Η διαδικασία κατασκευής καλουπιών FRP-είναι μια μέθοδος χύτευσης κατά την οποία η υγρή εποξειδική ρητίνη αναμιγνύεται με οργανικά ή ανόργανα υλικά για να χρησιμεύσει ως υλικό μήτρας και-χρησιμοποιώντας ένα πρωτότυπο ως αναφορά-το καλούπι κατασκευάζεται χειροκίνητα στρώμα προς στρώμα. Η συγκεκριμένη διαδικασία για την κατασκευή καλουπιών με το χέρι-πάνω FRP είναι η εξής:
Σχεδιασμός της χωρίστρας
Το αν η γραμμή διαχωρισμού έχει σχεδιαστεί λογικά έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ευκολία των εργασιών επεξεργασίας, στην κατασκευή του ίδιου του καλουπιού και στην ποιότητα του τελικού χυτευμένου εξαρτήματος. Γενικά, με βάση τα χαρακτηριστικά του πρωτοτύπου-και με την προϋπόθεση ότι διασφαλίζεται ομαλό ξεκαλούπωμα του πρωτοτύπου και ακριβής ευθυγράμμιση μεταξύ του άνω και του κάτω μισού καλουπιού-η θέση και το σχήμα της διαχωριστικής γραμμής θα πρέπει να διατηρούνται όσο το δυνατόν πιο απλά. Επομένως, οι θέσεις της διαχωριστικής γραμμής και των πυλών πρέπει να επιλέγονται σωστά και ορθολογικά. Οι κάτω τομές (αντίστροφες γωνίες βύθισης) απαγορεύονται αυστηρά για την αποφυγή αστοχιών ξεκαλουπώματος. Το πρωτότυπο θα πρέπει να στερεωθεί κατά μήκος της γραμμής διαχωρισμού χρησιμοποιώντας λείες ξύλινες σανίδες για να διευκολυνθεί η χωριστή κατασκευή του άνω και του κάτω μισού καλουπιού. Κατά την εφαρμογή του παράγοντα απελευθέρωσης στο πρωτότυπο και τη γραμμή διαχωρισμού, είναι απαραίτητο να εφαρμόζεται ομοιόμορφα και σχολαστικά. Πρέπει να εφαρμόζεται σε 2 έως 3 στρώσεις, με κάθε επόμενη στρώση να εφαρμόζεται μόνο αφού στεγνώσει τελείως η προηγούμενη στρώση του απελευθερωτικού.
Εφαρμογή του Gelcoat Layer
Αφού στεγνώσει τελείως ο παράγοντας απελευθέρωσης, θα πρέπει να εφαρμοστεί ένα εξειδικευμένο gelcoat καλουπιού χρησιμοποιώντας ένα πινέλο σε δύο ξεχωριστές στρώσεις. Η εφαρμογή πρέπει να είναι ομοιόμορφη και η δεύτερη στρώση θα πρέπει να εφαρμόζεται μόνο αφού η πρώτη στρώση φτάσει στο αρχικό της στάδιο πήξης (πηκτοποίησης). Το gelcoat που χρησιμοποιείται είναι μαύρο και το συνολικό πάχος του στρώματος gelcoat θα πρέπει να ελέγχεται περίπου στα 0,6 mm. Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι το gelcoat δεν πρέπει να εφαρμόζεται πολύ παχύ, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σκασίματα και ζάρες της επιφάνειας.
Παρασκευή του Μείγματος Ρητίνης
Ανάλογα με το ιξώδες της ρητίνης ωρίμανσης-θερμοκρασίας-του δωματίου, μπορεί να προθερμανθεί σε κατάλληλη θερμοκρασία. Στη συνέχεια, αναμείξτε 100 μέρη (κατά βάρος) εποξειδικής ρητίνης τύπου WSP6101 με 8 έως 10 μέρη (κατά βάρος) ακετόνης (ή βουτυλαιθέρα προπυλενοξειδίου) σε ένα καθαρό δοχείο. Αφού ανακατέψετε μέχρι να ομογενοποιηθεί, προσθέστε 20 έως 25 μέρη σκληρυντικού (η ποσότητα του σκληρυντικού που προστίθεται θα πρέπει να ρυθμιστεί κατάλληλα με βάση τη θερμοκρασία περιβάλλοντος στο εργοτάξιο). Ανακατέψτε γρήγορα και στη συνέχεια υποβάλετε το μείγμα σε απαέρωση υπό κενό για 1 έως 3 λεπτά για να αφαιρέσετε τυχόν φυσαλίδες αέρα από το υγρό της ρητίνης. το μείγμα είναι στη συνέχεια έτοιμο για χρήση.
Layer-by-Layer Fiberglass Layup
Μόλις το gelcoat φτάσει στο αρχικό του σύνολο-αισθάνεστε απαλό στην αφή αλλά δεν είναι πλέον κολλώδες-εφαρμόστε το προετοιμασμένο μείγμα εποξειδικής ρητίνης πάνω από το gelcoat χρησιμοποιώντας μια βούρτσα. Τοποθετήστε αμέσως μια στρώση ψιλοκομμένου ψάθας και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε μια βούρτσα για να στερεώσετε τη στρώση ψάθας, διασφαλίζοντας ομοιόμορφη κατανομή της ρητίνης και αποβάλλοντας τυχόν παγιδευμένες φυσαλίδες αέρα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να απαιτείται ένα αιχμηρό εργαλείο για να τρυπήσει και να απελευθερώσει επίμονες φυσαλίδες. Η δεύτερη στρώση του ψιλοκομμένου πλέγματος πρέπει να εφαρμόζεται μόνο αφού το μείγμα ρητίνης που εφαρμόζεται στην πρώτη στρώση έχει πηκτωματοποιηθεί. Στη συνέχεια, η διαδικασία τοποθέτησης μπορεί να προχωρήσει σε ένα εναλλασσόμενο σχέδιο ενός στρώματος υφάσματος από υαλοβάμβακα ακολουθούμενο από ένα στρώμα ψιλοκομμένου πλέγματος. Μετά την τοποθέτηση κάθε 2 έως 3 στρώσεων, πρέπει να περιμένετε μέχρι να περάσει η εξώθερμη κορυφή της αντίδρασης σκλήρυνσης της ρητίνης-συγκεκριμένα όταν το μείγμα ρητίνης γίνει αισθητά πιο παχύρρευστο (συνήθως μετά από περίπου 60 λεπτά στους 20 βαθμούς)-προτού προχωρήσετε στην επόμενη στρώση, συνεχίστε αυτή τη διαδικασία μέχρι να επιτευχθεί το επιθυμητό πάχος. Κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης, το ύφασμα από υαλοβάμβακα πρέπει να απλώνεται ομαλά και επίπεδο. Οι ραφές μεταξύ των παρακείμενων κομματιών υφάσματος πρέπει να κλιμακώνονται μεταξύ τους και οι επικαλύψεις θα πρέπει να αποφεύγονται όσο το δυνατόν περισσότερο σε αιχμηρές γωνίες ή άκρες. Η ποσότητα της ρητίνης που εφαρμόζεται σε κάθε στρώση πρέπει να ελέγχεται αυστηρά: θα πρέπει να είναι επαρκής για τον πλήρη κορεσμό των ινών αλλά όχι υπερβολική. Η υψηλή περιεκτικότητα σε ρητίνη καθιστά δύσκολη την αποβολή φυσαλίδων αέρα και έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη εξώθερμη παραγωγή θερμότητας κατά τη σκλήρυνση, οδηγώντας σε υψηλότερους ρυθμούς συρρίκνωσης. Αντίθετα, η χαμηλή περιεκτικότητα σε ρητίνη αυξάνει τον κίνδυνο αποκόλλησης. Μόλις σκληρύνει το πρώτο μισό του καλουπιού, αφαιρέστε τυχόν περίσσεια λάμψης (προεξοχή), καθαρίστε τυχόν υπολείμματα από την επιφάνεια του καλουπιού και την εκτεθειμένη επιφάνεια του αρχικού πρωτοτύπου, στη συνέχεια εφαρμόστε ένα μέσο απελευθέρωσης καλουπιού, δημιουργήστε το στρώμα gelcoat, τοποθετήστε τις θύρες έγχυσης ρητίνης και τους αεραγωγούς και προχωρήστε με την τοποθέτηση του δεύτερου μισού του καλουπιού. Αφού ωριμάσει το δεύτερο μισό του καλουπιού, κόψτε την περίσσεια λάμψης του. Για να εξασφαλιστεί ότι το καλούπι έχει επαρκή δομική ακεραιότητα και για να αποφευχθεί η παραμόρφωση, μπορούν να συνδεθούν στη θέση τους κατάλληλες νευρώσεις στήριξης, συνδετήρες, πείροι ευθυγράμμισης και άλλα δομικά στοιχεία για να ολοκληρωθεί η διάταξη του καλουπιού.
Ξεκαλούπωμα και φινίρισμα
Για καλούπια που κατασκευάζονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (περίπου 20 μοίρες), μια βασική σκλήρυνση και δομικό σύνολο επιτυγχάνονται συνήθως μετά από 48 ώρες, οπότε το καλούπι είναι έτοιμο για ξεκαλούπωμα. Κατά τη διαδικασία ξεκαλουπώματος, απαγορεύεται αυστηρά να χτυπήσετε το καλούπι με σκληρά αντικείμενα. Αντ' αυτού, χρησιμοποιήστε πεπιεσμένο αέρα-που εφαρμόζεται κατά διαστήματα-για να διαχωρίσετε σταδιακά το έτοιμο καλούπι από το αρχικό πρωτότυπο (κύριο μοντέλο). Μετά το ξεκαλούπωμα και ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις για την εφαρμογή του καλουπιού, μπορεί να πραγματοποιηθεί μηχανική επεξεργασία-όπως διάτρηση-στο καλούπι. Αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο σε "νεκρές ζώνες" (δύσκο--γωνίες) όπου το υλικό δυσκολεύεται να ρέει και να γεμίσει κατά τη χύτευση ή τη χύτευση με έγχυση. εάν δεν είχαν προσχεδιαστεί εκ των προτέρων{11}}οι αεραγωγοί, είναι απολύτως απαραίτητο να ανοίξετε μερικούς αεραγωγούς σε αυτούς τους χώρους. Στη συνέχεια, το καλούπι υποβάλλεται σε μεταγενέστερη{13}}επεξεργασία: τυπικά, η επιφάνεια τρίβεται σταδιακά χρησιμοποιώντας υγρό-και-γυαλόχαρτο από 400 έως 1200 κόκκους, ακολουθούμενο από γυάλισμα επιφάνειας με γυαλιστικό μηχάνημα. Μόλις ολοκληρωθούν όλες αυτές οι διαδικασίες, το καλούπι είναι έτοιμο για χρήση. Πολλά βασικά σημεία απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή: πρώτον, το κύριο καλούπι (μοτίβο) πρέπει να είναι ομαλό. Δεύτερον, το μέσο απελευθέρωσης καλουπιού πρέπει να εφαρμόζεται ομοιόμορφα. Τρίτον, δεν πρέπει να υπάρχουν φυσαλίδες αέρα κατά την εφαρμογή της αρχικής στρώσης. και τέταρτον, η διαδικασία λείανσης πρέπει να εκτελείται σχολαστικά. Φυσικά, υπάρχουν πολλές άλλες περίπλοκες λεπτομέρειες που εμπλέκονται στα ενδιάμεσα στάδια, τα οποία δεν μπορούν να απαριθμηθούν όλα εδώ ξεχωριστά.
