором для изготовления оснастки / крепежа на заводе или создания высокопрочных прототипов, построенных по цене.

Стекловолокно HSHT, с другой стороны, лучше всего использовать для замены критически важных обработанных алюминиевых деталей. Обладая превосходной термостойкостью и прочностью на изгиб, уступая только углеродному волокну, стекловолокно HSHT представляет собой экономичное решение для непрерывного армирования во многих промышленных областях, где требуется термостойкость и ударопрочность.

Кроме того, как стекловолокно, так и стекловолокно HSHT обладают некоторыми потенциально уникальными и полезными вторичными свойствами.Хотя армирующее волокно обычно находится под поверхностью, при износе печатной детали армирующее стекловолокно или стекловолокно HSHT может обнажиться. Белые волокна армирующего стекловолокна или стекловолокна HSHT часто изнашиваются / растекаются по поверхности износа, обеспечивая четкое указание на «близкий конец срока службы». Кроме того, прочность обнаженного волокна может фактически продлить срок службы детали. . Наличие четкого «визуального маркера износа», а также характеристики «предотвращения износа» на поздней стадии могут быть полезны в реальных промышленных / технологических приложениях.

Там, где «критические к отказу» детали используются в условиях циклической нагрузки, армирование стекловолокном HSHT (в частности) может не только обеспечивать прочность, близкую к прочности армирования углеродным волокном, но без обратной стороны катастрофического разрушения. Вместо этого он пластично поддается с минимальным отскоком энергии.

Поскольку оба варианта из стекловолокна являются аморфными, они предлагают улучшенное радиопрозрачное решение для многих приложений, связанных с радиочастотами и антеннами.

Запросить демонстрацию

Углеродное волокно

Углеродное волокно производится из органических полимеров и обрабатывается при относительно низких температурах по сравнению со стекловолокном.Углеродные волокна являются кристаллическими по своей природе, поэтому низкотемпературная обработка происходит с помощью ряда сложных химических, термических и механических обработок. Полученный материал имеет одно из самых высоких соотношений прочности к весу — выше, чем у стали и титана.

В 3D-печати углеродное волокно является предпочтительным непрерывным волокном для обеспечения жесткости. Он в 25 раз жестче, чем ABS, и в 2 раза жестче, чем любое другое непрерывное армирующее волокно Markforged.

По сравнению с алюминием 6061, углеродное волокно, напечатанное на 3D-принтере, имеет на 50% более высокое отношение прочности к весу при изгибе и на 300% при растяжении, что делает это волокно идеальным материалом для достижения максимальных свойств.

Сплошное армирование из углеродного волокна использовалось для создания конформных приспособлений / приспособлений и специальной оснастки для некоторых из самых крупных и престижных мировых компаний, вплоть до одноразовых деталей для высокотехнологичных приложений в автоспорте.

Разработка более сложных генеративных компонентов в промышленности часто приводила к сложным требованиям к инструментам для «финишной обработки» на дорогих 5-осевых фрезерных станках. Markforged активно участвует во многих проектах по тестированию по всему миру сверхлегких, сильно «демпфированных» специальных «конформных» инструментов, позволяющих лидерам в отрасли 4.0, реализовать свой потенциал в полной мере.

В чем разница между 3D-принтером и станком с ЧПУ?

Углеродное волокно против стекловолокна: окончательный вердикт

Углеродное волокно и стекловолокно обеспечивают уникальные преимущества и возможности применения в зависимости от потребностей в материалах. Не стесняйтесь обращаться к нам за дополнительной помощью или советом по выбору армирующего волокна, наиболее подходящего для вашей области применения.

Получите доступ к нашему бесплатному руководству по дизайну для 3D-печати с использованием композитов , чтобы узнать больше.

.

Основы стекловолокна | Фибер Гласт

Хотите проверить свои знания стекловолокна?

Примите наши основы викторины из стекловолокна!

Введение

Фото предоставлено IStock Photo.

Композиты — это материалы, состоящие из отдельных компонентов, общая физическая прочность которых превышает свойства каждого из них по отдельности. В случае композитных ламинатов используются два основных элемента: волокнистое армирование (такое как стекловолокно или углеродное волокно) и смола.Эти два элемента не предназначены для использования исключительно — они предназначены для объединения. При этом они соединяются механически и химически, образуя твердую ламинатную деталь, которую невозможно реформировать.

Представьте себе лодку. Многие лодки сделаны из стекловолокна, которое начинается с ткани — как длинный кусок ткани, который сворачивается в рулон. Стекловолокно закладывается в форму, из которой будет создан корпус лодки. Смола в жидкой форме катализируется и наносится на стекловолокно в форме. Он отверждается и химически связывается со стекловолокном, выделяя большое количество тепла (так называемое термоотверждение).Здесь задействовано несколько слоев и различные техники, но конечный результат — лодка.

Композиты

, как и лодка, популярны по ряду причин, но в основном из-за их высокой прочности и небольшого веса. Как правило, они могут быть адаптированы для различных областей применения и иметь уникальные и сложные формы. Они также популярны благодаря своей превосходной стойкости к большинству сред и могут использоваться большинством производителей без значительных вложений.

Мы рассмотрим ряд армирующих материалов и смол, из которых можно выбрать.Во-первых, давайте взглянем на реальные примеры продуктов из волокон и смол, чтобы вы лучше познакомились с отраслью композитов. После этого мы рассмотрим некоторые основные термины, которые вы услышите при работе с композитами.

Глоссарий составных терминов

Формование: Формование — это процесс изготовления детали внутри формы. Обычно предварительно вырезанную арматуру помещают в форму по одному слою и пропитывают смолой.Когда деталь достигнет желаемой толщины и ориентации, ее оставляют для отверждения. При извлечении из формы он будет иметь точную форму поверхности формы.

Ламинирование: Ламинирование первоначально относилось к нанесению тонкого защитного покрытия из смолы и армирования на такую ​​поверхность, как дерево. Использование этого термина расширилось и теперь включает практически любую готовую композитную деталь, формованную или иную. Текущий пример: «Испытываемая деталь представляла собой 10-слойный ламинат с вакуумным мешком.«

График ламинирования: Это список отдельных слоев и ориентации слоев, используемых для создания составной детали, и обычно определяет вес армирования в унциях и стиль переплетения.

Отливка: Отливка означает заливку большой массы смолы в полость. Полость может быть формой при отливке деталей или может быть задним наполнителем для инструмента при изготовлении самой формы. Необходимо использовать специализированные литейные смолы, которые при отверждении выделяют меньше тепла и, таким образом, создают меньшую деформацию конечной детали.При необходимости можно добавлять волокнистые наполнители для усиления отливки.

Лепка: Лепка обычно выполняется путем вырезания формы из пенополиуретана и последующего ламинирования поверхности. Это может быть сделано для создания заглушки для процесса формования или для придания формы готовой детали в случае конструкции без формы.

Типы, свойства и стили армирования

Физические свойства композитов являются определяющими.Это означает, что при объединении смолы и волокна их характеристики больше всего соответствуют свойствам отдельных волокон. Например, недостаточно просто усреднить прочность на разрыв ткани и смолы для определения прочности панели. Данные испытаний показывают, что волокнистая арматура является компонентом, несущим большую часть нагрузки. По этой причине выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций. Сегодня производители выбирают из трех распространенных арматурных материалов, включая стекловолокно, углеродное волокно и кевлар®.Каждый из них имеет различные формы и стили, а также имеет свои преимущества и недостатки, которые следует проанализировать перед началом любого проекта.

Выше у нас были примеры каждого из них и их наиболее распространенных применений и характеристик. Теперь давайте подробнее рассмотрим их физические свойства.

Ниже приводится таблица, в которой сравниваются относительные свойства армирующих тканей. Легенда гласит: P = плохо, F = удовлетворительно, G = хорошо, E = отлично.

Технические характеристики	Стекловолокно	Карбон	Кевлар®
Плотность	P	E	E
Предел прочности на разрыв	F	E	G
Прочность на сжатие	G	E	P
Жесткость	F	E	G
Сопротивление усталости	G-E	G	E
Сопротивление истиранию	F	F	E
Шлифование / обработка	E	E	P
Электропроводность	P	E	P
Термостойкость	E	E	F
Влагостойкость	G	G	F
Совместимость смол	E	E	F
Стоимость	E	P	F

Формы армирования

Эти три подкрепления можно купить во многих формах и стилях плетения.Все три, как правило, доступны в жгуте (чисто однонаправленной форме волокна), вуали и тканых материалах. Стекловолокно также предлагается в виде матов из прессованных рубленых волокон.

Буксировка и ровинг

Материал в этой форме демонстрирует наивысшие свойства, достижимые для данного семейства волокон. Как правило, они поставляются на катушках, чтобы их можно было подавать в намотчики волокон или разматывать и резать, если они необходимы для избирательного повышения жесткости. Волокна должны оставаться в натянутом состоянии по мере отверждения смолы, иначе механическое преимущество будет потеряно.После эксплуатации изгибы жгута необходимо сначала растянуть, прежде чем волокно сможет выдержать нагрузку. Очевидно, что чем ровнее будет исходное расположение ткани, тем лучше. Используя этот материал, можно наматывать чрезвычайно прочные трубы.

Примеры продукции

Арт.	Описание
24k Carbon Tow	Carbon Tow (или пряжа) идеально подходит для добавления направленного армирования к вашему композитному ламинату.Буксировка используется для создания галтели на деталях, для усиления лонжерона или в сочетании с измельчителем для создания рубленых графитовых волокон.
Ровинговый пистолет	Этот универсальный ровинг можно либо измельчить, либо быстро смочить и высушить для получения высокопрочных и легких композитов. В сочетании с пистолетом-измельчителем воздуха его можно использовать в системе распыления, как с наполнением, так и без него.

Покровные маты

Покровные маты представляют собой тонкие слои непрерывных прядей волокон, которые случайным образом наматываются петлями на рулон материала.Они имеют консистенцию папиросной бумаги. Легкое связующее вещество скрепляет вуаль. Хотя они не предназначены для использования в конструкции, они выполняют две очень важные функции. Во-первых, вуаль можно поместить в форму непосредственно за поверхностным слоем, чтобы свести к минимуму печать через более тяжелые армирующие ткани, применяемые позже. Это тонкое внешнее покрытие также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей без разрезания армирующей ткани внизу. Вторая по величине область применения — сэндвич-сердечники.Мат-вуаль может быть помещен непосредственно поверх сердцевины для поддержания оптимальной толщины линии склеивания. Вуаль также эффективно предотвращает стекание излишков смолы в ячейки сотовых заполнителей, когда не используется вакуум.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Мат для наплавки сплошной вуалью	Поверхностный мат может быть добавлен в качестве поверхностного покрытия, чтобы минимизировать просвечивание и имитировать повреждение структурной ткани при шлифовании или оптимизировать толщину склеивания при использовании с материалом многослойного сердечника.
Покрытие из углеродного волокна	Использование вуали из углеродного волокна поверх стекловолокна будет лучше работать как проводник электричества, а не как инсоляция. Точно так же использование углеродного волокна поможет распространять радиочастотные сигналы.

Мат из рубленого волокна

Этот материал соответствует названию.Волокна обычно имеют длину от трех до четырех дюймов и ориентированы произвольно. Мат из рубленых прядей — не очень прочный материал из-за небольшой длины волокон. Однако он изотропен. Это означает, что он одинаково прочен во всех направлениях (мат и наполнители — единственные композитные армирующие элементы, демонстрирующие это свойство). Мат — наименее дорогая форма армирования и поэтому наиболее широко используется. Подходит для изготовления форм и деталей. Произвольная ориентация эффективно скрывает отпечаток ткани через гелькоут и делает формы одинаково жесткими во всех направлениях.Следует отметить, что мат из рубленых прядей совместим только с полиэфирной смолой.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Мат из рубленого волокна	Коврик из рубленых прядей чаще всего используется для придания толщины деталям между слоями ткани. Обычно производители рвут мат из рубленых прядей, а не разрезают его.Это сохраняет длину волокон вдоль разорванного края, создавая более прочное соединение.

Ткани

Ткани — это сильное армирование, потому что волокна скручиваются в пряжу, ориентированную всего в двух направлениях. Нити основы и наполнителя проходят под углом 0 и 90 градусов соответственно. Таким образом, ткани анизотропны или прочны только в двух направлениях. Ткани должны быть ориентированы таким образом, чтобы пряжа проходила параллельно с ожидаемыми нагрузками.Если требуется дополнительная прочность в другом направлении, необходимо добавить еще один слой под углом к ​​первому. Наиболее распространенные углы +/- 45 градусов.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Стекловолокно	Стекловолокно — это основа индустрии композитов. Он используется во многих приложениях для композитов с 1950-х годов, и его физические свойства довольно хорошо изучены.Он легкий, имеет умеренную прочность на разрыв и прост в обращении. Fiberlgass используется в широком спектре проектов в отрасли.
Углеродное волокно	Углеродное волокно встречается повсюду, от автогонок до авиакосмической отрасли. Хотя он дороже, чем стекловолокно и кевлар, он может похвастаться самой высокой прочностью на растяжение, сжатие, изгиб и изгиб в отрасли. Углеродное волокно обычно используется для проектов, требующих более высокого уровня прочности, таких как несущие детали.
Кевлар	Кевлар — одно из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в промышленности армированных волокном пластиков. Кевлар сияет в его устойчивости к ударам и истиранию. Кевлар идеально подходит для таких деталей, как каноэ и каяки, панели фюзеляжа самолетов и сосуды высокого давления, где ожидается сильное воздействие и истирание.

Стили тканых материалов

Есть много стилей тканых тканей, из которых можно выбирать.Наиболее распространены ткани с полотняным переплетением, в которых попеременно пересекаются нити основы и наполнителя. Обычные тканые ткани, как правило, наименее податливы, но их легко разрезать и обрабатывать, поскольку они нелегко распутываются. Однако их прочность снижается из-за уже присутствующего в ткани сильного «предварительного прихвата». Как указано в описании жгутов, волокна обладают максимальной прочностью только тогда, когда они идеально прямые. Частое пересечение нитей снизу или сверху снижает прочность полотняного переплетения, хотя они по-прежнему подходят для всех областей применения, кроме наиболее эффективных.

Саржевое переплетение и атласные ткани очень податливы и прочнее, чем полотняное переплетение. При атласном переплетении одна пряжа с наполнителем плавает над тремя-семью другими нитями основы, прежде чем прошиваться под другой нитью основы. Нити этого типа с неплотным плетением идут ровнее и дольше, сохраняя теоретическую прочность волокна. Очевидно, что податливость выше, и эти ткани легко принимают сложные формы. Однако после обрезки они легче распутываются, потому что каждая нить удерживается не так плотно.Саржевое переплетение — это компромисс между атласным и полотняным переплетением, а также часто желаемый косметический эффект «елочка».

Практическое руководство по выбору подкрепления

Прежде чем начинать какой-либо проект, рассмотрите потребность в готовой детали. Насколько жесткой, легкой, износостойкой или устойчивой к повреждениям должна быть деталь или конструкция? Обязательно учитывайте стоимость. Сравните свой список с описанием материалов и таблицей, на которую ранее ссылались, чтобы выбрать лучшую ткань с точки зрения производительности и стоимости.Стекловолокно неизменно приносит пользу почти для каждого проекта.

Как правило, для нанесения защитного слоя на дерево можно использовать любую ткань с полотняным переплетением. Если ламинат предназначен для использования в морских условиях, следует учитывать не менее двух слоев. Легкие ткани хороши, если защитный слой должен быть прозрачным, например, на каноэ, построенных из полос. Обычное плетение средней плотности, от шести до десяти унций на квадратный ярд, возможно, является наиболее универсальным. Обычно их называют лодочными тканями, они недорогие, прочные и легко формируются.Их часто комбинируют со слоями мата при изготовлении форм или используют для защиты сердцевины при строительстве без форм.

Атласное и саржевое переплетение для авиакосмической промышленности следует использовать везде, где требуются высочайшие физические свойства.

Выбор смолы

Фото предоставлено IStock Photo.
Выбор смолы зависит от совместимости ткани, условий эксплуатации и желаемых характеристик готовой детали. Существует два распространенных типа термореактивной смолы: эпоксидная и полиэфирная.Операции по изготовлению пресс-форм, формованию, ламинированию и литью могут выполняться с помощью любой системы. Эпоксидная смола — это система с более высокими характеристиками и более высокой ценой. Он используется в приложениях с критическим весом, высокой прочностью и точными размерами. Полиэфирные смолы менее дороги, более устойчивы к коррозии и более щадящие, чем эпоксидные. По этой причине они наиболее широко используются.

Сложный виниловый эфир — это третий вариант смолы, часто описываемый как нечто среднее между эпоксидной и полиэфирной смолами, поскольку он находится между ними по цене и характеристикам обработки.Он обладает отличной стойкостью к коррозии и истиранию, поэтому хорошо подходит для таких применений, как резервуары для хранения химикатов.

Некоторые смолы совместимы не со всеми тканями. Например, у Kevlar® часто возникают проблемы с адгезией, поэтому следует использовать эпоксидную смолу или полиэстер высшего качества. Также маты из стекловолокна имеют связующее, растворимое в полиэстере. Эпоксидные смолы могут растворить это, и их нельзя использовать с матом. При разработке проекта тщательно проверяйте совместимость материалов.

Примеры продукции

Винилэфирная смола

Арт.	Описание
Полиэфирная смола	Полиэфирные смолы — наиболее широко используемые смолы в композитной промышленности.Полиэфирные смолы менее дороги, обладают некоторой коррозионной стойкостью и более щадящие, чем эпоксидные смолы. Полиэфирные смолы просты в использовании, быстро отверждаются и устойчивы к экстремальным температурам и катализаторам.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, а это означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена, как правило, ниже двух других.Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению.
Эпоксидная смола	Для композитных деталей, требующих максимальной прочности, производители будут использовать эпоксидную смолу. Помимо улучшенных прочностных свойств, эпоксидные смолы также обычно превосходят полиэфир и сложный виниловый эфир по стабильности размеров и улучшенному сцеплению с другими материалами.

Ниже приведены некоторые общие рекомендации по выбору смолы:

Применение клея: Когда приложение требует адгезионных свойств, настоятельно рекомендуется использовать эпоксидные смолы. Выберите эпоксидную смолу со сроком жизнеспособности, наиболее близким к требуемому времени работы. При необходимости измельченное стекловолокно может быть смешано для создания структурной пасты-наполнителя.

Примеры продукции

Винилэфирная смола

Арт.	Описание
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, а это означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена, как правило, ниже двух других. Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению.

Применение в пресс-формах: Лучше всего использовать полиэфирную формовочную смолу №77 или любую эпоксидную смолу со средним и долгим сроком службы.Предварительно нарежьте тканевую арматуру и держите ее под рукой. Используйте кисти, ракели и валики для смачивания, чтобы смочить ткань. Для деталей, которые будут использоваться в высококоррозионных средах, выберите нашу изофталевую полиэфирную смолу № 90 или Винилэфирную смолу № 1110.

Примеры продукции

Полиэфирная формовочная смола

Винилэфирная смола

Товар	Описание
Полиэфирная формовочная смола	— одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности.Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих форм. Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому между слоями не требуется шлифовка.
Изофталевая полиэфирная смола	Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэфира и более прочной эпоксидной смолы, а это означает, что ее эксплуатационные характеристики, свойства и цена, как правило, находятся между двумя другими. Винилэфир отличается коррозионной стойкостью, термостойкостью и вязкостью при удлинении.

Ремонт общего назначения и тонкое ламинирование: Для этих целей лучше всего использовать смолу общего назначения, смешанную со стирольным воском.Если выбрана эпоксидная смола, используйте версию с коротким жизнеспособностью, которая затвердеет быстрее при нанесении на тонкие участки.

Примеры продукции

Полиэфирная формовочная смола

Товар	Описание
Полиэфирная формовочная смола	— одна из самых распространенных и популярных смол в промышленности. Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих форм.Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому между слоями не требуется шлифовка.
Стироловый воск	Добавление стирольного воска к невощеной полиэфирной смоле предотвратит длительную липкость, связанную с тонкими срезами полиэфиров в композитном материале. Этот воск поднимается на поверхность во время отверждения, после чего его необходимо отшлифовать.
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.

Минимальная деформация: Эпоксидные смолы всегда обеспечивают наиболее стабильные размеры деталей и форм, но можно успешно использовать полиэфирную смолу премиум-класса, такую ​​как изофталевая полиэфирная смола № 90.

Примеры продукции

Товар	Описание
Изофталевая полиэфирная смола	Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и прочных материалов для ремонта футеровки резервуаров.
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки. Это позволяет ускорить процесс изготовления.
Система 2000	System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требуемых в конструкциях.

Отливка: Толстые секции можно отливать с помощью эпоксидной системы медленного отверждения # 2000/2120 или любой из наших уретановых смол для литья. Стандартные смолы не рекомендуется заливать в массу, достаточно большую для литья.

Примеры продукции

Товар	Описание
Система 2000	System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требуемых в конструкциях.
Эуретановая литьевая смола — Shore A	Смолы для литья под давлением уретановые идеально подходят для изготовления четырех деталей и оснастки. Уретановая смола для литья под давлением — Shore A используется для создания жестких, гибких деталей и форм.
Уретановая литьевая смола — 75 Shore D	Уретановая смола для литья под давлением — 75 Shore D отлично подходит для изготовления готовых деталей и мелкосерийных оболочек. Она отлично подходит для создания твердых деталей с повышенной детализацией и превосходными косметическими качествами.

Выбор инструментов

По сравнению с классической обработкой и изготовлением инструментов для работы с композитами требуется несколько специальных инструментов. Однако есть ряд элементов, облегчающих работу и повышающих качество продукции.

Предметы домашнего обихода, такие как чистые емкости для смешивания, весы и другое измерительное оборудование, качественные ножницы и множество перчаток, — простые предметы, о которых часто забывают.Ракель, щетки и валики — рекомендуемые аппликаторы для пропитывания арматуры смолой. Ракели и валики для пропитки также могут использоваться для обработки воздуха из ламината и сжатия слоев ткани. Бритвенные ножи и лобзики нужны для обрезки готовых деталей и форм. Для ускорения резки используйте качественные композитные диски со средним числом зубьев. Механические шлифовальные машины, шлифовальные машины и буферы полезны при выполнении более крупных работ, но эту работу можно выполнить вручную, если потребуется достаточно времени и усилий. Последняя рекомендация по оборудованию — это стеллаж для резки ткани для удержания и хранения материала.Стеллаж поддерживает ткань горизонтально на трубе и может быть изготовлен из простых строительных материалов.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Принадлежности для смешивания	Расходные материалы для смешивания следует использовать для смешивания смолы с добавками смолы при подготовке к процессу укладки.Для правильного действия смол необходимы такие добавки, как катализатор и отвердитель. Другие добавки, такие как наполнители, пигмент и воск, являются необязательными и выбираются с учетом желаемых характеристик, которые они придают смоле.
Режущее оборудование	Почти каждый проект из композитных материалов потребует некоторой резки, особенно на стадии подготовки. Убедитесь, что вы выбрали ножницы, резаки и вспомогательные приспособления для ткани, которые будут соответствовать качеству композитной детали, которую вы планируете производить.
Средства для чистки и безопасности	Безопасная и чистая рабочая среда — это первый шаг к созданию успешного композитного ламината. Обязательно спланируйте свой проект или ремонт соответствующим образом и примите простые меры безопасности для каждого проекта.
Щетки	Простой выбор, который, тем не менее, окажет большое влияние на ваш проект.Кисти помогут пропитать ткань выбранной смолой. Убедитесь, что кисть, которую вы используете, соответствует качеству вашего проекта.
Ракели и ролики	Ракель и валики позволяют равномерно распределить смолу по ткани и легко удаляют излишки смолы с детали. Неровное покрытие может повредить вашу композитную деталь, но этого легко избежать при работе с соответствующими инструментами.

Оценка веса материалов и затрат

Точная оценка материала необходима по двум причинам. Во-первых, очевидно, что они нужны для правильного заказа, хранения материалов и проведения торгов по проектам. Что еще более важно, оценки дают возможность рассчитать вес или стоимость детали, используя различные графики ламинирования, прежде чем приступить к сборке.

В отличие от оценки покрытия при окраске, использование смолы будет зависеть от типа используемого армирования.Чем тяжелее ткань, тем больше смолы потребуется для ее смачивания. Хороший ламинат для рук состоит примерно из 50% ткани и 50% смолы по весу. Например, если для приложения требуется 3 квадратных ярда ткани плотностью 4 унции на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 12 унций), потребуется 12 унций смолы. Однако, если выбрано 3 ярда ткани по 10 унций на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 30 унций), потребуется 30 унций смолы.

Стекломат требует минимум 2 унции смолы на каждую унцию мата.Следовательно, если приложение требует 20 квадратных футов мата толщиной 1,5 унции на квадратный фут, потребуется минимум 60 унций смолы. Помните, что мат указывается в унциях на квадратный фут, а ткани — в унциях на квадратный ярд. Рубленый коврик плотностью 1,5 унции на квадратный фут на самом деле весит 13,5 унций на квадратный ярд!

Поскольку существует множество возможных комбинаций материалов, следует рассчитать вес и стоимость одного слоя с использованием различных армирований.Затем они могут быть добавлены или вычтены из теоретического ламината, пока не будут достигнуты проектные свойства.

Лист оценки материалов

1) Начните с расчета площади проекта.

Оцените неправильные формы, измерив прямоугольники примерного размера, необходимые для определения конических участков. Умножьте длину на ширину для каждого прямоугольника, а затем сложите все отдельные прямоугольники вместе, чтобы получить общую площадь поверхности детали.Если расчет ведется в квадратных футах, разделите на 9, чтобы получить квадратные ярды.

2) Составьте список каждого типа армирования, рассматриваемого для ламинирования.

Умножьте вычисленные квадратные ярды на вес ткани в унциях. Это общий вес одного слоя этого материала. Это также количество смолы, необходимое для его насыщения. Если это известно для 2 или 3 различных типов материалов, можно рассчитать вес и стоимость ламината, изготовленного из любой комбинации этих тканей.Чтобы преобразовать вес унции в фунты, разделите на 16. Те, у кого нет опыта в пропитывании стекловолокна, обычно используют слишком много смолы. Хорошо пропитанный ламинат является однородно полупрозрачным, без «молочных» сухих пятен, но из-за веса и стоимости в нем немного лишней смолы.

3) Рассчитайте использование гелькоута, грунтовочного покрытия и поверхностного грунта.

Все формованные ламинаты, кроме самых легких, требуют гелевого покрытия. Это гелькоут должен быть толщиной 15-20 мил.

Для гелевого покрытия толщиной 20 мил потребуется один галлон смеси для гелькоута на каждые 80 квадратных футов поверхности формы. Если требуется более светлый поверхностный слой, распылите деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer в форму вместо гелевого покрытия. Его можно наносить более тонким (10-12 мил) и, следовательно, более легким. Duratec также является идеальным финишным слоем для покрытия ламинатов из вспененной или фанеры без формы.

При покрытии фанеры стекловолокном также потребуется дополнительная смола для грунтовки древесины.Для большинства видов древесины для этого покрытия потребуется около 3 унций смолы на каждый квадратный фут поверхности. Это в дополнение к смоле, необходимой для пропитывания стекловолокна. Чтобы обеспечить достаточное насыщение, добавьте на 20% больше смолы к первоначальной оценке.

Пример:

Следующий пример поможет прояснить оценку материала, а также охватит некоторые аспекты дизайна.

Начато строительство фанерного катера. Лодка 12 футов в длину, 4 фута в ширину внизу, по 2 борта с каждой стороны.5 футов высотой, а транец — 2 на 5 футов. Фанера толщиной три четверти дюйма выдерживает нагрузки, но стекловолокно должно обеспечивать герметичность и защиту как внутри, так и снаружи лодки. Стекловолокно было выбрано вместо KEVLAR®, чтобы снизить затраты. Сколько материала потребуется, и сколько веса будет добавлено?

1) Начните с расчета площади поверхности каждой детали.

Этаж
12 футов x 4 фута = 48 кв. Футов

Стороны
12 футов x 2,5 фута = 30 кв.футы x 2 = 60 кв. футов

Транец
2 фута x 5 футов = 10 кв. Футов

Всего
118 кв. Футов

В каждом слое 118 квадратных футов, и слои будут добавлены как внутри, так и снаружи лодки. Затем разделите 118 квадратных футов на 9 квадратных футов, чтобы найти общую площадь в квадратных ярдах на слой. Это преобразование необходимо, чтобы площадь можно было сравнить с весом ткани, указанным в квадратных ярдах.

118 кв. Футов / 9 кв.ft. = 13,5 кв. ярдов

Рассматриваемые ткани имеют полотняное переплетение 10 унций и 7,5 унций. Вес ткани умножается на площадь поверхности, чтобы определить общий вес одного слоя ткани.

10 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 135 унций. / 16 = 8,5 фунтов / слой

7,5 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 101,25 унций / 16 = 6,5 фунтов / слой

При соотношении ткань-смола 50/50 смола также будет весить столько же, сколько и ткань.

Поскольку лодка будет использоваться только у песчаных берегов, выбрана ткань весом 7,5 унций, что позволяет сэкономить 4 фунта на каждом слое. Если бы берег был каменистым, ткань весом в 10 унций могла бы быть лучшим выбором с точки зрения долговечности, несмотря на дополнительный вес.

2) Рассчитайте весь дополнительный расход смолы и грунтовки, как указано выше.

На фанеру потребуется грунтовка из полиэфирной смолы. Для достаточного покрытия поверхности потребуется 3 унции на квадратный фут поверхности.

3 унции. x 118 кв. футов = 354 унции. / 16 = 22 фунта смолы.

Поверхностное покрытие будет создано путем распыления грунтовки Duratec Surfacing Primer, детали № 1041-B. Один галлон легко покроет 118 квадратных футов слоем материала толщиной 12 мил.

Заключение

Это руководство предназначено для того, чтобы помочь новичку осмыслить процесс создания композитного стекловолокна. В связи с недавними достижениями и доступностью других высокоэффективных композитных материалов, некоторые из них также были включены в этот документ.Подчеркивается важность выбора волокна, и в качестве удобного справочного материала приводится таблица, в которой сравниваются сильные и слабые стороны трех доступных армирующих элементов. Разработайте проекты с учетом этих свойств ткани, а затем выберите систему смол, совместимую с тканью и конечными условиями эксплуатации, которые будет видна деталь. Оценка материалов также важна в процессе проектирования. Варианты графика ламинирования можно сравнивать на этапе проектирования, а ламинат можно адаптировать к условиям эксплуатации и бюджету проекта.Пример трехэтапного процесса оценки материала должен сделать эти оценки безболезненными. Очевидно, что по этим вопросам доступно больше информации, но эти основы демонстрируют легкость, с которой могут быть достигнуты преимущества композитов.

>
.

Литье из стекловолокна | Фибер Гласт

Фото предоставлено IStock Photo.

Проверьте свои навыки формовки стекловолокна

Примите участие в нашей викторине по формованию стекловолокна!

Фото предоставлено IStock Photo.
Композиты

открывают огромные возможности для изготовления деталей после понимания нескольких основных концепций. Ключ кроется в понимании различных доступных материалов, их применения и наилучших способов обращения с ними.

Этот технический документ представляет собой общий обзор производства композитов с упором на изготовление деталей в формах. Широкий охват этого технического документа ограничивает количество деталей, содержащихся в основных принципах и конструкции пресс-формы. Fiber Glast Developments предлагает официальные документы, в которых более подробно рассматриваются конкретные аспекты этих областей.

Терминология

Лучшее место для начала изучения композитных материалов — это понимание словаря, используемого в этой области.При описании процесса изготовления композита часто используются следующие термины:

Штука: Готовый продукт, который вы изготавливаете.

Заглушка: Фактический предмет, который должен быть продублирован из стекловолокна или других композитных материалов, который используется для создания формы. Заглушка может быть как собственно частью, так и изготовлена ​​по индивидуальному заказу практически из любого материала.

Форма: Изделие, из которого будет изготовлено изделие.Есть два основных типа слепков: мужские и женские. Патрубок идентичен дублируемому изделию, и деталь изготавливается поверх формы. Матричная или полая форма — это обратная сторона дублируемого предмета, и деталь изготавливается внутри формы. Это слово также можно использовать для описания процесса изготовления композита: формование детали.

Ламинат: Сплошная деталь, изготовленная из комбинации смолы и армирующей ткани. Этот термин также можно использовать для описания процесса укладки детали: ламинирование детали.

Гелевое покрытие (или поверхностное покрытие): Термин «гелькоут» часто используется в общем для описания любого поверхностного покрытия на основе смолы, но с технической точки зрения этот термин применяется к материалам на основе полиэстера. Термин «поверхностное покрытие» может использоваться для описания эпоксидных или полиэфирных материалов. Поверхностные покрытия представляют собой специально разработанные загущенные версии смол, которые можно наносить на поверхность формы или детали в качестве косметического и защитного покрытия.

Разделительный агент: Любой из ряда материалов, нанесенных на поверхность формы перед изготовлением детали для облегчения высвобождения детали из формы.Это могут быть воски, масла или специальные антиадгезионные покрытия, такие как ПВА.

Фланец / разделительная перемычка: Временное приспособление, прикрепляемое к заглушке при сборке составных форм. Как правило, это создает поверхность для формованных материалов, перпендикулярную плоскости симметрии разделения. Фланец помогает зажимать или скреплять вместе секции пресс-формы, а также служит точкой крепления во время операций вакуумной упаковки.

Материалы

После того, как вы узнаете «ключевые слова» о композитах, следующим шагом будет изучение различных смол и вариантов армирования, доступных при работе с композитами.Первая часть этого раздела касается трех основных смол, используемых для большинства композитных структур, а вторая часть посвящена наиболее распространенным армирующим материалам.

Смолы

Композитная структура состоит из термореактивной смолы, используемой в сочетании с некоторым типом армирования, например тканью из стекловолокна. Три основных типа смол, отверждаемых при комнатной температуре, используемых в производстве композитов, — это полиэфирные, винилэфирные и эпоксидные смолы.

Полиэфирная смола — это смола общего назначения, подходящая для самых разных областей применения.Перекись метилэтилкетона (МЕКП) должна использоваться в качестве катализатора для начала процесса отверждения. Скорость катализации можно варьировать с помощью полиэфирных смол, чтобы приспособиться к различным условиям окружающей среды. В тонких слоях или при напылении гелькоута в качестве верхнего покрытия поверхность может оставаться липкой и не затвердеть должным образом, если оставить на воздухе. Для полного отверждения тонкие ламинаты или верхние покрытия должны содержать либо раствор стирольного воска, либо слой раствора поливинилового спирта (ПВА), нанесенный на них, чтобы изолировать воздух.В первом случае воск «всплывает» на поверхность по мере отверждения смолы, действуя как барьер для воздуха. После отверждения стирольный воск необходимо отшлифовать, а ПВА можно смыть теплой водой.

Эпоксидные смолы не так просты в измерении, как полиэфирные смолы, но эпоксидные смолы обеспечивают большую прочность и стабильность размеров. Они также лучше прилипают к другим материалам, чем полиэфирные смолы. Соотношение отвердителя эпоксидной смолы не может быть изменено, и во время процесса отверждения необходимо поддерживать соответствующую температуру (не менее 70 градусов по Фаренгейту).Системы на основе эпоксидных смол, как правило, стоят дороже, чем полиэфирные смолы, но они практически необходимы в некоторых случаях ремонта, например, при использовании листового формованного компаунда (SMC). Эпоксидные смолы также настоятельно рекомендуются для использования с Kevlar® и углеродным волокном.

Третий тип смолы, винилэфирная смола, по своим качествам по большей части находится между полиэфирными и эпоксидными смолами. Тем не менее, он превосходит оба в области коррозионной стойкости, термостойкости (хорошо до 300 градусов по Фаренгейту) и прочности.Обычно используется для ремонта корпуса лодки, строительства полного резервуара и облицовки резервуаров для хранения химикатов. Как и полиэфирная смола, она катализируется МЕКП, но виниловый эфир имеет более короткий трехмесячный срок хранения.

Примеры продукции

Смола на основе сложного винилового эфира

Арт.	Описание
Полиэфирная смола	Полиэфирные смолы — наиболее широко используемые смолы в композитной промышленности.Полиэфирные смолы менее дороги, обладают некоторой коррозионной стойкостью и более щадящие, чем эпоксидные смолы. Полиэфирные смолы просты в использовании, быстро отверждаются и устойчивы к экстремальным температурам и катализаторам.
Смола сложного винилового эфира	считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена обычно ниже двух других. Виниловый эфир отличается высокой устойчивостью к коррозии, температуре и растяжению.
Эпоксидная смола	Для композитных деталей, требующих максимальной прочности, производители будут использовать эпоксидную смолу. Помимо улучшенных прочностных свойств, эпоксидные смолы также обычно превосходят полиэфир и сложный виниловый эфир по стабильности размеров и улучшенному сцеплению с другими материалами.
МЕКП	Перекись метилэтилкетона или МЕКП требуется для всех полиэфирных смол, гелькоутов и винилэфирных смол.Для разных типов смол требуются разные концентрации МЭКП для надлежащего катализа. Просмотрите лист данных смолы для ваших конкретных измерений.
ПВС	Поливиниловый спирт, или ПВА, распыляется на тонкие ламинаты или верхние слои, чтобы изолировать воздух во время отверждения детали. После этого ПВА можно смыть теплой водой.
Стироловый воск	Стироловый воск — еще одно решение, позволяющее не допускать попадания воздуха в детали во время отверждения.В отличие от ПВА, воск будет «плавать» на поверхности смолы при отверждении. После отверждения стирольный воск необходимо отшлифовать.

Ткани

Существует множество армирующих тканей, которые используются с обсуждаемыми смолами. Чаще всего используются три типа армирующих тканей: стекловолокно, кевлар® (арамейд) и углеродное волокно (графит). Каждый из них обладает разными качествами и преимуществами. Все три обычно доступны в виде жгутов или ровниц, вуалей и тканых материалов.Кроме того, стекловолокно доступно в виде мата из рубленых прядей, который состоит из коротких, беспорядочно ориентированных волокон, скрепленных связующим веществом.

Углеродное волокно стоит дороже всего, но оно обеспечивает исключительно высокую прочность и жесткость, будучи чрезвычайно легким. Кевлар® также легкий и обеспечивает отличную стойкость к истиранию. Однако его трудно разрезать и смочить смолой. Для отделочных целей производители часто используют поверхностный слой из легкой стекловолоконной ткани в ламинатах Kevlar®, потому что Kevlar® практически невозможно шлифовать после отверждения.В большинстве универсальных приложений используется ткань из стекловолокна. Хотя ему не хватает легкого и высокопрочного углеродного волокна или кевлара®, его приобретение значительно дешевле. Ткань из стекловолокна бывает самых разных стилей и веса, что делает ее идеальной для многих областей применения. Доступны стили высокопрочного плетения, и их можно рассматривать как экономически эффективную альтернативу более современным тканям.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Стекловолокно	Стекловолокно — это основа индустрии композитов.Он легкий, имеет умеренную прочность на разрыв и прост в обращении. Производители будут использовать стекловолокно в широком спектре проектов в отрасли.
Углеродное волокно	Углеродное волокно встречается повсюду, от автогонок до авиакосмической отрасли. Хотя он дороже, чем стекловолокно и кевлар, он может похвастаться самой высокой прочностью на растяжение, сжатие, изгиб и изгиб в отрасли. Углеродное волокно обычно используется для проектов, требующих более высокого уровня прочности, таких как несущие детали.
Кевлар	Кевлар — одно из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в промышленности армированных волокнами пластмасс. Кевлар сияет в его устойчивости к ударам и истиранию. Кевлар идеально подходит для деталей, где ожидается сильный удар и истирание, таких как каноэ и каяки, панели фюзеляжа самолетов и сосуды высокого давления.

Конструкция пресс-формы

Фото предоставлено IStock Photo.
Первый шаг в изготовлении пресс-формы состоит из изготовления и / или подготовки пробки. Пробка может быть изготовлена ​​практически из чего угодно, если ее поверхность может быть обработана достаточно хорошо, чтобы получить подходящую поверхность формы. Как указывалось ранее, заглушка может быть либо существующим изделием, либо чем-то, изготовленным специально для процесса изготовления пресс-формы. Некоторые из материалов, обычно используемых при строительстве заглушек, включают дерево, гипс, металл и пенополиуретан. Последний выпускается либо в виде предварительно сформованных листов, либо в виде двухкомпонентной системы «смешивание и заливка», которая химически реагирует с образованием пены.Пена «смешай и налей» будет соответствовать форме любой полости, в которую наливаются ингредиенты.

Поверхность заглушки должна быть обработана как минимум так же, как желаемая поверхность изготавливаемой детали. В большинстве случаев предпочтительной поверхностью заглушки будет идеально гладкая и полированная поверхность класса «А». Если на готовой детали требуется особая текстура или узор, их можно включить в поверхность заглушки. Высококачественная шлифуемая грунтовка для поверхностей, такая как Duratec Grey Surfacing Primer (# 1041-B), хорошо работает в качестве финишного покрытия на пробке.На этом этапе установите на заглушку фланцы и любые необходимые разделительные перегородки (см. «Особые рекомендации по конструкции пресс-формы»).

Перед началом изготовления формы на заглушку необходимо нанести разделительный состав. Это самый важный шаг в процессе, потому что, если разделительный агент не действует, форму нельзя удалить, не повредив ее и заглушку. Немного дополнительных усилий на этом этапе лучше, чем часы, потраченные на попытки исправить повреждение пробки и формы.Разделительный агент может представлять собой комбинацию разделительного воска и ПВА или одностадийного разделительного агента, такого как FibRelease.

При использовании воска нанесите четыре слоя с выдержкой в ​​час между вторым и третьим слоями. После полировки последнего воскового покрытия нанесите три тонких слоя ПВА и дайте ему высохнуть в течение 30-45 минут. FibRelease можно протереть или намочить на вилке и дать высохнуть в течение 30 минут. Обязательно нанесите разделительный состав на поверхность всех фланцев и разделительных перегородок.

Контрольный список продуктов

Арт.	Описание
Листы пенополиизоцианурата	Листы из вспененного полиизоцианурата лучше всего подходят для создания моделей без формы, где изоляция является важным фактором. Его легко разрезать и придать форму острым ножом и наждачной бумагой. Fiber Glast имеет как 2-фунтовые, так и 6-фунтовые разновидности.
Полиуретановая смесь и пена для заливки	Эта пенная смесь поставляется в наборе из двух частей, которые создают систему с закрытыми ячейками, то есть отдельные ячейки пены улавливают воздух и не пропускают жидкости. После отверждения этой пене можно придать форму и вырезать ее для изготовления форм. Fiber Glast имеет варианты весом 2 и 6 фунтов.
Серый грунт для поверхностей	Duratec Surfacing Primer обеспечивает быстрое отверждение даже при нанесении тонких слоев.Он отличается высокой температурой теплового искажения и легко шлифуется до зеркального блеска класса А.
Разделительный воск	Partall Paste Wax — это не содержащий силикона зеленый воск, специально разработанный для создания прочной, долговечной и глянцевой поверхности. Он будет предлагать отличные характеристики выпуска.
ПВС	PVA, или поливиниловый спирт, сочетается с разделительным воском, чтобы создать легкое разделение для форм.PVA устойчив к растворителям в любой системе смол, но он растворим в воде. Его нельзя использовать с продуктами, выделяющими воду во время отверждения.
FibRelease	В качестве альтернативы разделительному воску и ПВА производители могут сэкономить время, деньги и силы с помощью FibRelease. FibRelease — это раствор на водной основе, не содержащий вредных растворителей, летучих органических соединений или силиконов.

Для большинства форм, полиэфирная смола и 1.5 унций / кв. футов мата из рубленого волокна дают удовлетворительные результаты. Прочность и толщину пресс-формы можно повысить быстрее, добавив тканый ровинг или инструментальную ткань. В случае форм из полиэстера первым шагом в изготовлении формы является нанесение гелевого покрытия для инструментов, которое отличается ярко-оранжевым или глубоким черным цветом. Перед нанесением обязательно нанесите гелькоут в нужном соотношении. Для достижения наилучших результатов гелькоут для оснастки следует распылять на заглушку с помощью пистолета для гелькоута за три прохода от семи до восьми мил каждый, нарастая до общей толщины 20-25 мил.

Поверхностное покрытие должно быть стабилизировано начальным слоем мата в течение полутора-пяти часов, чтобы предотвратить усадку гелевого покрытия или его отрыв от поверхности заглушки. Нанесите слой смолы на поверхность и положите мат в смолу. Используя щетинную кисть, нанесите смолу на мат, придавая мату различные контуры вилки. Нанесение мазка гораздо эффективнее рисования, поскольку длинные мазки тянут коврик.

Все воздушные карманы должны быть обработаны так, чтобы мат плотно прилегал к поверхности пробки и был равномерно пропитан смолой.Пузырьки воздуха и сухие участки будут казаться молочными на фоне гелевого покрытия инструмента. Используйте валик со щетиной, чтобы выдавить воздушные карманы из мата, и валик для насыщения с канавками, чтобы уплотнить ламинат. Следите за перекрытием (поднятием) волокон на острых углах и в текстурированных областях. Любые пузырьки воздуха, оставшиеся после геля из смолы, необходимо аккуратно вырезать острым канцелярским ножом и наклеить на место спичку.

После того, как начальный слой затвердеет, слегка отшлифуйте его для подготовки к нанесению дополнительных слоев, следуя той же процедуре, что и с начальным слоем.В большинстве форм используется 8-10 слоев, но не следует наносить более трех-четырех слоев за раз, чтобы минимизировать тепловыделение (экзотермический эффект). После третьего слоя мата можно добавить слой тканого ровинга или инструментальной ткани для более быстрого наращивания толщины. Как правило, пресс-форма должна быть как минимум в два раза больше толщины детали, которую она должна изготовить.

Дайте готовой форме застыть в течение как минимум 24 часов, прежде чем пытаться удалить. Любые опорные конструкции должны быть прикреплены к задней части формы до ее отсоединения от заглушки.Отжимные клинья могут быть вставлены по периметру формы, между формой и заглушкой, и постепенно вставлены на место. Клинья для впрыска воздуха, которые крепятся к воздушному компрессору, можно использовать для разделения устойчивых участков.

Как только форма освободится, смойте остатки разделительного состава теплой водой и осмотрите поверхность. Любые дефекты необходимо зачистить и отремонтировать. После этого вы готовы начать подготовку формы для производства деталей.

Контрольный список продуктов

Пистолеты

Арт.	Описание
Полиэфирная смола	Для большинства форм полиэфирная смола дает удовлетворительные результаты. Полиэфирные смолы менее дороги, чем альтернативы, при этом обладают умеренными прочностными свойствами и просты в обращении.
Мат из рубленого волокна	Мат из рубленых прядей чаще всего используется для придания толщины деталям между слоями ткани.Обычно производители рвут мат из рубленых прядей, а не разрезают его. Это сохраняет длину волокон вдоль разорванного края, создавая более прочное соединение.
Тканый ровинг	Тканый ровинг обеспечивает недорогое средство для ламинирования больших площадей в процессе создания формы. Волокна скручиваются в теплые и заполняющие нити, которые проходят под углом 0 и 90 градусов, обеспечивая твердую прочность готовой детали в двух направлениях.
Гель-покрытие для инструментов	Обладая характерным ярко-оранжевым или глубоким черным цветом, гелькоуты для оснастки представляют собой стойкие к истиранию гелевые покрытия для изготовления форм, где ключевым фактором является сохранение блеска, твердость, устойчивость к образованию трещин и минимальное искажение.
Пистолеты для гелькоута	можно использовать для эффективного распыления гелькоутов, ПВА и разделительной пленки, а также широкого выбора грунтовок.Пистолеты-распылители оставляют после себя гладкую, однородную поверхность, свободную от несоответствий и мазков кисти, характерных для других методов нанесения.
Выжимные клинья	Разъемные клинья можно использовать для снятия формы с заглушки, избегая при этом ненужного повреждения поверхности формы. Клинья для впрыска Iar можно использовать для разделения особенно устойчивых участков.

Обслуживание пресс-формы

Фото предоставлено IStock Photo.
Перед тем, как какую-либо деталь можно будет изготовить в новой форме, ее необходимо отшлифовать и отполировать до класса «А». Постепенно смочите форму наждачной бумагой с зернистостью 400, 600 и, наконец, 1000. Не забудьте сменить воду в ведре и промыть поверхность формы при переходе на более тонкую бумагу, чтобы не осталось более крупной зернистости. Для полировки Fiber Glast Development Co. рекомендует использовать двухступенчатую полировальную пасту и высокоскоростной буфер. Первый этап удаляет шлифовальные царапины, а второй полирует поверхность до желаемого результата.

После полировки формы нанесите на нее смазку, следуя процедурам, описанным для подготовки пробки. На новую форму часто наносят дополнительный слой разделительного агента в качестве дополнительной страховки. Если деталь не высвобождается должным образом и повреждает форму, потребуется ремонт. Любой незакрепленный или поврежденный материал необходимо удалить шлифованием или шлифованием, и на эту область следует нанести новый инструментальный гель-слой. Слой ПВА или вощеной бумаги, наложенный поверх ремонта, будет необходим для надлежащего отверждения.После отверждения ремонт можно отшлифовать и отполировать, как описано ранее.

Контрольный список продуктов

Арт.	Описание
Наждачная бумага	Новые формы требуют гладкой поверхности или отделки класса «А», чтобы их можно было использовать при создании деталей. Вам нужно будет использовать влажную наждачную бумагу с более высокой степенью зернистости, чтобы подготовить форму к использованию.
Двухступенчатая полировка для пресс-форм	После шлифовки вам необходимо отполировать форму, чтобы удалить все шлифовальные царапины, оставшиеся после очистки наждачной бумагой. Двухступенчатая полировальная паста обеспечит впечатляющий блеск, при этом она разработана для производителей, которым требуется только половина материала других полировальных паст

Особенности конструкции пресс-формы

Многокомпонентные формы

В некоторых случаях форма пробки может потребовать составной формы, так что форма может быть снята с пробки, а последующие части удалены из формы.При изготовлении многокомпонентной формы начните с создания временной перегородки на заглушке вдоль желаемой линии разделения. Эта плотина может быть построена из мазонита или подобного материала и удерживаться на месте с помощью глины. На той части, которую нужно формовать в первую очередь, необходимо сохранить острый угол без радиуса. К разделительной перемычке следует добавить установочные шпонки или дюбели для перестановки деталей формы. При использовании форм, состоящих из нескольких частей, сконструируйте всю форму перед тем, как снимать какую-либо часть формы, чтобы избежать проблем с переналадкой.После того, как первая часть формы застынет, удалите временную перегородку и используйте готовую часть фланца, чтобы сформировать разделительную перегородку для следующей половины. Нанесите разделительный состав на эту поверхность, прежде чем продолжить конструирование формы.

Альтернативные методы строительства

Если прочность и стабильность размеров являются важными факторами в конструкции пресс-формы, вместо полиэфирной смолы можно использовать эпоксидную смолу. Процедура для этого во многом такая же, как и с полиэфирной смолой, за исключением того, что мат нельзя использовать с эпоксидной смолой, поскольку связующее, которое скрепляет мат, несовместимо с эпоксидными смолами.Начните с ткани весом 2–4 унции, чтобы минимизировать сквозные отпечатки узора. Затем перейдите на ткань весом 7-10 унций. Обязательно разместите несколько слоев под углом 45 градусов для хорошей жесткости. Для достижения наилучших результатов эпоксидные покрытия следует нанести щеткой на пробку. Поскольку эпоксидные смолы менее склонны к усадке, чем полиэфирные материалы, немедленное нанесение стабилизирующего армирующего слоя на поверхностное покрытие не является критическим.

Если требуются исключительно жесткие формы, вместо стеклоткани можно использовать углеродное волокно.Мы рекомендуем использовать эпоксидную смолу с углеродным волокном, а гибкий резиновый ракель лучше всего подходит для распределения смолы по ткани.

Контрольный список продуктов

Арт.	Описание
Эпоксидная смола	При работе с формой, требующей повышенной прочности и стабильности размеров, обычно рекомендуются эпоксидные смолы.Хотя эпоксидные смолы более дорогие, чем полиэфирные смолы, они обладают большей прочностью, стабильностью и лучшей адгезией с другими материалами.
Стекловолокно	Рубленый мат нельзя использовать с эпоксидной смолой из-за несовместимости продукта. По этой причине рекомендуется начать с более легкой ткани, например, ткани весом 2–4 унции, а затем перейти на более плотную ткань.
Ткань из углеродного волокна	Ткань из углеродного волокна может использоваться почти так же, как стекловолокно при создании вашей формы.Изготовители обычно выбирают углеродное волокно, когда их форма требует исключительной жесткости.
Ракели	При конструировании формы важно сохранить и равномерно распределить смолу по всей ткани. Такие инструменты, как гибкий резиновый ракель, помогут равномерно распределить ткань по поверхности, сводя к минимуму возможные осложнения.

Выбор материалов для изготовления деталей

После того, как форма будет должным образом отполирована и покрыта разделительным составом, можно приступать к изготовлению деталей! Первым этапом процесса формования деталей является определение того, какая смола и арматура будут использоваться.Обсудив ранее достоинства трех основных смол, мы сконцентрируемся здесь на особенностях выбора арматуры.

После выбора типа армирования наиболее важными факторами являются выбор стиля (переплетения) и веса ткани, наиболее подходящей для конкретного применения. Три основных стиля ткани — это полотняное переплетение, саржевое переплетение и атласное переплетение. Кроме того, стекловолокно доступно в унциях на квадратный ярд, за исключением мата, который выражается в унциях на квадратный фут.

Когда ткань ткется, волокна собираются в пряжу под углом 0 (основная пряжа) и 90 (пряжа наполнителя). В простом переплетении используется узор «сверху-снизу», в то время как при атласном переплетении одна пряжа с наполнителем плавает над тремя-семью нитями основы перед сшиванием под другой нитью основы, а саржевое переплетение — это узор «2×2». Обычное переплетение — наименее дорогостоящие и хорошие ткани общего назначения, но они не обладают такой же прочностью, как атласное и саржевое переплетение, но одинаково прочны во всех направлениях.

Чем легче ткань, тем легче она будет драпироваться по контурам и тем меньше смолы потребуется для ее смачивания. Легкие ткани чаще всего используются для отделки поверхностей и хобби с радиоуправлением. При ремонте и пошиве чаще всего используются ткани средней плотности. Самые тяжелые ткани обычно используются для быстрого наращивания толщины, например, для изготовления корпусов лодок и форм. Ткани продаются на складах, как правило, шириной 38, 50 и 60 дюймов, хотя не все ткани будут доступны с такой шириной.Для данного проекта выберите ширину, которая максимально приближена к ширине детали, которую нужно сделать. Идея состоит в том, чтобы использовать как можно меньше отдельных кусков ткани для каждого слоя. Необходимое количество смолы будет зависеть от веса выбранной ткани. Соотношение ткани и смолы для большинства тканых стекловолокон и Kevlar® составляет примерно 50:50, а углеродного волокна — 60:40. Мат из стекловолокна потребует примерно вдвое больше смолы, чем тканый стекловолокно для надлежащего насыщения. Дополнительную прочность можно придать деталям за счет конструкции сэндвич-сердечника.Этот процесс включает использование материала сердцевины, такого как бальзовое дерево с торцевыми волокнами, пенополиуретан, виниловая пена или соты, между двумя слоями ламината. Некоторые материалы сердцевины бывают разной толщины в зависимости от потребностей конкретного применения. Прочность и жесткость детали можно значительно увеличить, добавив к ней очень небольшой дополнительный вес.

Процесс изготовления

Фото предоставлено IStock Photo.
Выбрав ткань и смолу, вы готовы приступить к лепке детали.Как указывалось ранее, при использовании формы в первый раз добавьте дополнительный слой разделительного агента, чтобы обеспечить надлежащее разделение. Пока разделительный состав высыхает, найдите время, чтобы обрезать арматуру до нужного размера и количества частей и сложить стопку рядом с рабочей зоной. Если вы используете коврик, вместо того, чтобы разрезать его, разорвите его на куски подходящего размера. Обтрепанные края деталей будут перемешиваться, когда они будут помещены в форму, обеспечивая более прочное соединение, чем при стыковке двух обрезанных краев. В случае тканых материалов определите, где должна быть наибольшая прочность детали, и соответствующим образом сориентируйте волокна.В случае тканей с полотняным переплетением более равномерная прочность может быть достигнута путем чередования ориентации волокон от 0/90 до 45/45 градусов.

Процесс изготовления детали аналогичен этапам изготовления пресс-формы. При работе с охватывающей формой начните с нанесения соответствующего поверхностного покрытия на поверхность формы. Этот шаг не является абсолютно необходимым при изготовлении деталей, но гораздо лучший косметический вид готовой детали будет достигнут, если он будет использоваться. Нанесение первого слоя смолы и ткани непосредственно на поверхность формы может привести к неровностям поверхности, проколам и сквозной печати рисунка тканевого переплетения, если используется более тяжелая ткань.Эти недостатки можно исправить после того, как деталь будет извлечена из формы, но для этого потребуется утомительное шлифование и заполнение. Использование легкой ткани, например, двух или четырех унций, в качестве первого слоя может свести к минимуму эти проблемы, если не используется гелькоут или поверхностное покрытие. В качестве альтернативы гелевому покрытию грунтовку Duratec Surfacing Primer можно распылить в форму, обеспечивая прочную отделку поверхности.

Гель-коут из полиэстера бывает белого или прозрачного цвета, который окрашен в различные цвета.Прозрачные гелькоуты очень точно воспроизводят цвета, а белые гелькоуты дают пастельные тона. Поверхность эпоксидной смолы белого цвета, также может быть пигментирована.

Контрольный список продуктов

Арт.	Описание
Полиэфирные гелькоуты	Полиэфирные гелевые покрытия отличаются высокой прочностью и обычно считаются отраслевым стандартом при формовании.Fiber Glast имеет белый, прозрачный и нейтральный цвет геля.
Эпоксидные покрытия	Разработанный для формирования прочной и прочной поверхности на узорах, приспособлениях и эпоксидных формах, это эпоксидное покрытие легко наносится и наносится на детализированные поверхности, не задерживая пузырьков воздуха.
Duratec Surfacing Primer	Duratec Surfacing Primer обеспечивает быстрое отверждение даже при нанесении тонких слоев.Он отличается высокой температурой теплового искажения и легко шлифуется до зеркального блеска класса А.

При нанесении гелькоута на форму наилучшие результаты будут достигнуты при распылении неразбавленного гелькоута с помощью пистолета-распылителя, почти таким же образом, как гелькоут на оснастке наносится в конструкции формы. Медленно нанесите гелькоут за три прохода до толщины 15-20 мил. Измеритель толщины гелькоута — лучший инструмент для определения толщины.Проверьте несколько мест на детали, чтобы убедиться, что слой наносится ровно. Слишком много или слишком мало на некоторых участках может вызвать образование складок или деформацию при застывании гелькоута. При использовании эпоксидного покрытия поверхность следует нанести щеткой в ​​форму.

Придерживаясь указаний в разделе о конструкции пресс-формы в белой бумаге, нанесите гелькоут с первоначальным стабилизирующим слоем армирования. Если вы пигментировали гелькоут и хотите, чтобы он был одинакового цвета по всей детали, смолу также можно пигментировать.

При укладке армирования старайтесь использовать один неразрезанный кусок ткани для каждого слоя. К сожалению, это не всегда возможно. Иногда часть слишком велика, чтобы ее можно было покрыть одним куском ткани, поэтому необходимо использовать два или более куска. Когда две отдельные детали должны быть соединены вместе в форме, лучше всего перекрывать их на полдюйма или один дюйм, а не стыковать детали более жестко. Соединяйте две детали вместе, чтобы получился шов, только если необходимо поддерживать постоянную толщину.

Фото предоставлено IStock Photo.
Контуры и формы детали также могут затруднить получение хорошей адгезии при использовании одного куска ткани. В частности, проблемы такого рода представляют вмятины и острые углы. Композитам можно придавать самые разные формы, но очень трудно получить острые углы (90 градусов и более) с непрерывными кусками ткани. Ткань будет подниматься в этих местах, что приводит к образованию пузырьков воздуха и слабых мест в ламинате.Если в детали требуется острый угол, лучший способ приблизиться к нему — это соединить вместе два отрезанных куска ткани на повороте. Для дополнительной прочности стыковых соединений смешайте небольшое количество смолы с измельченными стекловолокнами, чтобы получить структурный шпатлевочный наполнитель. Нанесите его на шов перед тем, как положить на ткань. В случае углублений лучше вырезать меньший кусок ткани, чтобы он соответствовал углублению, чем пытаться вдавить в него более крупный кусок ткани.

Как и в случае изготовления пресс-формы, используйте валики и ракель для тщательного пропитывания ткани, вытесните воздушные карманы из ламината и максимально уплотните слои.Это поможет избежать слабых мест и проблем с расслоением готовой детали. Поскольку слои армирования помещаются в форму, обратите внимание на ориентацию волокон при использовании тканого полотна, чередуя ориентацию слоев, чтобы увеличить прочность детали.

Если планируется использовать многослойную конструкцию сердечника, определите, какой тип материала сердечника лучше всего подходит для данной области применения. Пенополиуретан очень жесткий и плохо повторяет контуры, тогда как пенополиуретан можно нагреть и придать ему самые разные формы.Бальза, которая обычно состоит из мелких блоков волокон на концах, скрепленных холстом ткани, может иметь мягкие изгибы. Материалы сотового заполнителя очень гибкие и могут принимать самые разные формы.

Необходимо предпринять несколько шагов для подготовки материала сердцевины, чтобы получить прочную деталь. После вырезания и придания формы сердцевине материала контурам детали скосите края сердцевины по периметру под углом 45 градусов, чтобы сгладить переход ткани. Смешайте часть смолы со стеклянными микросферами до консистенции суспензии и используйте ее для заполнения любых зазоров, а также для сращивания нескольких частей или материала сердцевины вместе.Предварительно обработайте пенопласты с открытыми ячейками и сотовые заполнители этой суспензионной смесью, чтобы заполнить открытые ячейки чем-то более легким, чем чистая смола. Как только эти шаги будут завершены, сердечник можно прикрепить на место.

При работе с многокомпонентными формами почти всегда собирайте детали формы перед укладкой детали. Укладка детали, а затем сборка деталей формы затруднит получение хорошей связи между деталями и гладкой косметической отделки. Исключением из этого правила будет закрытый предмет, такой как топливный бак, который было бы невозможно складывать, если бы форма была собрана заранее.

Если используется пресс-форма, другая половина пресс-формы может быть прижата к первой половине после того, как все армирующие слои будут на месте. Если пресс-форма не используется, но желательна гладкая поверхность с обеих сторон детали, поверх последнего слоя армирования можно нанести поверхностное покрытие. Когда ламинат достигнет стадии «кожистого» полуотверждения, обрежьте края острым канцелярским ножом. Выполнение этого сейчас значительно сократит время чистовой обработки и позволит сократить образование пыли в будущем.

После того, как деталь затвердела, выньте ее из формы почти так же, как она была снята с заглушки. Любые остатки разделительного агента можно смыть с детали и обработать любым способом. Отделка обычно заключается в зачистке швов и шлифовке краев детали.

Осмотрите форму на предмет повреждений или потускнения ее поверхности. Если все в порядке, повторно нанесите агент выпуска, когда будете готовы создать следующую деталь.Если требуется ремонт или полировка, выполните эти операции, как описано выше.

Тщательно следуя рекомендациям в этом и других наших официальных документах, вы можете производить пресс-формы и готовые детали, которые соответствуют вашим ожиданиям или превосходят их. Если что-то пойдет не так, можно отремонтировать практически любое повреждение или проблему. Помните, что работа с композитами похожа на любой другой новый навык, который вы изучаете: чем больше вы над этим работаете и оттачиваете свои способности, тем лучше будут результаты.После того, как вы освоите основы, а затем отточите эти навыки, станет возможным практически все.

.