11.2. Технологія одержання виробів з термореактивних композицій

Найбільш зручною класифікацією методів формування виробів з армованих пластиків є класифікація за тиском у формуючому інструменті: без тиску, з малим (від 0,5 до 2,5 МПа ), середнім (до 7 МПа ) і високим (до 30 МПа ) тиском.

До формування без тиску варто віднести методи контактного формування (ручне викладення) і напилювання. Ущільнення матеріалу в цих методах досягається в більшості випадків вручну за допомогою накочувальних валиків, які використовуються головним чином для видалення повітря з формувального матеріалу, який ущільнюється локально.

До формування з малим тиском належать методи формування за допомогою еластичної діафрагми, відцентрового формування й намотування. За цими методами в процесі формування матеріал ущільнюється по всьому об’єму виробу. Тиск при цьому, невеликий, але в деяких випадках може досягати 2,5 МПа.

До формування з середнім тиском відносяться методи просочення наповнювача в замкненій формі з наступним пресуванням.

Формування з високим тиском здійснюється при литті під тиском і пресуванні.

11.2.1. Ручне викладення і напилювання (контактне формування)

Найбільш простими способами формування виробів зі склопластиків є формування ручним укладенням і напилювання (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Контактне формування з ручним укладанням і напилюванням: а) ручне укладання: 1 − форма; 2 – виріб, що формується, до ущільнення; 3 − накочувальний валик; 4 − виріб після ущільнення; б) конструкція валика: 1 − валик; 2 − опорний пристрій; 3 − труба; 4 − кран; 5 − змішувальна камера; 6 − шланги для подачі зв’язувального; 7 – рукоятка; в) формування напилюванням:1 − форма; 2 шар композиції; 3 − ріжучий пристрій; 4 - форсунка (пістолет) для зв’язувального; 5 − склоджгут.

При формуванні ручним укладанням застосовують скловолокно у вигляді матів з рубаної склопряжі, тканини або ровінговї тканини. Смолу й каталізатор або попередньо змішують у якій-небудь ємності, після чого наносять кистю або гумовим валиком, або напилюють за допомогою спеціального розпилювача, причому змішання компонентів відбувається в момент розпилення.

При формуванні напилюванням скловолокно попередньо подрібнюється на короткі відрізки й у процесі розбризкування одночасно перемішується зі смолою й каталізатором. Після того, як ця суміш попадає у форму, її ущільнюють рифленими металевими валиками.

На практиці часто комбінують методи ручного укладення й напилювання, чергуючи шари напиляного здрібненого волокна із шарами тканини або тканого ровінга.

Для одержання виробів «сендвічової» структури із центральним шаром іншого, навіть не полімерного матеріалу (пінопласт, фанера й т.п.), застосовуються обидва методи: ручне укладення й напилювання. Всі технологічні параметри, крім прийомів укладення волокна, в обох методах формування звичайно однакові.

При виготовленні виробів зі склопластиків методом напилювання можуть використовуватися форми позитивного й негативного типу, які принципово не відрізняються від форм для методу контактно формування.

Формування за допомогою еластичної діафрагми додатково ущільнює поверхня виробу, притискаючись до неї під тиском (рис. 11.3а) або під вакуумом (рис. 11.3б).

Рис. 11.3. Формування виробів зі склопластиків за допомогою еластичної діафрагми під тиском (а) і під вакуумом (б)

Діафрагма виготовляється з гуми й за формою близька до контурів виробу.

Підчас формування під тиском виріб 2 у формі 1 покривають розподільним шаром-плівкою 3. Плита 5 із закріпленою діафрагмою 4 за допомогою струбцин 6 з’єднується з формою. При подачі стисненого повітря Р через отвір у плиті діафрагма обжимає вільну поверхню виробу, ущільнюючи його.

У разі формування під вакуумом діафрагма 4 за допомогою струбцин 6 герметично закріплюється по периметру форми 1.

Поверх виробу, що формується, 2 наносять розділювальний 3 і спеціальний дренажний 9 шари. По канавці 7 через уловлювач 8 з порожнини форми відкачується повітря. Діафрагма обжимає поверхню виробу, ущільнюючи його. Надлишок зв’язувального збирається в уловлювачу 8. Під вакуумом полегшується видалення повітря й летких з композиції. Дренажний шар (тканина великого плетива, пористий картон) сприяє повному видаленню летких з усієї поверхні виробу. Максимальний тиск при ущільненні склопластикової композиції під вакуумом не перевищує 0,8 ат, а за допомогою стисненого повітря – 5 ат Якщо форма з діафрагмою міститься в автоклаві, то тиск може досягати 25 ат.