Технология производства быстрой матрицы

Технология производства быстрой матрицы

1

ВВЕДЕНИЕ

Смола OPTIMOLD II MONOCOMPONENT  - быстрая, безусадочная смола для производства матриц в кратчайшие сроки, обеспечивает матрицам стабильность размеров и замечательное качество поверхности.

Для производства матрицы Вам потребуется:

?Гелькоут матричный

Этот гелькоут специально разработан для применения при производстве матриц.

Барьерный слой (полиэфирная изофталевая или винилэфирная смола)

Ненасыщенная предускоренная тиксотропная изофталевая полиэфирная смола либо винилэфирная смола с превосходными механическими свойствами, высокой ударопрочностью и высокой термостойкостью позволяют увеличить срок службы матриц.

OPTIMOLD II MONOCOMPONENT

Ненасыщенная предускоренная полиэфирная смола, с наполнителем и сбалансированной усадкой, предлагающая экономию времени и труда. В отличии от традиционных систем, толщина ламината может быть быстро набрана без беспокойства о чрезмерной усадке и деформации, вызываемых быстрой полимеризацией.

2

Определение количества материалов для

  матрицы

1/ Определите площадь поверхности матрицы

2/ Вычислите требуемое количество гелькоута для матрицы

В зависимости от желаемой (влажной) толщины гелькоута, коэффициент пропорциональности, указанный в таблице ниже, должен быть взят за основу:

Толщина (µm)	Коэффициент пропорциональности
350	0.375
Пример:	450	0.478

Предположим, площадь поверхности формы: S = 7.2 м?. Требуется нанести 2 слоя гелкоута, каждый толщиной 450 µm.

Требуемое количество гелькоута:

Q = 7.2 * 0.478 * 2 = 6.9 литра (т. е. 7.59 кг)

3/ Вычислите требуемое количество смолы для изделия

Примерный удельный вес материалов:

•	Смола полиэфирная	1.06 г/см3
•	Стекловолокно	2.42 г/см3

?В зависимости от желаемой толщины ламината,?обратитесь к показателям в таблице ниже:

Желаемая толщина	Необходимый вес	Необходимый вес	Вес композита (кг)
ламината	смолы (кг/м2)	стекловолокна (кг/м2)
1.00 мм	1.06	0.57	1.63
1.25 мм	1.33	0.71	2.04
1.50 мм	1.59	0.86	2.45

3

Пример

Предположим, что площадь поверхности модели 7.2 м?. Требуется сделать ламинат (35% стекловолокна) толщиной 1.25 мм (влажный).

•	Требуемое количество смолы:	Q1 = 7.2 * 1.33 = 9.6 кг
•	Требуемое количество стекловолокна:	Q2 = 7.2 *0.71 = 5.1 кг
•	Количество нанесенной смеси:	Q = Q1 + Q2 = 14.7 кг
Желаемая толщина	Требуемый вес Optimold II	Требуемый вес
ламината	MONOCOMPONENT (кг/м?)	стекловолокна (кг/м?)
6.35 мм	8.32	2.08
12.7 мм	16.64	4.16
19 мм	24.89	6.22
25.4 мм	33.27	8.32

Пример

Предположим, что площадь поверхности модели 7.2 м?. Требуется сделать стеклопластик толщиной 12.7 мм.

?Количество?OPTIMOLD II monocomponent:	Q1 = 7.2	* 16,64 = 119.8 кг
Требуемое количество стекловолокна:	Q2 = 7.2	*4.16 = 29.9 кг
Общее количество израсходованной смеси:	Q = Q1 + Q2 = 159.7 кг

4

Важные стадии при изготовлении матрицы

1/ Изготовление модели

Модель из стеклопластика дает наилучшие результаты. Фактически, модель, сделанная из алюминия, стали или любого другого материала, уменьшает экзотермическую реакцию, что является существенным при использовании OPTIMOLD II. Таким же образом, вследствие эффекта высокой температуры во время отверждения OPTIMOLD II, деревянная или термопластичная модель может исказить/деформировать поверхность.

2/ Нанесение гелькоута

Смотрите руководство по применению.

3/ Нанесение барьерного слоя

Толщина слоя        1 -1.5 мм

Содержание стекловолокна        35%  стекломата плотностью 300 г/м?)

Начинайте изготовление ламината через 60 - 90 минут после нанесения гелькоута. Гелькоут должен быть липким, но при прикосновении к нему не оставлять следов на пальце

!Никогда не оставляйте нанесенный гелькоут более чем на 3 часа до изготовления ламината.

4/ Нанесение OPTIMOLD II

Перемешайте OPTIMOLD II. Убедитесь в том, что смесь абсолютно однородная.

  5

Нанесите 0.1 - 0.2 мм катализированной смолы без стекломата. Уложите стекломат

Нанесите смолу. Толщина слоя 1 - 1.3 мм (после удаления воздушных пузырей ), содержание стекловолокна: 25%.

После прокатки первого слоя, нанесите дополнительный слой толщиной 3.3 - 4.3 мм в один или два прохода.

Проверьте экзотермическую реакцию (минимум 43° C).

Обратите внимание на изменение цвета ламината (от бежевого до белого).

5/ Повторяйте операцию 4, пока не получите желаемую толщину

Дождитесь пока предыдущий слой остынет (25° C), прежде чем нанести следующий.

6/ Окончательная обработка

Установка закладных деталей (алюминий, дерево и т. д.) для получения жесткости, увеличивающей ударопрочность.

6

  Матричный гелькоут

Матричные гелькоуты сочетаются с выбранными ненасыщенными полиэфирными смолами, обеспечивающими высокий HDT. Это свойство позволяет изготовить большое количество деталей с одной матрицы. Ни один из этих гелькоутов не содержит свинец. Их физические и химические свойства дают матрице яркую твердую и долговечную поверхность.

Гелькоуты готовы к использованию и требуют только добавления соответствующего количества катализатора (перекись метилэтилкетона).

Перед началом работ, рекомендуется внимательно прочитать инструкции по нанесению. На практике, несмотря на все меры предосторожности, соблюдаемые при нанесении гелькоутов, некачественное нанесение может привести к неудовлетворительным результатам.

7

  Нанесение

1/ Общие принципы

Напылите (или нанесите кистью) гелькоут на натертую разделительным воском, отполированную и тщательно очищенную модель. Гелькоут наносится в три стадии:

a/ Первый слой толщиной 350 µm ± 50 µm наносится минимум в два прохода.

Примечание:

Дайте возможность гелькоуту "дышать" в течение 2 минут между каждым проходом.

Толщина более 500 µm вызовет появление потеков, растрескивание или образование волосных трещин.

Толщина менее 300 µm вызовет неполную полимеризацию, которая будет выражаться в недостаточной яркости, потере блеска, пропечатывание и высвечивание стекловолокна.

b/ Позвольте пленке гелькоута отвердиться (гелькоут должен быть липким, но при прикосновении к нему не оставлять следов на пальце).

c/ Второй слой толщиной 450 µm ± 50 µm – наносится также как в пункте a/.

Комментарии

Другой метод состоит из нанесения гелькоута с толщиной влажного слоя 600 - 800 µm в одну стадию (4 - 5 проходов) с интервалом 2 минуты между каждым проходом.

8

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Качество внешней поверхности гелькоута будет также зависеть от ламината (начните с тонкого стекломата плотностью 100 – 200 г/м?, избегайте скопления смолы, которое приведет к чрезмерной экзотермичности и пропечатыванию стекловолокна).

2/ Советы по применению распылительного оборудования

Лучшие результаты будут получены при использовании чашечных пистолетов, для которых катализатор с гелькоутом смешиваются заранее вручную.

Конечно, эти матричные гелькоуты могут также использоваться с БЕЗВОЗДУШНЫМИ распылителями (внутреннее или внешнее смешивание катализатора). Однако, в этом случае должны быть приняты дополнительные меры предосторожности. Если этого не сделать, можно получить неудовлетворительные (пористость, неравномерная полимеризация пленки гелькоута и т. д.).

Ниже Вы найдете несколько рекомендаций относительно использования этого оборудования:

1.	Поток гелькоута:	680 - 1100 г/мин.
2.	Содержание катализатора (идеально 1.8%) :	1.2 - 2.4%
3.	Размер сопла
БЕЗВОЗДУШНЫЙ:	418 - 523
Чашечный пистолет:	2.8 - 3.2 мм

9

Убедитесь в том, что гелькоут и катализатор хорошо перемешиваются и смесь наносится равномерно.
Уменьшите поток воздуха для предотвращения возникновения потеков и воздушных пузырьков.
Никогда не оставляйте капли катализатора на модели, которая должна в дальнейшем использоваться, или на напыленном гелькоуте.
Держите распылитель на расстоянии 60 - 90 см от формы при напылении.
Проверяйте калибровку распылителя каждый день.

10

Дефекты (и причины их вызывающие), обычно встречающиеся при использовании БЕЗВОЗДУШНОГО распылителя:

Неравномерная полимеризация пленки гелькоута

Недостаточная концентрация катализатора, неправильная калибровка, слабая работа насоса и форсунки, не отвечающее требованиям операция смешивание гелькоут + катализатор.

Пористость

Избыток воздуха, слишком высокий поток гелькоута (более 200 µm за проход)

Потеря блеска

Несоответствующая калибровка катализатора, полимеризация пленки гелькоута в недостаточной степени, оставшийся катализатора на модели перед напылением, плохо располированный воск и т. д.

Исчезновение глянца

Вызвано избыточным/недостаточным катализом.

Неравномерная толщина

Ошибка оператора,  излишняя локализация струи во время напыления.

Пузыри

Избыток воздуха, слишком большая толщина пленки, напыление проводится слишком близко к модели.

11

3/ Полимеризация гелькоута

Рекомендуется проверять время гелеобразования до использования гелькоута. На практике, оно может меняться в зависимости от температуры рабочего помещения, влажности воздуха, даты выпуска гелькоута и типа используемой органической перекиси.

Например, понижение температуры в рабочем помещении приведет к увеличению времени гелеобразования, и следовательно, к более медленному увеличению твердости по Barcol. Наилучшие результаты получены при температурах выше 21° C.

Эти готовые к использованию гелькоута разработаны, чтобы получить 2ой слой через 70 - 80 минут после первого нанесения. Время гелеобразования второго слоя, также как и первого, будет зависеть от температуры в рабочем помещении, и от качества и количества используемой органической перекиси.

Не используйте более 3% катализатора, так как это может быть причиной повышенной усадки и самопроизвольное отделение от формы.

Не используйте менее 1.2% катализатора, так как это приведет к неполной полимеризации.

Рекомендуемый катализатор: BUTANOX M50

12

4/ Основные моменты / Предупреждения

Распылительное и насосное оборудование предназначенное для использования матричного гелькоута должно быть совершенно чистым

Гелькоут должен постоянно перемешиваться перед использованием (10 минут достаточно для 24 часов). Чрезмерное перемешивание послужит причиной понижения вязкости, увеличения риска образования потеков, потери стирола и образования пористости.

Гелькоут должен перемешиваться от края контейнера, по мере возможности избегая вращательных движений.

Никогда не перемешивайте гелькоут используя сжатый воздух. Этот метод не эффективен и приводит к риску загрязнения (масло, вода и т. д.).

Ничего не добавляйте в гелькоут (минеральные наполнители, ацетон и т. д.) кроме отвердителя в рекомендованном количестве.

5/ Предосторожности

Использование гелькоута в данной области применения руководствуется абсолютной необходимостью получения износостойкой глянцевой поверхности без дефектов. Операторы должны строго следовать всем указаниям инструкции. Многие дефекты, которые обнаруживаются только после окончания работ, возникают из-за несоблюдения условий применения.

13

Эти условия применения указаны ниже:

Работайте с совершенно чистой, гладкой, ровной и беспористой поверхностью модели. Могут использоваться отделочный слой или лак.

Убедитесь в том, что распылительная установка работает правильно. Особое внимание обратите на БЕЗВОЗДУШНЫЕ системы, помня о том, что матричный гелькоут требует большей точности/внимания, чем обычный гелькоут.

После хранения гелькоута в течение нескольких дней, гелькоут  становится очень вязким. Операция перемешивания имеет большое значение (один раз в день). Излишнее перемешивание бессмысленно, даже нежелательно (образование пористости, потеков и т. д.).

Всегда держите закрытым контейнер с гелькоутом. Нарушение этого правила приведет к потере стирола и увеличит риск загрязнения.

При нанесении слоя гелькоута, старайтесь покрыть всю модель в течение 5 минут. Если Вы нанесете слои гелькоута в стык после этого временного интервала, Вы можете получить неоднородную полимеризацию пленки, что в результате приведет к усадочным раковинам, крапчатой фактуре и т. д.

Никогда не добавляйте в матричный гелькоут ацетон или поверхностно-активные вещества.

Следите за тем, чтобы отвердитель был равномерно распределен в гелькоуте Несоблюдение этого правила повлечет за собой проблемы в полимеризации, которые проявятся в виде проявления стекловолокна, самопроизвольного отделения от формы и т. д.

Никогда не превышайте рекомендуемое количество катализатора, так как это вызовет пластификацию гелькоута после полимеризации. При нанесении контролируйте толщину влажного слоя гелькоута. Недостаточная толщина

повлечет пропечатывание стекловолокна, деформацию после отверждения и коробление.

?  Оптимизируйте напыление гелькоута регулируя давление, кроме того, избегайте захвата воздуха. Это служит причиной появления пор.

14

Рекомендации:

Напылите гелькоут толщиной 350 µm на стекло. Проверьте наличие пор. Этот тест должен быть выполнен перед напылением гелькоута на модель..

Во время напыления избегайте нажатия пусковой кнопки пистолета (начало и конец каждого прохода), так как это приведет к излишней толщине.

Никогда не наносите гелькоут на влажный поливиниловый спирт (неполная полимеризация).

Установите влаго - и маслоуловители на линиях подачи сжатого воздуха пистолета-распылителя.

Катализированный гелькоут годен к применению в течение определенного времени, поэтому нужно учитывать время очистки оборудования..

Хранение

Храните гелькоут в оригинальной нераспечатанной упаковке, в закрытом помещении, защищенном от солнечных лучей и перепадов температур месте. Рекомендуемая температура хранения: 15 – 25°C.

15

Барьерный слой

В качестве барьерного слоя рекомендуется использовать либо полиэфирную смолу на изофталевой основе, либо винилэфирную смолу.

Применение данных смол рекомендуется для достижения в изделии высоких физико-механических свойств (ударопрочность, химостойкость, стойкость к истиранию).

Руководство по применению

Рекомендуется перемешивать смолу перед использованием (10 минут  через каждые 24 часа).

Не перемешивайте смолу более 10 минут, так как это приведет к изменению тиксотропности и увеличит риск появления подтеков.

Перемешивайте смолу от стенок контейнера, избегая создания турбулентности.

Никогда не перемешивайте смолу с помощью сжатого воздуха. Этот метод не эффективен и приводит к риску загрязнения (масло, вода и т. д.).

Ничего не добавляйте к смоле кроме рекомендованного количества перекиси метилэтилкетона.

16

Смола быстрая матрица OPTIMOLD II MONOCOMPONENT

Тип смолы

Специальная смола, готовая к использованию, с содержанием низкоусадочных добавок и наполнителя.

Применение

Полиэфирная смола, специально разработанная для производства матриц. Сбалансированная усадка делает возможным достижение заданной точности размеров матрицы и превосходное качество поверхности.

Характерные свойства

?Очень быстрое производство матриц. ?Отличная пропитка стекловолокна.

?Низкая вязкость.

?Продвинутая система. ?Сбалансированная усадка смолы.

?Отличное выдерживание точных размеров.

?Высокий уровень механических свойств.

17

Физические и химические свойства жидкой смолы

MONOCOMPONENT
Вязкость 5rpm (cps)	6160
Вязкость 50rpm (cps)	1600
I (5/50)	3,85
Время гелеобразования при 30°C (мин.)	18
Время до пиковой отметки (мин.)	27
Пиковая температура (°C)	180
CAP 1000 (P)	2,1
ES (%)	65,7
Плотность	1,31
Характеристики полимеризованной смолы
Barcol (934) через 12 часов	47
Предел прочности при растяжении	92 MPa
Модуль упругости при растяжении	8670 MPa
Относительное удлинение при разрыве	1.8%
Предел прочности при изгибе	118 MPa
Модуль упругости при изгибе	5020 MPa

18

Полимеризация

Система должна использоваться при температурах от +21 до +35°C. Настоятельно рекомендуется, перед использованием проверить время гелеобразования. Этот параметр в значительной мере зависит от температуры рабочего помещения и влажности, даты выпуска продукта, типа и количества используемого катализатора. Природа системы такова, что каждая толщина (слой) ламината, для получения необходимых свойств, должна достигать минимальной экзотермической температуры 43°C. Чтобы достигнуть этого, должен быть выполнен целый ряд условий:

1.Используйте перекись метилэтилкетона в количестве 1.25 - 1.75% (BUTANOX M50).

Следите за тем, чтобы  толщина ламината была 4.3 - 5.5 мм.
Температура рабочего помещения, формы и используемых компонентов должна быть между 21 и 35°C.

Конечную механическую прочность системы невозможно получить моментально. Достижение механической прочности тесно связано с 2 основными свойствами – температура и время. Следует отметить, что поступление тепла может

исходить от внешних источников или экзотермичности реакции. Следите, чтобы концентрация органической перекиси

не превышала рекомендованного значения, так как это приведет к остаточной неполной полимеризации.  Учтите, что

полная полимеризация матрицы может колебать в интервале между 24 часами и неделей, в зависимости от режима технологического процесса, толщины матрицы и т. д.

Настоятельно рекомендуется постотверждение: 24 часа при 45 – 50° C.

19

Для того чтобы получить наилучшие эксплуатационные качества, тщательно соблюдайте следующие правила:

?Используйте отвердитель BUTANOX M50

?Содержание катализатора (с учетом полной системы) 1.25 - 1.75%.

?Убедитесь, что температура окружающей среды хотя бы19° C.

?Нанесение система OPTIMOLD II должно начинаться через 1 часа 30 мин. - 3 часа после полимеризации слоя барьерного слоя (изофталевой/винилэфирной смолы), нанесенной на матричный гелькоут. Это время будет зависеть от температуры и влажности в рабочем помещении.

?Сначала нанесите слой смолы толщиной 0.2 мм. Затем, сразу же нанесите слой толщиной 4.8 - 5.5 мм с содержанием 25% стекловолокна в 2 прохода.

?Удаляйте воздушные пузыри из каждого нанесенного слоя.

?Проверяйте время гелеобразования системы, изменение цвета и температуру экзотермической реакции.

?Продолжайте производить матрицу, добавляя последовательно слои до тех пор, пока не получите желательную толщину.

ВНИМАНИЕ

Всегда давайте каждому слою (один слой 4.8 - 5.5 мм) остыть перед нанесением следующего.

20