Инструкция по изготовлению матриц из стеклопластика

Болван (модель, матрица) как правило изготавливается из дерева. Для изготовления матрицы с высокой чистотой поверхности для поверхностного слоя необходимо использовать филлер FI-175, который легко обрабатывается и шлифуется. Более высокую чистоту поверхности можно достичь, применяя затем FI-167 имеющий более мелкую структуру. До нанесения FI-167, болван (матрица) необходимо выровнить и зашкурить с использованием наждачной бумаги №600. Для финишного покрытия рекомендуется применять топкоат марки МТ темных цветов. Толщина покрытия должна составлять не менее 0.6-0.8 мм с учетом доводки и полировки поверхности.

Покрытие следует обработать, используя мокрую шкурку постепенно снижая номер зерна от 400 до 1200. Начальный размер зерна зависит от исходной подготовки поверхности. Для полировки поверхности матрицы рекомендуется использовать полировочные пасты NORPOL

Впоследствии, как желаемое качество поверхности достигнуто, болван (матрица) покрывается 4-6 слоями разделительного воска W-70. Технология нанесения воска рекомендует производить 2 слоя в день с промежуточной сушкой не менее 6 часов. На следующий день еще 2 слоя с тем же интервалом и т.д.

После нанесения заключительного слоя воска нужно подождать еще одну ночь перед нанесением матричного гелькоата. Следует иметь в виду, что для качественного отверждения и полировки воска температура воздуха во время нанесения должна соответствовать примерно 20 о С

При нанесении матричного гелькоата следует придерживаться следующих рекомендаций:

• Температура окружающей среды в пределах 20-23 о С. Помните, что температура у пола всегда ниже.
• Болван (матрицы) требуется выдержать некоторое время при этой температуре до нанесения матричного гелькоата.
• Следите за тем, чтобы помещение не было запылено и содержите поверхность матрицы в чистоте. Никогда не пользуйтесь компрессором для удаления пыли с матрицы, используйте для этой цели влажную фланель.
• Перед применением гелькоата его необходимо выдержать в данном помещении (см.п.1) как минимум неделю. Использование холодного гелькоата гарантировано приведет к плохому отверждению и образованию пор на поверхности матрицы.
• Влажность воздуха должна быть в пределах 50-70%.
• Убедитесь, что Вы используете правильный тип гелькоата: NORPOL GM 9000 S (6014 S)- Матричный гелькоат для нанесения методом напыления(Spray) NORPOL GM 9000 H (6014 H)- Матричный гелькоат для ручного нанесения. NORPOL GM это матричный гелькоат умеренной пластичности с жесткой поверхностью и высокой теплостойкостью.
• Во всех случаях необходимо проверить срок желатинизации, особенно при применении старого гелькоата. Для этого нужно смешать 100 г. гелькоата с 1.5% катализатора. Период желатинизации менее 30 мин. Открыв ведерко с гелькоатом, его необходимо тщательно перемешать, т.к. за время хранения жидкий гелькоат может расслоиться по фракциям, а по завершении использования его нужно надежно закрыть во избежании испарения стирола.
• В процессе нанесения гелькоата и на ранней стадии отверждения вентиляция и иные воздушные потоки нежелательны ввиду возможности загрязнения декоративного слоя и возможной неравномерности процесса полимеризации. Обильная вентиляция необходима когда процесс отверждения зашел достаточно далеко.
• Необходимо контролировать правильную дозировку катализатора (1.3-1.8%) и тщательное перемешивание его с гелькоатом.
• Важно обратить внимание на количество разведенного гелькоата. Добавив катализатор необходимо выдержать 10-15 мин. прежде чем начнется химическая реакция. К этому времени он должен быть нанесен на поверхность болвана (матрицы). Для больших площадей рекомендуется делать несколько небольших замесов, во всяком случае не более 2 кг на одного оператора за один прием.
• До начала работы убедитесь в том, что емкости, инструмент и кисти полностью очищены от растворителя.

Нанесение матричного гелькоата с помощью кисти

• Необходимо использовать широкую, мягкую кисть с длиной щетины 5-7 см.
• Первый слой покрытия - толщиной 0.4-0.6 мм., что проверяется с помощью калибра для измерения толщины мокрой пленки. Во избежании слишком толстой пленки и ухудшении качества покрытия, кистью наносится как правило 2 слоя гелькоата. Гелькоат следует наносить максимально равномерно. Для этого целесообразно это делать вдвоем. Один наносит гелькоат кистью, а второй следит за равномерностью распределения по поверхности и проверяет толщину пленки с помощью калибра. Не следует работать одной кистью больше 15 минут без ее промывки. Рекомендуется в этом случае иметь две кисти.

Нанесение матричного гелькоата методом напыления

Наиболее распространенным на сегодняшний день является чашечный пульверизатор. Из опробованных лучше всего этому соответствуют пульверизаторы фирмы BINRS со следующими комплектующими:

Кроме того разработан метод использования Апликатора IPG 6000 для нанесения матричного гелькоата.

• IPG 6000 + пистолет 18 N с форсункой 68 SS , кожухом А 68 РВ и воздушным шлангом, соединенным с пистолетом- пульверизатором для регулировки давления распыления.
• Давление насоса 1 кр/см 2
• Давление распыления 4 кр/см 2 - регулируется винтом.
• Катализатор добавляется автоматически Апликатором.
• Матричный гелькоат наносится в 4 слоя,150-200 мк каждый с интервалом 5-10 мин.

Ламинирование матрицы

Для изготовления ламината матрицы можно использовать стекломат марки М 601 и М 501. Мат на эмульсионной связке М 501 обеспечивает легкое освобождение от воздуха, но дает белый ламинат. Это не оказывает вредного воздействия на прочность ламината при условии, что его общая толщина состоит из слоев каждый из которых не толще 2 мм и он нанесен на отвержденный предыдущий слой. Мат на порошковой основе не дает белого ламината, но выход воздуха более затруднителен.

Первый слой ламината матрицы

1х450г/м 2 стекломат.

Полиэфирная смола Polylite 410-900.

МЭК NORPOL Peroxide №1 - 1%

Нанесите обильный слой смолы на гелькоат и положите 1 слой мата. Убедитесь, что поверхность мата равномерно пропиталась и не имеет пузырей. Тщательно прикатайте валиком и оставьте отверждаться до следующего дня.

Второй и последующие слои ламината матрицы

2х450г/м 2 стекломат.

До нанесения стекломата зачистить предыдущий слой отвержденного ламината. Во избежание образования внутренних напряжений и усадок не следует наносить больше 2 слоев стекломата в день. Матричные ламинаты изготавливаются так же с помощью Апликатора при этом первый слой порядка 1 мм, а последующие до 2 мм. каждый.

ООО "Композит" - материалы и технологии для вашего бизнеса.

Когда речь заходит о матрице, как способе формирования различных изделий, наиболее подходящим материалом для ее создания признается стеклопластик . Создать саму матрицу очень сложно. Ответственность за качество такой работы очень высока, ведь от результата зависит то, какими будут последующие модели, изготовленные по образу матрицы. Плохо созданная матрица способна повлечь за собой изъяны в изделии, а это чревато финансовыми издержками.

Использовать стеклопластик при изготовлении матрицы на мелкосерийном производстве выгоднее, чем металл или иной материал. Такие матрицы будут меньше весить, иметь такую же, как у металла прочность и дешевле стоить. При этом себестоимость конечного изделия тоже снижается, ведь форму из этой разновидности пластика можно изготовить своими силами. Причем времени на создание такой матрицы уйдет значительно меньше, чем при использовании других материалов. А это повышает выгоды от производства стеклопластиковых изделий.

Способы изготовления матрицы

Существует три основных способа создания стеклопластиковой формы для производства каких-либо изделий. К ним относится:

1. Традиционный метод, включающий создание прототипа будущего изделия.
2. Изготовление по технологии инфузии.
3. И фрезерование матрицы из полимерных материалов.

При традиционном методе делается прототип, после чего идет наращивание на него матрицы слой за слоем. Внутренняя поверхность ее будет представлять собой «негативное» отображение поверхности прототипа. Сначала готовят сам прототип, затем на его поверхность наносят защитное покрытие, после чего формируют первый слой будущей матрицы. Далее слой за слоем напыляют или выкладывают стеклопластик.

Благодаря технологии инфузии можно создавать как готовые стеклопластиковые изделия, так и матрицы для их создания. Этот метод включает в себя несколько последовательных этапов:

• прототип покрывают сухими материалами;
• затем их накрывают разделяющим слоем, на который наносится сетка распределения смолы;
• после этого кладется вакуумный мешок;
• ну и далее подается смола для формирования матрицы.

В процессе третьего метода прибегают к фрезерованию матрицы из модельных полимерных материалов. Это один из самых затратных способов. Здесь необходимо прибегнуть к трехмерному проектированию, а срок службы матрицы не так уж высок. Но такие плюсы, как сокращение времени и стоимости производства матрицы, ввиду отсутствия необходимости в прототипе, делают данный метод очень востребованным. Стоит отметить, что прибегнув к данному способу изготовления матрицы можно добиться высокой точности каждого ее участка. А линейная усадка матрицы полностью исключается.

Стеклопластик в качестве формовочного материала используется для многих целей. При изготовлении собственно стеклопластиковых изделий стеклопластиковые матрицы используются для ручного контактного формования, распыления, впрыска, холодного прессования и литья.

Стеклопластик используется в качестве формовочного материала также для:

Вакуумного формования стеклопластика;

Формового литья полиуретановой пены;

Литья бетона и пр.

Принципиальная конструкция стеклопластиковых матриц одинакова для всех этих способов применения. Разница - в выборе сырьевых материалов, а также в методах укрепления и опирания рабочих инструментов. В зависимости от применения существуют различные специфические требования к стеклопластиковым матрицам, но следующие из них являются общими:

Постоянство размера;

Стабильность температуры;

Износостойкость;

Долговечность.

Формовочный материал и строение матрицы на практике не являются единственной гарантией долговечности, многое зависит от того, как обращаются с матрицей в ежедневной работе. Если матрицы обрабатываются точными инструментами и снабжены подъемными петлями, направляющими и съемниками, то они действительно долговечны.

Независимо от того, для чего собираются использовать матрицу, она должна быть изготовлена из двух слоев: первый - декоративное покрытие наружной поверхности, второй - каркасный слой или внутренняя отливка. Декоративное покрытие наружной поверхности является формообразующим слоем, и он является решающим с точки зрения функционирования матрицы. Каркасный слой или внутренняя отливка придает матрице прочность и жесткость. Всевозможные направляющие, ножки, ручки, съемники и т.п. необходимо также отформовывать или отливать в зависимости от применения матрицы.

Конструкционные материалы для матриц

Для такого выклеивания можно использовать т.н. "полиэстер-среда", например, М 105 ТВ , если матрица предназначена для нормального ручного формования, стеклорогожу можно использовать, если ему предшествует не менее 4-х слоев стекломата. Из них первый слой должен быть выдержан не менее недели. Наилучший результат с ровинговым стекловолокном получают тогда, когда его закладывают под последний или предпоследний слой каркасного формования.

Когда каркасный слой достиг ожидаемой толщины и отвердевал не менее одной недели, то можно приформовывать крепеж и рамы. Это необходимо осуществлять, избегая возникновения напряжений натяжения.

Хороший способ усиливать матрицы - выклеивать их стеклотканью методом канавкового сэндвича. В противоположность этому методу, "настоящий" сэндвич не образует изолирующего слоя. Стеклоткань можно выклеивать прямо на поверхности наружной оболочки, в случае, когда последняя отвердевала не менее одной недели. Нанесение стеклоткани необходимо осуществлять как можно тщательнее: без перерывов, стыки швов - край к раю так, чтобы не возникало смолосодержащих мест.

С помощью метода "настоящего сэндвича"" усиление можно осуществить прямо на поверхности наружной оболочки, когда последний наклеенный слой отвердевал не менее одной недели. Сэндвич делают из бальзы или другого пробельного вещества. Делая выбор ядра сэндвича, необходимо принять во внимание изолирующие особенности ядра. Выклеивание необходимо осуществлять тщательно, избегая смолосодержащих мест, за один раз, чтобы в шовных местах не возникало напряжений натяжения.

Усиления

Работу с усилениями и рамами нельзя начинать прежде, чем наружная оболочка отвердеет не менее двух недель.

Когда речь идет о тонкостенных матрицах, чтобы не возникало напряжений натяжения, усиления и рамы следует приформовывать следующим образом:

Необходимо обозначить места установки усилений. Поверх меток приклеивается липкая лента, выдерживающая воздействие стирола. Приформовываются два слоя стеклоткани сатинового плетения поверх пленки и устанавливаются сердцевины усилений, картонные трубки, полиуретановые лоскутки или соответствующие элементы поверх стеклоткани. Приформовывается усиление и дается время на отвердение.

После отвердевания весь пакет отделяют и удаляют пленку. Очень хорошо получаются широколапые балки усиления. Далее необходимо отшлифовать на матрице поверхность и приклеить усиление на поверхность одним или двумя слоями стеклоткани сатинового плетения.





Рис.3 Крепление усилений без риска возникновения напряжения натяжения

Рамы

Для сведения к минимуму риска возникновения напряжений натяжения необходимо устанавливать полностью готовые рамы, сделанные из металлического уголка, стальной трубки и пр. материалов. Когда рама приформована к матрице, ее поверхность уже нельзя обрабатывать: шлифовать, полировать или сверлить. Различные части рамы необходимо обработать (отрезать, сгибать) так, чтобы они полностью подходили к матрице. Каждую часть временно приставляют к матрице до полного прилегания и соединяют вместе держателями, струбцинами и пр. так, чтобы раму можно было вытащить. В крайнем случае, различные части соединяют, точнее, прихватывают точечной сваркой.

Когда рама готова и временно собрана, ее снимают с поверхности матрицы и сваривают целиком. Высверливают все отверстия и устанавливают все элементы, необходимые при работе с матрицей.

После этого всю раму полностью очищают от жира и устанавливают обратно на поверхность матрицы для приформовки. Необходимо помнить, что у приформовываемых к матрице частей, должно быть стопроцентное прилегание. Все зазоры должны быть заполнены шпаклевкой до приформовки. Если прилегание полное и приформовываемые поверхности отшлифованы, достаточно двух слоев стеклоткани сатинового плетения и широких крепежных лопастей (речь идет о ширине приформовочного угольника) приформовки. При формовании необходимо помнить о тепловом расширении рамы.



Рис.4. Крепление рамы и стойки

Раму необходимо спроектировать так, чтобы она была местом крепления стойки и прочих необходимых для обработки матрицы деталей. Рама не должна быть только лишь кучей металла, а у каждой части должно быть собственное предназначение и определенное место.

Разделяемые матрицы

Разделение матрицы необходимо осуществлять вдоль естественных линий раздела так, чтобы раздел следовал углу или аналогичному элементу. Разделяемые части необходимо снабдить вытяжными ручками для облегчения открытия матрицы.

Разделяемые матрицы, в которых линия раздела не должна просматриваться на изделии, необходимо изготавливать особенно тщательно. При обработке больших матриц это весьма трудоемкий процесс. Во многих случаях приходится шпаклевать или шлифовать выделяющиеся линии раздела. Если большие половины матрицы перекрываются внахлест, то можно избежать шпаклевки, изготавливая т.н. формовочный край на месте раздела. Этот формовочный край можно шлифовать и полировать в дальнейшем и таким образом, можно избежать больших ошибок при стыковке частей матриц.



Рис.5 Формирование линий раздела

Разделительные крылья, замковые края не следует делать ровноповерхностными. Их недостатком является то, что закрывающая сила, которая держит части вместе, разделяется на две большие области и часто немного на сам разделительный край в котором нужна была бы значительно большая сила. Разделительные крылья нужно отформовывать так, чтобы сила сжатия была направлена непосредственно на саму разделительную линию или вблизи ее, насколько возможно.





Рис. 6. Неправильное формование разделительного крыла



Рис. 7. Формование разделительного крыла для достижения оптимальной возможной силы запирания

Разделяемые матрицы изготавливают следующим образом. На разделительную линию устанавливают временный фланец, после чего матрицу собирают в две стадии. Временный разделительный фланец необходимо натереть воском и обработать разделительным материалом так же, как и болван. Когда будет полностью изготовлена (отформована и отверждена) оболочка первой половинки матрицы, то можно снять временный фланец (крыло). Поверхность раздела готовой половинки матрицы после этого необходимо натереть воском и обработать разделительным материалом. Обработку необходимо производить аккуратно и осторожно, чтобы не отделить от болвана готовую половинку матрицы.

Формуя второй фланец, надо дать стеклоткани завернуться через край так, чтобы фланцы приклеились друг к другу снаружи. Это делается для того, чтобы фланцы не сломались и не разошлись бы до окончания формования. Разделительные фланцы необходимо сделать достаточно жесткими, чтобы их форма несмотря на силу сжатия, сохранялась при использовании матрицы.





Рис. 8. Изготовление разделяемых матриц

Направляющие

Направляющие являются неизбежными деталями в разделяемых матрицах. Их главное значение - не направлять части матрицы, а удерживать их (эти части) на правильных местах. В больших матрицах длинные направляющие, которые требуют одноосного перемещения частей матрицы, являются не практичными. Если направляющим придать конусообразную форму, то матрицу можно будет запирать и открывать также в диагональном направлении.



Рис. 9. Формование направляющих

Обрезные кромки

В матрицы, у которых края изготавливаемых частей подрезаются до окончательного затвердевания, можно заформовать стальные края. Обрезные кромки стоит делать с самого начала.

Если поверхность изделия находится вдоль одной прямой, то соответствующие стальные кромки можно сделать линиями раздела в разделяемой матрице. В изгибающихся линиях раздела это не очень пригодно, поскольку существует опасность, что касание будет не полным.



Рис. 10. Резаный край стеклопластиковых матриц

Съемник-выталкиватель

Как уже упоминалось ранее, поломка стеклопластиковых матриц чаще всего происходит из-за грубого обращения. Особенно частой ошибкой является применение силы и острого инструмента. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание уже на стадии проектирования и изготовлять, например, задние углы, разделительные уровни и пр. Таким образом, необходимо обеспечить, чтобы отделение изготовленной детали от поверхности матрицы было бы легким.

Съемник - это деталь, значением которой часто пренебрегают. Правильно расположенный и хорошо изготовленный съемник значительно увеличивает долговечность матрицы. Ее можно изготовить различными способами. Самый простой - отверстие против точки нажима, которое на время формования закрывают липкой лентой, винтом или вытяжным штырем. Это простые и дешевые способы. Однако, при изготовлении больших и тяжелых деталей у них к сожалению проявляются недостатки. Съемник не должен поднимать или вытаскивать деталь наверх, а должен пропустить воздух между деталью и матрицей, чтобы они отделились. Хороший съемник получается, когда он изготовлен в соответствии с рисунком в виде трубчатого вентиля. Он работает так, что открывается на десятые доли миллиметра, вследствие чего воздух попадает между поверхностями, отделяя деталь от матрицы.



Рис. 11. Резьбовой съемник (винтовой съемник)



Рис. 12. Пневмосъемник

Такой съемник можно использовать также в вакуумно-инжекторных матрицах, когда к трехканальному крану подключают пневморукав так, чтобы съемник-выталкиватель находился в таком же разряжении, что и внутренняя часть матрицы. Съемник необходимо устанавливать в центр матрицы, в ее самое глубокое место, не слишком близко к раю. При необходимости отделения больших или толстостенных деталей, съемник устанавливают ближе к тому краю, где отделение произойдет легче. Если деталь глубокая и у нее маленькие задние углы, то съемник устанавливают также и на края. Если съемник расположен на боковой поверхности матрицы, необходимо помнить, что доступ воздуха надо прекратить сразу после отделения, чтобы отделение происходило при закрытом съемнике, иначе деталь может поцарапаться сама или повредить съемник.



Рис. 13. Воздушный трубчатый вентиль

Отверждение

Правила касаются всех матриц!

Необходимо дать матрице пробыть на поверхности болвана в теплом помещении и дать ей отвердеть достаточное количество времени, не меньше трех недель. Имея достаточно времени на изготовление матрицы в дальнейшем можно избежать многих неприятностей.

Неполное отверждение может вызвать:

• Матовые пятна;

  Волокнистую структуру;

  Сложности с отделением.

Отделение

Тогда, когда поверхность болвана не подвергается воздействию стирола, и тщательно сделано воскование при отделении от матрицы не возникает проблем. При нагнетании воздуха в съемники, матрица легко отделяется и ее можно поднять. Если против всех ожиданий матрица не отделяется от болвана, не следует применять силу, а стоит попробовать следующие методы:

Нагнетать воду в съемники и дать воде медленно поднять матрицу. Использовать воду можно лишь в том случае, когда болван изготовлен из влагостойкого материала;

Забить деревянные клинья по разделительным линиям. Качнуть воздуха в отверстие;

Просверлить отверстие. Если матрица содержит сэндвич или усилена литьем, то это не рекомендуется. Вставить временно в отверстие кусочек трубки и качнуть воздух или воду через отверстие. После отделения необходимо заделать отверстие!

Если никакой из этих способов не помогает - потянуть блоком или домкратом или вырубить болван аккуратно кусок за куском. В действительности этот метод повреждает также и матрицу.

Обычные причины сложностей отделения :

Поверхностная отделка не выдерживает воздействия стирола;

Лак на поверхности болвана не полностью застыл;

Недостаточное воскование поверхности болвана;

Декоративный слой поверхности матрицы не отвердел полностью;

Болван и рабочее помещение были холодными.



Рис. 14. Отделение с помощью клиньев



Рис. 15. Отделение от болвана с помощью сжатого воздуха

Обкатка матрицы

Матрицу необходимо вымыть прохладной водой и моющим веществом для посуды либо мыльной водой. Необходимо проверить поверхность, направляющие и необходимое для обработки матрицы оборудование, а также проверить съемники и замковый механизм. Если на поверхности матрицы имеются возвышения или отсутствует блеск, то необходимо выполнить водную полировку. После водной полировки поверхность надо отполировать с помощью системы Profile Standart от Farecla . Сначала следует использовать пасту Profile 200 , а затем последовательно эмульсии Profile 400 и Profile 600 . Если поверхность только лишь матовая (тусклая), без прочих дефектов, полировки полирующими веществами может оказаться достаточно для доработки.

Когда качество поверхности матрицы проверено и отрегулированы все дополнительные механизмы: съемники, выталкиватели и пр., необходимо нанести на поверхность матрицы воск, например Hi-Low . Это воскование выполняется таким же образом, как и воскование болвана.

После воскования на поверхность наносится разделительная пленка и осуществляется вручную пробное формование. Пробное формование необходимо выполнить с декоративным слоем и 4-мя слоями стекломата мокрый слой против мокрого. Пробное формование необходимо сделать также инструментам сжатия, матрицам из ячеистого пластика и на обе половинки двухсторонних матриц. Таким образом проверяют также отверждение поверхности матрицы.

После пробного формования поверхность матрицы надо вымыть прохладной водой и натереть еще раз Hi-Low . После этого наносят разделительную пленку и матрицу подготавливают для изготовления первой детали. Перед первой деталью часто имеет смысл выполнить еще одно ручное формование в матрице. Это формование необходимо сделать также аккуратно и с той же техникой, что и формование наружной оболочки. Эта тщательно изготовленная деталь становится тогда "архивной копией" (контрольное фальшизделие) и ее можно использовать в качестве болвана для дополнительных матриц. Когда требуется большая точность линейных размеров, эту архивную копию изготавливают с применением эпоксидного связующего.

После первой детали или "архивной копии" матрицу необходимо снова вымыть и натереть воском. Также и для третьего формования необходимо использовать разделительную пленку. Начиная с четвертого формования пленку можно не наносить, а восковать каждый второй раз. Когда будет изготовлено около 10 деталей, можно прекратить воскование через раз и изготавливать после каждого воскования детали небольшой серией (5-7 изделий).

Конструктивные элементы

Проблемой изготовления рабочей оснастки для стеклопластикового производства является усадка полиэфирной смолы. В нормальных условиях полиэфир усаживается при отверждении на 7-8% от объема, то есть линейные размеры усаживаются приблизительно на 2%. Эти оценки относятся к ненаполненной полиэфирной смоле. Наполненная полиэфирная смола усаживается меньше, поскольку часть от объема составляет не усаживающийся материал. Полиэфир, в котором около 30% укрепителя, усаживается теоретически на 4% от объема, что соответствует 1,8%-ной усадке по длине. Это идеальные теоретические оценки. На практике усадка изменяется очень значительно в зависимости от многих факторов, которые влияют на полимеризацию во время изготовления.

Усадка следует за процессом отверждения, т.к. оно (отверждение) начинается при коагуляции смолы и продолжается до тех пор, пока не произойдет окончательная полимеризация. Если у усадки есть физическое препятствие в каком-нибудь направлении, в этом направлении со временем могут развиться внутренние напряжения. Если препятствие для усадки удаляют прежде выравнивания напряжения, это может привести к долговременному усадочному напряжению, т.к. эти напряжения требуют длительного времени для выравнивания. Это явление вызывает изгиб стеклопластиковых изделий, и смолосодержащие места - скопления в углах декоративного слоя, подтеки - растрескиваются.

Для того, чтобы свести к минимуму внутренние напряжения необходимо принять во внимание следующее:

Декоративный слой должен быть:

Ровный, одинаковой толщины;

Без подтеков и сгустков.

Выклеенная оболочка должна быть:

Хорошо пропитана, без сгустков смолы;

Тонкого слоя, с одним слоем ткани за раз;

Отверждена в течение достаточного времени между слоями;

У напряжений усадки должно быть достаточное время выравнивания до укладывания следующего слоя стеклоткани.

Усадку невозможно устранить полностью, но ее можно этими мероприятиями снизить на практике до приемлемого уровня.

Момент на который никогда не уделяется достаточное количество внимания - на изготовление матрицы необходимо запастись временем! Процесс не надо принуждать. Каждой стадии надо столько времени, сколько требует материал. Наружную оболочку матрицы невозможно сделать быстрее, чем за неделю. Матрица должна отверждаться на болване в теплом помещении не меньше трех недель для того, чтобы она была качественной. Матрица, которую изготавливают быстрее, чем за месяц, может получиться хорошей, но риск неудачи при этом достаточно велик.

Специальные матрицы - теплостойкие

Для инжекционных матриц, вакуумных матриц, для пластиков, литьевых матриц для PUR-ячеистого пластика и т.п. помимо усилителей необходимо также сделать теплоотделяющий слой. Этот слой необходимо изготавливать в виде 10-20 мм слоя с наполнителем. Лучшим наполнителем для этого является алюминиевая крошка. По причине экономии расходов алюминиевую крошку можно заменить промытым и сухим песком. Песчаный наполнитель действует как предохранитель тепла, но его теплопроводность хуже. Теплоотводящий слой изготавливают из песка или алюминиевой крошки следующим образом:

В декоративный слой (гель для поверхности) класса GE ххххх H(S) добавить 1,5% отвердителя и размешать, а после этого смешивать с алюминиевой пудрой или песком. Проще всего перемешивание производить обычным мастерком каменщика. Смесь должна иметь твердость талого снега. Проверить твердость можно, скатав маленький шарик и положив его на стол. Смола не должна вытекать, а шарик не должен растрескиваться или разваливаться на куски.

Хорошую твердость можно получить перемешивая сухой мелкозернистый кварцевый песок (0,5 мм) с GE ххххх H(S) в пропорции 6:1. Время коагуляции этой смеси при комнатной температуре 25-30 минут. Поскольку смесь достаточно жесткая, ее можно наносить на вертикальные стены. Для того, чтобы снизить в дальнейшем вероятность возникновения напряжений натяжения, такой жесткий и теплопроводящий слой необходимо наносить за один раз без перерыва. Матрицы большого размера могут потребовать при таких работах времени больше суток. На слой можно намотать спирали охлаждения/нагревания.

После отверждения слоя в течение двух суток (не менее), его заформовывают одним слоем. При формовании используют т.н. "среда - полиэстер" в качестве связующего и в качестве армирующего - стекложгут. Этот слой надо делать исключительно толстым, если речь идет о закрытой матрице на которую воздействует давление. Слои оболочки в этом случае надо укреплять, чередуя жгут и стеклоткань. Стекложгут при этом надо собирать так, чтобы волокна были направлены вдоль наибольших напряжений.

Специальные матрицы - нагруженные

Для оснастки, которая постоянно работает в условиях больших нагрузок, надо отлить теплоотводящий слой. В больших матрицах внутреннее усиленное формование необходимо лишь в случае частого расположения дуг, что не очень легко осуществить. Значительно легче выполнить внутреннее (каркасное) литье, с помощью которого получают относительно тяжелые матрицы. Литье осуществляется различными способами и из различных материалов:

Полиэфир + наполнитель (песок, гравий и т.п.);

Эпоксид (эпоксидная смола, эпоксид + наполнитель);

Если для каркасного литья используется полиэфир, часто появляются проблемы усадки, которые решаются следующим образом: на заднюю сторону готовой матрицы устанавливают пробельный материал, например, дорожку из ПВХ. Она может быть отделяющейся или приклеенной местами двусторонним скотчем или контактным клеем на водяной основе. Дорожки можно располагать на расстоянии 2-3 мм друг от друга. Шов заполняют формовочным воском. На пробельный материал сверху наносится разделительная пленка CRA 5 . НЕ ВОСКОВАТЬ! После этого выполняют литье каркаса. Когда каркасное литье отвердело, его вынимают из матрицы и дают застыть полностью в помещении с повышенной температурой. Пробельный материал удаляют и заднюю часть очищают. Когда каркасное литье отвердело и усело в своей матрице окончательно (2-3 суток при температуре около 40-50 о С), приклеивают его обратно в матрицу эпоксидной смолой таким образом, чтобы все сочленение было заполнено эпоксидной смолой.

В геометрически простые матрицы можно налить эпоксидную смолу и вдавливать в нее потихоньку каркасную отливку. Когда речь идет о более сложных конфигурациях матриц, швы можно заполнять давлением или вакуумом. Тот же самый метод можно использовать, когда каркасную отливку делают из цемента. В цементной отливке поверхности надо обработать механически, например, шлифуя, чтобы можно было отделить цементный слой от поверхности. Это гарантирует лучшее сочленение.





Рис. 16. Каркасное литье нагруженных матриц

Специальные матрицы - двухсторонние

Эти матрицы собирают таким образом, что ту часть, которая будет наружной половиной готового изделия, изготавливают со съемниками, направляющими, рамами, стойками и т.п. Замковые фланцы должны быть на 1 см шире обычного, чтобы можно было формовать обе половинки вместе. Желаемую толщину готовой половинки матрицы получают использованием пробельного материала. Нужная толщина достигается каким-либо из перечисленных способов.

Выклеивание стеклотканью

Матрицу натирают воском и обрабатывают разделительным материалом так же, как и болван. После этого изделие формуют стеклотканью до желаемой толщины.

Этим методом невозможно точно контролировать толщину материала. Внутренние углы остаются слишком толстыми, а наружные - слишком тонкими. После этого поверхность приходится шпаклевать и шлифовать. Этот метод можно использовать лишь тогда, когда требования к толщине материала и качеству поверхности не очень высокие.

Изготовление с помощью половой дорожки

Матрицу очищают и половую дорожку приклеивают к матрице контактным клеем на водной основе. Необходимо размягчить дорожку горячим сжатым воздухом для укладки в вогнутые места матрицы. Нельзя оставлять излишков во внутренних углах, а также натягивать на наружных углах. Если необходимо изготовить несколько слоев, швы нижних слоев можно не заделывать, оставляя между ними зазоры 1-2 мм. Необходимо заполнить швы последнего слоя формовочным воском. Нужно помнить об излишках - они оставляют бугорки на матрице. Существуют также различные ковровые дорожки, в которых разнообразные волоконные поверхности. Если рисунок волокон хотят скопировать на изделие, дорожку необходимо укладывать большими кусками и приклеивать швы аккуратно край к краю.

Точную оснастку, допустимые требования к которой не могут достигаться вышеуказанными методами, необходимо изготавливать с помощью специальных восковых пластин. Использование восковых пластин требует умения и навыков для достижения наружного результата. Используя восковые пластины с высокой точкой плавления, необходимо следовать указаниям изготовителя.





Рис. 17. Изготовление изгибов с помощью половой дорожки во внутренних и на внешних углах

Когда набрана толщина, поверхность покрывают воском таким же образом, как и болван и изготавливают вторую половинку матрицы. Когда она готова вместе в деталями, рамами и пр., и она отвердевала достаточное количество времени, ее отделяют, отпиливая общую приформовку на фланце.



Рис. 18. Изготовление двусторонних матриц

После отделения, пробельный материал удаляют. При использовании контактного клея на поверхности остаются его остатки. На маленьких матрицах их можно скатать вручную. На больших поверхностях очищение лучше всего производить растворителем, например, либо в бензине, либо в керосине намоченными опилками. ВНИМАНИЕ! Необходимо использовать защитные перчатки! Если матрица вымыта растворителем, ее надо хорошо промыть водой и моющими веществами. После этого ее необходимо высушить и дать простоять открытой 2-3 суток. После высыхания матрицы ее можно шлифовать и удалить шероховатость с мест стыков пробельного материала.

Специальные матрицы для впрыска

Изготавливая инжекционные матрицы, конструктору, приходится принимать во внимание многие факторы, влияющие на непосредственное функционирования этого метода:

Возможность установки крепежа;

Направления потоков и точки впрыска;

Возможные объемы заполнителей;

Края выжимания и возможные канавки для удаления;

Лишние желобки;

Запирание формы и края сжатия.

Прежде чем проектировать матрицу, необходимо получить ответы на вышеуказанные вопросы.

Материнскую матрицу изготавливают, как теплостойкую специальную форму, в которой спользуют песчаный или из алюминиевых крошек сэндвич.

При изготовлении отцовской формы существует множество решений. Одни рекомендуют гибкие отцовские формы, другие - частично гибкие или жесткие. Гибкие отцовские формы можно изготовить как обычные формованные вручную матрицы, но без элементов усиления. Жесткие отцовские формы необходимо изготавливать также, как и материнские с песком или алюминиевой крошкой.

При изготовлении замочных краев также существуют различные решения, например, механическое запирание, запирание при помощи отдельного вакуумного канала, телескопические замочные края с уплотнителем и т.д. и т.п.

На прилагаемом рисунке используется телескопический уплотнительный край в вакуумном впрыске. Это уплотнение работает без сложных и дорогих уплотнителей. Пластиковое трубчатое уплотнение легко контролировать в связи с его открытым положением. Вакуумная канавка служит местом сбора излишков полиэстера и является самоочищающейся.



Рис. 19. Вариант решения замочного края

Пластилиновый макет — это какая-то недоматериализованная мысль. Уже можно потрогать, но нельзя пользоваться. Причем, пластилин при нагреве и остывании деформируется. Поэтому стоит поторопиться закрепить его стеклопластиком.

Мне известны три способа ручного изготовления деталей из стеклопластика (пластмассы, упрочненной стекловолокном). Но, если мы хотим повторить наше изделие, то нам не обойтись без промежуточного этапа-изготовления матрицы.

Матрица из стекловолокна это такая же деталь, только “вывернутая наизнанку” (лицевой поверхностью внутрь). Внутренняя поверхность матрицы копирует форму поверхности пластилиновой модели. Поэтому деталь, “склеенная” в матрице, будет точной копией нашей модели.

Такую сложную форму, как кузов автомобиля, необходимо разделить на фрагменты, для того, чтобы матрица получилась разборной. Мы ведь не хотим ее резать, вытаскивая деталь? Фрагменты матрицы должны скрепляться между собой, образуя общую внутреннюю поверхность. Для этого по контуру каждого фрагмента матрицы делают отвороты наружу- фланцы. Фланцы соседних фрагментов скрепляют болтами.

Еще на этапе проектирования тюнинга стоит подумать о сложности его изготовления. А уж во время ваяния модели из пластилина, мысль о матрице должна дисциплинировать разгулявшуюся фантазию.

01. В случае с Copen, я рискнул обойтись одним разъемом по контуру капота. В пластилине ставить опалубку разъема сравнительно просто. Для этого продираем борозду и загоняем в нее полосу оргалита (жести, фольги, картона, ПВХ, пластилина).

Процесс контактного формования стеклопластика тюнингеры часто называют клейкой. Возможно, причиной тому чей-то неудачный опыт “ приклеивания” полиэфирной смолы к модели или матрице с печальными последствиями… Поэтому, перед формовкой стеклопластика на поверхность модели или матрицы необходимо нанести разделительный слой. Разделителем может быть воск, разведенный в скипидаре, полироль для паркета, автомобильная тефлоновая полироль или профессиональные термостойкие воски.

02. Изготовление любой матрицы желательно начинать с нанесения гелькоута (специальной густой смолы с наполнителем). Специалисты-технологи рекомендуют использовать дорогие профессиональные матричные гели, а наши колдуны обвеса превращают в гелькоут обычную полиэфирку мешая ее с чем- попало (тальк, цемент, сажа, алюминиевая пудра). Гелькоут наносится на модель тонким слоем плоской кистью или из малярного пистолета. Сразу замечу, что надо научиться работать быстро, так как смола доходит до желеобразного состояния за 20-40 минут.

03. На затвердевшую пленку гелькоата послойно, с промежуточной выдержкой на полимеризацию (“сушку”) наносим 1слой стекломата марки 300 и 3 слоя стекломата марки 600 с пропиткой полиэфирной смолой. Каждый затвердевший слой зашкуриваем наждачной бумагой. (Когда такие материалы как стекломат недоступны, можно использовать стеклоткань и стеклорогожу на последние слои).

04, 05. Для того, чтобы избежать деформаций, я решил усилить матрицу капота. Шаблон из картона перенес на лист фанеры и выпилил две одинаковые полосы, нижним краем повторяющие форму матрицы капота. Теперь приформовываем усилители к матрице капота полоской стекломата 600 (или стеклотканью).

06. Перед съемом матрицы, главное, не забыть просверлить монтажные отверстия во фланцах. Я задаю расстояние между отверстиями 15см под болт М8 поближе к углу фланца.

07. И вот, наступил торжественный момент первого съема. В этом мероприятии полезно участие крепких парней и применение макетной смекалки. Мне, например, часто помогает маленький домкрат. Снятую матрицу капота очищаем от остатков модели и подрезаем фланцы по контуру.

08. На гелькоате матрицы капота заметны шероховатости и неровности- отпечатки поверхности пластилина модели. При нагревании гелькоата феном кое-где надуваются пузырьки- это скрытые раковины. Все эти дефекты устраняются при помощи ножа, наждачной бумаги и шпаклевки.

09. После съема матрицы капота, я очищаю подкапотное пространство от остатков модели. Теперь у меня открылся доступ к местам крепления на кузове “родных” крыльев и решетки радиатора. На этих же местах я планирую закрепить свои новые детали. Я вылепливаю пластилином форму фланцев новой решетки радиатора и крыльев, отмечая канавками точки их крепления на кузове.

Естественно, что изготовление дополнительной съемной детали матрицы фланцев было предусмотрено заранее.

10. Предварительно обработав разделителем поверхности для формовки, выклеиваем матрицу фланцев в том же порядке что и всю матрицу. Перед съемом матрицы не забываем сверлить монтажные отверстия во фланцах новой детали!

11. Готовую деталь аккуратно снимаем, обрезаем и, при необходимости, дорабатываем шпаклевкой и наждачной бумагой.

12. Никогда нельзя быть полностью уверенным в успехе мероприятия по съему большой и сложной матрицы. Почему-то всегда хочется поскорее оторвать ее от модели. Но, в спешке можно повредить матрицу. Поэтому, сначала необходимо отделить края матрицы по всему контуру от поверхности кузова и модели. Затем, аккуратно, при помощи деревянных клиньев и линеек постараться оттянуть края матрицы. Если есть точка опоры, то можно воспользоваться домкратом. Но в любом случае нужно быть готовым к тому, что матрица может треснуть и что пластилиновая модель будет разрушена.

13. Когда матрица сдвинулась, ее можно снимать руками. Как правило, матрица отваливается вместе с кусками пластилина, пенопласта, ДСП и оргалита. Потом все это приходится выковыривать, счищать скребками, отмывать керосином.

14. Очищенную внутреннюю поверхность матрицы мы также как и матрицу капота проверяем на наличие пузырей, раковин, сколов и других дефектов. Выступающие на рабочей поверхности матрицы неровности, сошкуриваем наждачной бумагой. Большие раковины шпаклюем, маленькие (на черновой матрице, как в нашем случае) можно оставить. По секрету скажу, что матрицу, рассчитанную на один съем, я вообще “шпаклюю” пластилином.

15. Чистую и обрезанную по краям матрицу крыльев с бампером и решеткой радиатора лучше сразу соединить с матрицей капота болтами. Матрица в сборе меньше подвержена деформации чем отдельные фрагменты. Надо помнить о том, что стеклопластик, как и любая другая пластмасса, со временем “течет”, скручивается и провисает под воздействием температурных колебаний и напряженного состояния. Поэтому хранить матрицу рекомендуют в собранном виде и естественном для нее положении.

Созерцание готовой матрицы успокаивает. Глядя на форму, заключенную в матрице, понимаешь, что дело сделано. Склеить по матрице детали- дело техники, хотя и здесь есть свои тонкости.

Статьи о тюнинге: «Горбатый дизайн» часть 2, автор: Михаил Романов, публиковалась в журнале «Тюнинг Автомобилей» №05, 2007

Матрица - это основа, по которой в дальнейшем можно сделать копию детали , в данном случае - бампер. Без матрицы невозможно изготовить два одинаковых изделия, а тем более тираж.

Изготовить матрицу бампера самостоятельно можно различными способами, например, по пластилиновой модели. В этой статье мы разберем, как сделать промежуточную черновую матрицу. Если черновая матрица не просто одноразовая скорлупа для одного оттиска, а рассчитана на изготовление нескольких деталей, то ее придется делать по всем правилам:

Как обыграть онлайн-казино на 368 548 рублей, используя дыру в алгоритме?
Пошаговая инструкция

Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.

Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить - присоединиться к моей команде или нет. Подробности тут .

За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:

Потребуется:

1. технический пластилин (не реагирует на полиэфирную смолу и при нагревании полиэфирки не плывет);
2. автомобильная тефлоновая полироль (разделительный слой);
3. полиэфирная смола;
4. аэросил/алюминиевая пудра (загуститель);
5. стекломат марки 300 и 600 (первый для точного первого слоя, второй для последующих слоев);
6. наждачная бумага разной зернистости;
7. болгарка.

Фланец - ключевое понятие при конструировании матрицы. Форма детали (в данном случае бампер) часто имеет подвороты внутрь, или вообще замкнутую круговую поверхность. Для удобства, поверхность сложной формы делят на фрагменты, ограничивая и одновременно соединяя их фланцами в единую, но разборную конструкцию. В нашем примере бампер - простая, расширяющаяся в направлении кузова корка.

Сложными местами бампера являются боковые внутренние подвороты по краям перед колесами. Поэтому эти куски матрицы должны быть съемными. Для опалубки фланца черновой матрицы чаще всего вылепливают пластилиновый брусок шириной 50-70мм и прилепляют на ребро по контуру намеченного разъема на бампере.

Наносим разделительный слой, который состоит из трех слоев автомобильной тефлоновой полироли. Между слоями выполняем просушку.
Судить о качестве нанесения разделительного слоя мы сможем на заключительном этапе, когда будут отходить детали матрицы от модели. Просушенный и намазанный без пропусков тефлоновый автовоск дает хорошие результаты.

Разводим полиэфирную смолу в отlельной ёмкости до определенной консистенции. В другой таре разводим консистенцию погуще, она понадобится при угловатых формах бампера. В качестве загустителя используйте аэросил или алюминиевую пудру.
Наносим смесь из первой ёмкости на всю поверхность бампера. В углах и на вогнутых поверхностях наносим густую смесь в виде "колбасок".

Важно, на этих участках не переусердствовать со смолой, иначе в результате утяжки пленка смолы может порваться.

Пока нанесенная смесь полимеризуется, можно готовиться к формованию. В качестве первого слоя рекомендуется использовать стекломат 300. Тонкие волокна и небольшая толщина позволяют быстро пропитывать и без пузырей укладывать стекломат на сложную форму. Раньше, вместо тонкого стекломата использовали тонкую стеклоткань, выкраивая ее под рельеф модели. Когда смола подсохла, укладываем первый слой стекломата.

Просушивание первого слоя должно длиться не менее суток. После чего отшлифуйте этот слой крупнозернистой наждачной бумагой. В процессе этой работы на первом слое стеклопластика можно обнаружить прозрачные пятна воздушных пузырей. Их осторожно вскрывают ножом или зачищают наждачной бумагой и замазывают пузыри пластилином.

Теперь пришло время набирать основную толщину матрицы, для этого подойдет уже более толстый материал - стекломат 600. Для черновой матрицы рекомендуется использовать всего не менее трех слоев стекломата такой толщины. Плюс еще одну полосу укладывают по периметру матрицы для усиления кромок. Таким образом, общая толщина матрицы на краях будет около 4мм.

Важно, наносить стекломат следует не более двух слоев за одну формовку.

Переворачиваем бампер для формовки недостающих фрагментов. Первым делом убираем пластилиновые бруски опалубки фланцев разъемов боковых подворотов бампера. Промытые керосином фланцы и подвороты бампера трижды покрываем разделителем с промежуточной сушкой.

Формовка боковых подворотов бампера. Хотя эта деталь и кажется простой для формовки, делать ее нужно аккуратно. Наспех набросанный стекломат может деформироваться, сжимая в углу плоскости навстречу друг другу.

Недостаток стеклопластика в том, что он деформируется под нагрузкой и «плывет» при повышенных температурах. Поэтому для сохранения формы часто применяют усиливающие конструкции из металла, в крайнем случае из древесины. Но изготавливать стальной подрамник для черновой матрицы нецелесообразно, но подклеить каркас из досок не помешает. Вырезаем четыре доски и уложили их таким образом, чтобы матрица потом могла бы устойчиво на них стоять.

Приклеить получившийся подрамник из досок к матрице не сложно, дерево хорошо пропитывается полиэфирной смолой. Места подклейки на матрице зачистили наждачной бумагой и приформовали к ней доски полосками стекломата. Полученной матрице следует постоять несколько дней.

Перед съемом составной матрицы надо не забыть наметить точки сборки ее фрагментов. Для больших кусков матрицы или многотиражной чистовой матрицы во фланцах сразу сверлят отверстия под болт (примерно М8). В нашем случае мы ограничились отверстиями под саморез.

Выравниваем края бампера с помощью болгарки. Этот процесс сопровождается стеклянной пылью, которая проникает во все щели на одежде, и потом долго неприятно о себе напоминает. Поэтому не забывайте про спец.одежду, защитные очки и респиратор.

Аккуратно снимаем матрицу с бампера. Мягкие пластилиновые фрагменты модели почти всегда разрушаются.
Матрицу труднее снимать с модели, чем потом доставать из этой матрицы склеенную в ней деталь. Наформованный вокруг модели стеклопластик, утягиваясь, плотно сжимает модель и доставляет немало трудностей при съеме. Спасает только податливый мягкий пластилин, который не жалко ковырять и сминать.

Остатки пластилина и автовоска вычищаются из матрицы керосином, уайтспиритом, либо при помощи фена. Очищенную лицевую поверхность матрицы мы слегка выравниваем наждачной бумагой. Есть мнение, что пытаться исправлять большие неровности в черновой матрице не стоит. Удобнее и быстрее подготовить сам бампер перед покраской, чем пытаться доработать поверхности в «негативе».
Поздравляю, Вы сделали черновую матрицу бампера из стекломата своими руками! Теперь, по ней можно сравнительно быстро сделать копию бампера и не одного!
Весь процесс получения матрицы похож на