Сделать трубу из стеклопластика

Обновлено: 07.07.2024

Способ изготовления стеклопластиковой трубки

В способе изготовления стеклопластиковой трубки наматывают на оправку препрег на основе пропитанного стекловолокна и отверждают его при нагревании. Перед наматыванием препрег раскраивают по заданной схеме и подсушивают. На полученную намоткой заготовку надевают термоусадочную трубку. Проводят отверждение в два этапа: на первом этапе - при температуре 105-115°С в течение 0,5-0,7 часа, на втором этапе - при температуре 140-150°С в течение 0,7-2,0 часов. Подсушку препрега осуществляют при температуре 70-80 o С в течение 20-40 мин или при температуре окружающей среды в течение 0,5-2,0 суток. Перед наматыванием препрега оправку нагревают до температуры 35-45°С. Термоусадочную трубку используют разных цветов. Способ позволяет изготовить изделие со стабильными диэлектрическими свойствами высокого качества. Способ прост и экономичен. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к технологии изготовления трубчатых изделий малого сечения из стеклопластика методом ручной /накатки/ или механизированной намотки, которые могут быть использованы в различных областях промышленности, в частности в электроэнергетике, для изготовления изолирующих частей защитных средств для работы на электроустановках с напряжением от 0,4 до 220 кВт и выше.

Известен способ изготовления полых армированных пластиковых секций для удилищ путем намотки /навивки/ стеклоткани, пропитанной смолой, на металлический дорн /ГДР, патент N51982, кл. 39 а 3 23/00, 1966 г./.

Известен также способ формования трубы путем намотки на оправку с натяжением листа волокон, пропитанных смолой так, что волокна ориентируются параллельно оси оправки и отверждения смолы при удерживании волокон под натяжением /Великобритания, заявка N1592578, 1981 г., B 29 D 23/00/.

Недостатком обоих известных технических решений является относительно высокая нестабильность электрической прочности пластиковых триб в силу слоистой микропористой структуры материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению относится способ изготовления стеклопластиковой трубки путем наматывания на оправку препрега на основе пропитанного стекловолокна и отверждения его при нагревании /Япония, заявка N59-46772, МКИ B 29 D 3/02, 1984 г. - прототип/.

К недостаткам прототипа относятся также высокая электрическая нестабильность диэлектрических параметров трубок, а также трудоемкость и неэкологичность процесса, связанная с необходимостью удаления обжимного целлофана мелким песком, шлифовкой и покрытием краской наружной поверхности изделия с целью удаления дефектов.

Задачей данного изобретения является устранение недостатков прототипа.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе изготовления стеклопластиковой трубки путем наматывания на оправку препрега на основе пропитанного стекловолокна и отверждения его при нагревании перед наматыванием препрег раскраивают по заданной схеме, подсушивают, а на полученную намоткой заготовку надевают термоусадочную трубку и проводят отверждение в два этапа: на первом этапе - при температуре 105-115 o C в течение 0,5-0,7 часа, на втором этапе - при температуре 140-150 o C в течение 0,7-2,0 часов.

При этом целесообразно осуществлять подсушку препрега при температуре 70-80 o C в течение 20-40 мин или при температуре окружающей среды в течение 0,5-2,0 суток.

Желательно перед намоткой препрега нагреть оправку до температуры 35-45 o C.

Кроме того, возможно использовать термоусадочную трубку разных цветов.

Стабилизация электрических свойств пластика обусловлена удалением летучих веществ на стадии подсушивания раскроенных мерных заготовок и на первом этапе отверждения изделия, благодаря чему получают композит с более однородной структурой. Осадка ТУТ на еще не полностью отвержденный пластик способствует достижению того же результата, предотвращая появление дефектов в виде пузырьков, раковин и т.п. внутри и снаружи изделия. Очевидно, что все это повышает качество изделия. Использование термоусадочной трубки намного упрощает технологический процесс, делает его экологически более чистым. Возможность применения ТУТ различных цветов придает изделиям декоративную привлекательность и различительную способность.

Примеры выполнения способа.

Осуществляли аналогично примеру 1, но изготавливали трубку диаметром 50 мм, длиной 2000 мм, толщиной стенки 1,3 мм. Мерные заготовки подсушивали в термокамере при температуре 80 o C в течение 40 мин. Намотку данного длинномерного изделия осуществляли механизированным способом. При этом использовали известное устройство из трех валков, два из которых являются опорными, а третий - прижимным. В центре этого устройства находилась оправка. После приклеивания к оправке кромки мерной заготовки на эту кромку опускали с требуемым усилием прижимной валик, приводили во вращение оправку и осуществляли радиальную намотку до получения плотной заготовки трубки. На первом этапе отверждение проводили при температуре 115 o C в течение 0,7 часа, на втором этапе отверждение проводили при температуре 150 o C в течение 2 часов. Причем оправку перед намоткой нагревали до температуры 45 o C.

Осуществляли аналогично примеру 1, но изготавливали трубку диаметром 8 мм, длиной 50 мм, толщиной 1,0 мм. Мерные заготовки препрега подсушивали при температуре окружающей среды /18 o C/. На первом этапе отверждение трубки проводили при температуре 105 o C в течение 0,5 часа, на втором этапе - при температуре 140 o C в течение 0,7 часа.

Таким образом, технический результат предлагаемого способа выражается в повышении стабильности диэлектрических свойств изделия, упрощении и повышении экологичности процесса, повышении качества изделия.

1. Способ изготовления стеклопластиковой трубки путем наматывания на оправку препрега на основе пропитанного стекловолокна и отверждения его при нагревании, отличающийся тем, что перед наматыванием препрег раскраивают по заданной схеме, подсушивают, а на полученную намоткой заготовку надевают термоусадочную трубку и проводят отверждение в два этапа: на первом этапе при температуре 105 - 115 o C в течение 0,5 - 0,7 ч, на втором этапе при температуре 140 - 150 o C в течение 0,7 - 2,0 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подсушку препрега осуществляют при температуре 70 - 80 o C в течение 20 - 40 мин или при температуре окружающей среды в течение 0,5 - 2,0 суток.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед наматыванием препрега оправку нагревают до температуры 35 - 45 o C.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют термоусадочную трубку разных цветов.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.07.2004

RH4A - Выдача дубликата патента Российской Федерации на изобретение

Дата выдачи дубликата: 30.01.2006

Наименование лица, которому выдан дубликат:ООО "Электротехника и Композиты" (RU).

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Полимерные, композитные материалы являются основными конкурентами металлов не только в бытовом хозяйстве, где они практически их вытеснили с рынка, но и в различных отраслях промышленности. Примером тому служат трубы из стеклопластика, выпуском которых занимаются не только зарубежные компании, но и ряд отечественных производителей.

Трубные изделия из стекловолоконной нити практически невозможно встретить в быту, их чаще используют в трубопроводах промышленного и коммунального назначения. Материал, из которого делают не только трубы, но множество высокопрочных деталей для машиностроения, изделий для использования в промышленной сфере и быту, получил название стеклопластик.

Рис. 1 Разновидности труб из стеклопластика

Содержание

Области применения

Высокопрочные стеклопластиковые трубы находят применение в промышленной сфере при транспортировке нефти и нефтепродуктов, пресной, соленой воды, агрессивных химических веществ, газов. Их можно использовать в качестве защитных оболочек силовых электрокабелей, а также телефонных, оптоволоконных, коммуникационных линий.

В коммунальном хозяйстве стеклопластиковые трубы могут быть использованы для наружных систем водоснабжения и канализации.

Производство стеклопластиковых труб

Для трубного производства используют стекловолоконные нити в виде скрученных жгутов (шнуров, шпагатов) или рассыпные как короткие отрезки (штапельные), так и длинномерные рубленые волокна. Для их соединения используют наполнители в виде синтетических эпоксидных (марки ЭД, 5 ЭД, 20 Эд – 22 ЭД), полиэфирных (марки М105, М 251, G 200 LE и т.п., либо ПН-1 и ПН-609), кремний органических, фенолформальдегидных смол. В основном изготовление труб осуществляют из безвредных эпоксидных и полиэфирных компонентов.

Процесс выпуска изделий на некоторых стадиях может отличаться у разных производителей, его основные этапы:

Намотка пропитанных эпоксидным компаундом нитей на металлическую формообразующую оправку. Стоит отметить, что в зависимости от трубных диаметров существует две технологии производства. При циклической на металлическую оправку наматывает нити и после полимеризации оболочку снимают, после чего процесс периодически повторяют. Данный метод используют, если выпускается стеклопластиковая труба большого диаметра.

Рис. 2 Производство стеклопластиковых труб – основной этап

Статья по теме:

ПНД труба – процесс производства, применение, способы стыковки, монтаж. В данной статье рассказывается про полиэтиленовые ПНД трубы, немного о производстве, подробнее, о диаметрах, способах их монтажа.

При непрерывной технологии волокно наматывают на оправку и в процессе производства готовая оболочка сходит с нее – этот способ подходит для труб практически неограниченной длины и малых диаметров.

По методам намотки и укладки фибры, нитей, есть существенные различия между разными производителями. К примеру, трубы от InFiberex выпускают чередованием радиальной намотки волокон вокруг оправки с их продольными участками в виде спиральной решетки. Частотой укладки нитей в этом случае задают прочностные характеристики изделий.

В более простом отечественном производстве на оправку перед формированием оболочки наматывают металлическую и затем разделительную синтетическую ленты. Затем обрезки рубленного стекловолокна насыпают на вращающуюся оправку, наматывают стекловуаль, одновременно поливая сверху компоненты через ряд форсунок эпоксидной смолой. Далее, вместе со стекловолокном на оболочку досыпают кварцевый песок, это происходит после формирования первого слоя толщиной 1,5 – 2 мм. В последнем, третьем слое, используют рубленое волокно без добавления песка и композитный наполнитель.

Полимеризация компаунда, нарезка. После формирования оболочки готовое изделие помещают в инфракрасную печь, где происходит полимеризация смолы. Затем трубу снимают с оправки и нарезают дисковой пилой на фрагменты нужной длины.

Рис. 3 Структура стеклопластиковой трубы

Трубы из стекловолокна отличаются следующими свойствами:

Рис. 4 Стеклопластиковые трубы в сравнении с трубами из других материалов

Рис. 5 Муфтовое и раструбное соединение стеклопластиковых труб

Внутренний трубный слой определяет максимальные температуры транспортируемой среды. Всего существует 4 группы внутренних оболочек стеклопластиковых труб, имеющих следующие условные обозначения и максимальные температуры эксплуатации:

Монтаж стеклопластиковых труб

Статья по теме:

Клеевые трубы ПВХ – сфера применения, монтаж, производители и стоимость. В данной статье рассказывается про область применения клеевых труб, преимуществах и недостатках, а также, о клее и монтаже.

Рис. 6 Примеры фланцевого соединения и термосклейка

Стекловолокно благодаря своим высоким химическим характеристикам и прочности, термостойкости, нашло рациональное применение в трубах различного назначения. Стеклопластиковые трубопроводы больших диаметров используют в различных отраслях народного хозяйства, а по ряду параметров они нередко составляют конкуренцию изделиям из популярного полиэтилена низкого давления.

Изготовление трубы из стеклоткани.

Тема раздела Композиты и технологии применения в категории Модельные технологии; Всем доброго. Нужен совет спецов. Вопрос-задача: необходимо изготовить трубу внутренним диаметром 70мм и длиной 700мм (входной канал импеллера) . Изготовлен .

Опции темы

Изготовление трубы из стеклоткани.

Всем доброго.
Нужен совет спецов.
Вопрос-задача: необходимо изготовить трубу внутренним диаметром 70мм и длиной 700мм (входной канал импеллера) .
Изготовлен на токарном станке деревянный болван с небольшой конусностью .Хочу покрыть его 48гр.стеклом в два слоя на смоле, затем привести его в порядок (шлифовка ,полировка) покрыть разделителем (воск + скипидар).Выклейка:Два слоя 18 гр.стекла ,бальза 1мм и ещё два слоя 18гр. стекла ( всё на ларите).
Имеет ли жизнь такая технология?Смогу ли я снять такую трубу с болвана и достаточно ли она будет жёсткой.
Всем спасибо.

Здравствуйте.
Если болван будет без волн на поверхности, то снимется. Разделителя не жалейте, слоёв 7.
Стекло я-бы положил сначала 3 слоя а после бальсы один. Бальзу покрасьте с серебрянкой или лаком покройте, чтоб смолу не тянула. Должно получиться достаточно прочнo/жестко.

А если болван не тянуть стеклом , а сразу замастичить.Серебрянка самодельная пойдёт ,нитролак+серебрянка(порошок ).

Можно и не тянуть. Жесткости может быть с избытком от 1мм бальзы. Главное -поры закрыть и вес сильно не нагнать

Стекло я-бы положил сначала 3 слоя а после бальсы один.

Юр, я бы с точностью до наоборот сделал. слой стекла, бальза, два-три слоя стекла.
а можно ещё по другому.
на галадком листе, стекло - дсп, раскатываем слой тонкого стекла, на него укладываем бальзу, прижимаем вакуумомо или другим листом стекла-дсп и сушим.
после просушки снимаем с листа, делаем развёртку, вырезаем, и слегка сбрызгиваем бальзу водой, слегка, чуть чуть совсем! Развёртка начинает сама сворачиваться в трубочку, тут то мы её и одеваем на болван и покрываем стеклом ещё раз.
Вместо разделителя для болвана можно использовать мешки для мусора или мешочки для завтраков из лавсана. три-четыре слоя лавсана гарантированно дадут трубе слезть с болвана.
Мы даже на наши крокодилы так трубы мотаем.

НЕ ПОЛУЧИЛОСЬ
Эх Виталий - где Вы были немного раньше.
В субботу заложил трубу. Болван вскрыл четырьмя слоями разделителя (воск и скипидар) располировал , ещё сверху намазал в три слоя мыльной пеной.Далее:Три слоя 18гр. стекла на ларите , слой 1мм бальзы( вскрытый серебрянкой) ,сверху ещё один слой 18гр. стекла.Бутерброд замотал полиэтиленовой лентой.
Сегодня спустя двое суток решил снять ( спинным мозгом ощущал) не снимается , по торцам видно ,что стекло к болвану не прилипло но не слазит .Сначала подумал ,что где то нарушена конусность болвана и труба не идёт по диаметру я и стучал в торец болвана и пытался провернуть трубу и с бубном танцевал не-а.Принял решение уничтожить болван - высверлить , уже схватил дрель кучу длинных сверёл, но остановился - длина трубы 700мм.
1- Могу повредить саму трубу.
2-Болван ещё нужен (нужна ещё труба длинной 300мм.)
Пораскинув извилинами - решил резать -вдоль.
Разрезал - снял корку и прозрел.
Болван точился из сосны 100мм бруса (из какогото импортного ящика- поддона) по всей длине после проточки на поверхности с одной стороны остались отверстия от гвоздей штук шесть я их зашпатлевал ,зашлифовал.Так вот смола через разделительный слой пропитала шпатлёвку и корку я снял с точками шпатлёвки.Теперь прийдётся склеивать трубу.
Подскажите как правильно склеить что бы внутри трубы не было облоя смолы.Представляю себе подложить под шов полоску лавсана на какой то трубе затем промазать смолой разрез сжать, сверху положить полосу стеклоткани и обмотать.
Вес в итоге трубы 84гр. много это или нормально не знаю - так как эта технология для меня впервые.
Стеклоткань- 1 м.кв - 18гр
Бальза- 1664см.кв - 30гр.
Серебрянка - вес не знаю
Ларит с отвердителем - всего 45 кубиков ( почти всё ушло)

При изготовлении труб используется широкий ряд металлов и полимеров, а также различные варианты их сочетаний. Один из распространенных видов изделий – полипропиленовая (ПП) труба стекловолокно, нашедшая применение в ряде сфер промышленности и коммунального хозяйства.

Стекловолокно, используемое при изготовлении трубных изделий, выполняет функции термостабилизирующего и армирующего (укрепляющего) слоя. Благодаря полученным свойствам была значительно расширена сфера применения армированных труб.

Рис. 1 Стекловолокно и стеклопластик

Содержание

Свойства стекловолокна

Полученное стекловолокно обладает следующими характеристиками:

Рис. 2 Материалы для стекловолоконного производства по ГОСТ 32650—2014

Технология производства

Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном на современных производствах выпускают по следующей технологии:

Гранулированный полипропилен ППР-100 из силосов, в которых осуществляется его хранение, направляется в расходные бункеры.
На участке по подготовке стекловолоконного наполнителя из волокон фибры и полипропилена под воздействием высокой температуры формируются жгуты. После охлаждения они дробятся на гранулы.
Гранулы стекловолоконной фибры и полипропилена по пневматическому трубопроводу поступают в бункеры автоматизированной экструдерной линии.
После формования трубной оболочки в экструдере на его выходе получает трехслойную армированную трубу.
Далее изделие проходит вакуумный калибратор и ванны охлаждения.
После вытяжное устройство гусеничного типа со стабильной скоростью протяжки подает трубу на отрезной станок.
Там производится беспылевая резка труб ножами на отрезки нужной длины.
После обрезания готовые изделия поступают в накопитель, где происходит их пакетирования и сбрасывание в транспортные тележки опрокидывателем с пневмоприводом.

Рис. 3 Технология производства труб из полипропилена

Сферы применения

Подачи холодной воды внутри помещений. Для этих целей используют обычную ПП-трубу, в которой отсутствует армирующий слой. Однако не исключено применение труб с волокном в трубопроводных магистралях с высоким давлением, которое присутствует в сетях многоэтажных домов.
В линиях горячего водоснабжения. ПП труба армированная стекловолокном лучше других по своим техническим характеристикам подходит для внутридомовых сетей горячего водоснабжения. Она является оптимальным выбором с точки зрения соотношения цены и качества, способна выдержать максимальный срок эксплуатации при стандартном давлении и температуре воды в системе.
В трубопроводах систем отопления. Стоит отметить, что полипропиленовые трубы для отопления со стекловолоконным армированием рекомендуется использовать в отопительных системах как коммунального, так и бытового назначения не выше 80 ºС и давлении (PN) 20 или 25 бар. Но далеко не каждая индивидуальная отопительная система функционирует с теплоносителем, имеющим температуры нагревания в 80 или 90 °С.

Рис. 4 Разновидности ПП труб со стекловолоконным армированием

Физические и эксплуатационные свойства

Рандомный сополимер полипропилена PP-R, из которого в основном изготавливают ПП трубы для отопления, может выдерживать температуры до 165 °С. При этом рабочая температура среды, при которой материал может функционировать в течении всего эксплуатационного срока в 50 лет, не должна превышать 80 °С.
Труба полипропиленовая армированная стекловолокном рассчитана на эксплуатацию при номинальном давлении PN не более 20 бар. Некоторые производители (российско-итальянский Valtec) выпускают ПП-трубы на 20 бар с красной стекловолоконной оболочкой и на 25 бар с серой. стекловолокном ПП-трубы соединяют методом пайки, используя для этого специальные паяльники для полипропиленовых труб. Внутреннюю и наружную оболочки двух спаиваемых деталей разогревают при температуре + 260 °С, и стыкуют между собой. В результате взаимной диффузии полимеров образуется прочное и надежное соединение. Для перехода на металл любое производство одновременно с трубной продукцией выпускает широкий ряд фитингов, во многие из которых впаивают резьбовые латунные втулки.
Коэффициент теплопроводности стекловолоконных ПП-труб относительно невысок и составляет 0,25 Вт/м·°С.

Рис. 5 Сферы применения стекловолоконных ПП – труб от Valtec

Рис. 6 Паяльное оборудование для полипропилена

Каждый производитель стекловолоконных полипропиленовых труб выпускает широкий ряд фасонных деталей для проведения паяльных работ. К ним относят муфты, переходники с малого диаметра на большой и с полипропилена на резьбовую латунь, угловые отводы, тройники, запорные шаровые краны и ряд других фасонных элементов.

Стоить заметить, что для сварки полипропиленовых труб армированных стекловолокном применяются те же фитинги, что и при пайке обычных труб, вся фасонина является универсальной.

Существует два основных типа паяльных агрегатов для соединения полипропилена: мечевидные и стержневые. Для работы с крупногабаритными элементами применяют дисковые утюги больших диаметров. Хотя ценовой диапазон паяльников довольно широк и рынок насыщен большим количеством не слишком качественных китайских приборов, неплохой прибор турецкого производства для полупрофессионального и бытового использования можно приобрести всего лишь за 3000 рублей.

Рис. 7 Фитинги, фасонные детали и арматура для пайки полипропилена

Сама процедура пайки полипропилена не выглядит слишком сложной, нередко хозяева ради экономии финансовых осваивают пайку самостоятельно и прокладывают внутридомовые магистрали своими руками.

Чтобы соединить две трубы из полипропилена одинаковых или разных диаметров на мечевидном паяльнике, проводят следующие операции:

Рис. 8 Технология пайки полипропилена

Маркировка полипропиленовых труб со стекловолокном

Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном маркируют, оставляя продольную символьную полоску на наружной оболочке.

Стоит отметить, что порядок расположения, наличие тех или иных символов у разных производителей отличается из-за отсутствия единых стандартов. Но в любой маркировке обязательно присутствуют размерные параметры изделия и его напорные характеристики. Расшифровка буквенно-цифровой символики в порядке расположения:

Рис. 9 Примеры маркировки ПП-труб

Статья по теме:

Автономная система отопления частного дома – полное руководство. Как правильно организовать автономную систему отопления, какие материалы и оборудование выбрать, как все правильно организовать, какие будут нужны документы.

Производители

Стоит отметить, что из-за непрерывного развития современных технологий армированный стекловолокном полипропилен постепенно утрачивает свои позиции. Тоже самое можно сказать и об обычном полипропилене PPR.

Ведущие мировые производители трубных изделий переходят на выпуск термостабилизированного полипропилена, способного выдерживать высокие температуры без дополнительного армирования. А на смену стеклянному волокну пришло базальтовое.

На рынке армированных стекловолокном полипропиленовых труб доминируют российские и турецкие производители.

Стекловолоконные трубы выпускают отечественные фирмы Valtec, Ростурпласт, Политек, Valfex.

Также в продаже встречается продукция от производителя из Чехии под торговой маркой Fv Plast.

Высокую конкуренцию российским фирмам составляют ряд турецких компаний, поставляющих на рынок недорогой и качественный товар.

Турцию представляют компании как с довольно известными торговыми марками, выпускающими широкий ассортимент продукции (Kalde, Pro aqua, SPK), так и фирмы, специализирующаяся на выпуске трубных изделий из только из полипропилена (Berke Plastik, Tebo).

Рис. 10 Стоимость армированных 25 мм труб от разных производителей

Стеклопластик своими руками

Статья рассказывает о том, какими свойствами обладает стеклопластик и насколько он применим в строительстве и в быту. Вы узнаете, какие компоненты нужны для изготовления этого материала и их стоимость. В статье приведены пошаговые видео и рекомендации к применению стеклопластика.

С момента открытия эффекта быстрого окаменения эпоксидной смолы под действием кислотного катализатора стеклопластик и его производные стали активно внедрять в бытовые изделия и детали машин. На практике он заменяет или дополняет исчерпаемые природные ресурсы — металл и дерево.

Что такое стеклопластик

Принцип действия, заложенный в основу прочности стеклопластика, аналогичен железобетону, а по виду и структуре ближе всего к армированным слоям современной «мокрой» отделки фасадов. Как правило, вяжущее — композитный, гипсовый или цементный раствор — имеет свойство ссыхаться и трескаться, не удерживая нагрузку, а иногда даже не сохраняя целостности слоя. Чтобы этого избежать, в слой внедряют армирующий компонент — стержни, сетки или холст.

В результате получается уравновешенный слой — вяжущее (в высохшем или полимеризованном виде) работает на сжатие, а армирующий компонент работает на растяжение. Из таких слоёв на основе стекловолокна и эпоксидной смолы можно создать объёмные изделия, либо дополнительные усиливающие и защитные элементы.

Компоненты стеклопластика

Армирующий компонент*. Для изготовления бытовых и вспомогательных строительных элементов обычно используется три типа армировочного материала:

Стеклохолст. Это более совершенный вид основы стекловолокна. Он представляет собой очень густую сетку, изготовленную из «стеклянных» (кремниевых) нитей. Его применяют для создания и ремонта бытовых изделий.
Стеклоткань. Имеет те же свойства что и материал для одежды — мягкий, гибкий, податливый. Этот компонент очень разнообразен — он различается по прочности на разрыв, толщине нити, густоте плетения, спецпропиткам — все эти показатели ощутимо влияют на конечный результат (чем они выше, тем прочнее изделие). Главный показатель — плотность, в пределах от 17 до 390 г/кв. м. Такая ткань значительно крепче даже знаменитого военного сукна.

* Описанные виды армировки применяются и для других работ, но в паспорте изделия обычно указывается их совместимость с эпоксидной смолой.

Таблица. Цены на стеклоткань (на примере продукции компании «Интеркомпозит»)

Плотность	Цена, у. е./кв. м
17	4,6
25	3
48	3,2
80	2,8
110	2,8
160	3
200	3
280	4,3
390	5,2

Вяжущее. Это и есть эпоксидный раствор — смола, смешанная с отвердителем. По отдельности компоненты могут храниться годами, но в смешанном виде состав твердеет от 1 до 30 мин, в зависимости от количества отвердителя — чем его больше, тем быстрее твердеет слой.

Таблица. Наиболее распространённые марки смолы

Наименование	Производитель	Назначение	Цена, у. е./кг
ЭД-16	Россия, Китай	Ремонтные работы и слои в защищённых местах	4,6
ЭД-20	Россия, Китай	Ремонтные работы и слои на открытых местах	6,3
LR1100	Саудовская Аравия	для бытовых нужд, бижутерии	2,5

ЭТАЛ-45М — 10 у. е./кг.
ХТ-116 — 12,5 у. е./кг.
ПЭПА — 18 у. е./кг.

Дополнительным химическим компонентом можно назвать смазку, которую иногда наносят для того, чтобы защитить поверхности от проникновения эпоксида (для смазывания форм).

В большинстве случаев баланс компонентов мастер изучает и подбирает самостоятельно.

Как применить стеклопластик в быту и в строительстве

В частном порядке этот материал чаще всего применяется в трёх случаях:

для ремонта стержней;
для ремонта инвентаря;
для усиления конструкций и плоскостей и при герметизации.

Ремонт стержней из стеклопластика

Для этого потребуется рукав из стеклоткани и высокопрочная марка смолы (ЭД-20 или аналог). Технически процесс подробно описан в этой статье. Стоит отметить, что углеволокно значительно прочнее стекловолокна, а значит, второе не подойдёт для ремонта ударного инструмента (молотков, топоров, лопат). При этом из стеклопластика вполне можно изготовить новую ручку или рукоятку для инвентаря, например, крыло мотоблока.

Полезный совет. Стеклопластиком можно усовершенствовать свой инструмент. Оберните пропитанным волокном рукоять рабочего молотка, топора, отвертки, пилы и сожмите в руке через 15 минут. Слой идеально примет форму вашей руки, что заметно отразится на удобстве в работе.

Ремонт инвентаря

Герметичность и химическая стойкость стеклопластика позволяют ремонтировать и герметизировать следующие изделия из пластика:

Канализационные трубы.
Строительные вёдра.
Пластиковые бочки.
Дождевые отливы.
Любые пластиковые детали инструмента и техники, не испытывающие больших нагрузок.

Ремонт при помощи стеклопластика — пошаговое видео

У «самодельного» стеклопластика есть одно незаменимое свойство — он точно обрабатывается и хорошо держит жёсткость. Это значит, что из холста и смолы можно восстановить безнадёжно испорченную пластиковую деталь, либо изготовить новую.

Усиление строительных конструкций

Стеклопластик в жидком виде имеет прекрасную адгезию к пористым материалам. Иными словами, он хорошо сцепляется с бетоном и деревом. Этот эффект можно реализовать при монтаже деревянных перемычек. Доска, на которую нанесён жидкий стеклопластик, приобретает дополнительно 60–70% прочности, а значит, для перемычки или перекладины можно использовать доску вдвое тоньше. Если усилить этим материалом дверную коробку, она станет более устойчивой к нагрузкам и перекосам.

Герметизация

Ещё один способ применения — герметизация стационарных ёмкостей. Резервуары, каменные цистерны, бассейны, покрытые изнутри стеклопластиком, приобретают все положительные свойства пластиковой посуды:

нечувствительность к коррозии;
гладкие стены;
сплошное монолитное покрытие.

При этом создание такого покрытия обойдётся около 25 у. е. за 1 кв. м. О прочности изделий красноречиво говорят реальные испытания продукции одного из частных мини-заводов.

На видео — испытания стеклопластика

Особо стоит отметить возможность починки кровли. Правильно подобранным и нанесённым эпоксидным составом можно отремонтировать шифер или черепицу. С его помощью можно моделировать сложные светопрозрачные конструкции из оргстекла и поликарбоната — навесы, уличные светильники, скамейки, стенки и многое другое.

Как мы выяснили, стеклопластик становится простым и понятным ремонтно-строительным материалом, который удобно применять в быту. При развитом навыке из него можно создавать интересные изделия прямо в собственной мастерской.

Процесс создания детали из стеклопластика

Что такое стеклопластик?
Стеклопластиком обычно зовется уже готовое изделие – совокупность материалов, технологий и работ. Чем удобен стеклопластик? Да тем, что можно изготовить любой формы деталь, какую только вообразит фантазия, будь то сабвуфер, повторяющий нижней стенкой очертания багажника, мелкосерийные крылья автомобилей своего дизайна, реплики спойлеров, обвесы, бампера, различные усовершенствования внутренних панелей салона автомобиля и многое другое.

Какие существуют методы производства изделий?
Достаточно часто требуется изготовить всего одно изделие и сэкономить время и материалы, в таком случае делается болван (макет) и прямо по нему клеится стеклопластик с последующим его выведением шпаклёвкой под покраску. Макет должен быть заведомо меньших размеров(на толщину стеклопластик+шпаклёвка.
Другой метод – изготовление изделий по матрице. Применяется для размножения (копирования, тиражирования) какого-либо изделия, а так же если делается в одном экземпляре, но есть вероятность разрушения изделия в процессе эксплуатации (например юбка бампера).

Изготовление болвана
Первым делом необходимо задать будущую форму из любых подручных материалов, наиболее распространенные перечислены ниже.
Для гладких и плавных искривленных плоскостей обычно используют натянутую ткань между жесткими краями.
Для больших и крупногабаритных участков, а также для прямых длинных и тонких используется листовой металл, фанера, ДСП металлические трубы квадратного сечения и любые комбинации с этими материалами.
Для изготовления ребер часто применяется картон, вырезается профиль изделия, расставляются по основанию и либо заполняются пеной промежутки, либо натягивается ткань. Так же картон можно применять и в качестве других конечных граней, вообще при сноровке возможно и весь болван сделать из картона.
Достаточно хороший материал для болванов – пенопласт, он легко режется, шкурится, склеивается друг с другом и достаточно дешев.
Так же удобно использовать обычную монтажную пену в баллонах, она как и пенопласт легко обрабатывается.
И как вариант использование уже существующей детали из стеклопластика, с его разрезкой, добавления других фрагментов из стеклопластика и последующим их соединением в новую деталь с проклейкой заплатками стеклоткани.
После того как форма предварительная сделана, переходят к следующему этапу – выведение «под покраску». Что бы защитить пену или пенопласт от смолы, обычно несколько слоёв газет просто наклеивают на пенопласт клеем ПВА, он не пропускает смолу и является дополнительным укреплением макета, дабы смола не разъела пену. Так же плоские поверхности пенопласта возможно защитить скотчем упаковочным или алюминиевым. Для дальнейшего выведения используется на твердые поверхности сразу шпаклевка, на нетвердые желательно стеклопластик нанести, либо жесткую строительную штукатурку. Далее обрабатывается наждачками до необходимых форм и размеров.
Следующий этап необходим, если болван делается под матрицу. большинство материалов, из которых обычно строятся болваны, даже при хорошей обработке разделителями, будут впитывать в себя смолу, потому необходимо болван покрыть лаком.
Если деталь сразу делается на болване, то желательно позаботиться о том, что бы после выклейки стеклопластика можно было достать болван, пусть даже в разрушенном виде, поскольку оставление его там резко сократит срок службы самой детали из-за погодных условий.

Видео-пример изготовления детали из стеклопластика, с использованием полиэфирных смол и стекломата:

Материалы для полиэфирных смол
Для полиэфирных смол используются следующие материалы:
стекловуаль для первого слоя
для последующих слоев – стекломаты 100, 300, 450 и 600 г/м.кв. обычно 100 и 300 для первого-второго слоя, 450 и 600 для набора толщины
для внутренних углов применяется ровинг рубленый, ровинг в виде нити
для жесткости применяется стеклоткань или стеклорогожа конструкционная, но эти материалы не любят изгибов
для склейки половинок и для некоторых других случаев (заполнение углов, увеличение толщины в частных случаях) применяется аэросил размешанный в смоле либо готовая смесь Филер
для финишного (первого) слоя изделия в матрице применяется гелькоут.
Для эстетики последним слоем матрицы, а так же изделия наносится топкоут, необязательный материал.
Гелькоуты и топкоуты обычно делятся на 2 группы и каждая так же на две – для ручного нанесения(Hand маркировка Н) и для пульверизатора(Spray маркировка S), для матриц (маркировка GM) и просто изделий (для матриц повышенной износостойкостью отличается)
Смолы так же выпускаются различных модификаций, такие как матричные, уменьшенной усадки, для изделий стандартные общего применения; устойчивые к химическим средам, устойчивые к повышенной температуре, устойчивые к атмосферным воздействиям (ультрафиолету).

Меры безопасности при работе с полиэфирными смолами
Полиэфирная смола выделяет очень вредные для здоровья летучие вещества, поэтому необходимо защищать органы дыхания как минимум угольным респиратором и обязательная вентиляция помещения, иначе дикая вонь и головные боли обеспечены, возможно и расстройство здоровья.
Так же необходимо защищать руки медицинскими перчатками, что б на кожу не попадала смола.

Вкратце про эпоксидные смолы и материалы под них
Начнем с того, что эпоксидные смолы в настоящее время используются в основном для изготовления декоративного карбона, так как время кристаллизации большое, жесткость больше и соответственно изделие будет более хрупким, кроме того эпоксидная смола стоит дороже полиэфирной. Стекломатериалы для эпоксидки применяются так же специальные, так как стандартные стекломаты пропитаны специальной эмульсией, которую растворяет только полиэфирная смола.

Замешивание смол, гелькоутов
Важно не отходить от рекомендаций производителя по пропорциям смолы и отвердителя, иначе, если отвердителя перельете смола может закипеть, либо кристаллизоваться намного быстрее, чем нанесете. Если меньше нальете, то рискуете испортить все, так как смола не кристаллизуется.
Смолы необходимо замешивать столько, что б можно было ее всю использовать за примерно 20 минут работы.
В идеальном варианте можно иметь весы электронные, в более простом – шприцы, большой на 20мл для смолы и инсулиновый для отвердителя.

Снятие формы (матрицы), разделители
Рабочая температура в помещении должна быть не менее 20 градусов по Цельсию.
Первым этапом необходимо определиться, будет ли матрица из одной части или нескольких. Для этого необходимо прикинуть, сможете ли вы вытащить болван из матрицы, не разрушив его.
Далее делаются поля из тонкого листового картона, либо из пластика, приклеиваются на пластилин либо термоклей по границе матрицы, если матрица будет состоять из нескольких частей то по границе первой части и последующих нечетных. Когда будут готовы эти части матрицы, необходимо будет удалить поля и завосковать оставшиеся части изделия и поля готовых частей матрицы. Так же желательно сделать бугорки из пластилина на полях для матрицы, что бы у самих полей матрицы были контрольные пазы.
Первым делом необходимо, что бы изделие или болван были чистыми. Далее наносится воск в несколько слоев с промежуточной сушкой и Конечной полировкой. После воскования и полировки желательно нанести поливиниловый спирт CRA губкой или мягкой тканью в один слой.

Пример создания матрицы и изделия из стеклопластика:

Если у вас есть компрессор, так же удобно будет предусмотреть съемники в виде сосков на крупногабаритных матрицах, они облегчат съем матрицы и последующие выемки изделий.
Следующий этап – нанесение гелькоута. Есть два способа – кистью и пульверизатором. Кистью желательно в два тоненьких слоя. В инструкции к гелькоуту обычно есть рекомендуемая толщина нанесения, для этого необходимо будет приобрести.
После застывания гелькоута «на отлип» (палец след не оставляет, но еще липнет) наносится либо второй слой гелькоута, либо стекловуаль. Аккуратно промакивается кистью, что б не повредить слой гелькоута.
Как только кристаллизуется слой со стекловуалью можно приступать к набору толщины стекломатами, предварительно проблемные места заполнить рубленым ровингом (или если нету, распушите немного стеломата). Все последующие слои наносятся следующим методом (не претендую на идеал): замешивается смола, наносится слой смолы на всю поверхность, укладывается стекломат, пропитывается кистью и остатками смолы и прокатывается валиком.
Второй вариант — небольшой кусок ткани, стекломата(20х20см) намачивается на столе и быстро с помощью пинцета и кисти переносится на место укладки. Промедление грозит расползанием стекломата.
После набора толщины, желательно сделать Каркас для матрицы и вклеить ее. Ее можно сделать либо в виде ребер жесткости из ДСП, досок, фанеры, в виде сварного каркаса, вариаций масса. Делается это для того, что бы после снятия матрицы ее не повело.
Далее если матрица из нескольких частей, то необходимо в полях проделать отверстия под болтовые или шурупные соединения.

Формула расчёта материалов для изготовления:
Расчет веса материалов (х-это знак умножения)
Площадь поверхности х количество слоев х удельный вес стеклоткани = вес стеклоткани
Вес стеклоткани х 2 (где 2 отношение к смоле 1:2)= вес смолы
Площадь поверхности х 0,6(удельный вес гелькоата 0,6кг х 1м²)= вес гелькоата
Вес смолы х 0,03(удельный вес закрепителя0,03кг* х 1кг)= вес закрепителя
Вес стеклоткани + Вес смолы + Вес гелькоата + Вес закрепителя = Вес детали (будущей)

Ламинирование ручное
Ламинирование в матрице вакуумное – инжекция и просто пакет
к преимуществам вакуумной технологии можно отнести такие вещи как: меньший расход смолы, нестесненная по времени укладка стекломатериалов, намного проще работать со смолой, более лучшее соотношение смола/стекломатериалы, в результате чего получается более легко и крепкое изделие

Инжекция
технология состоит в том, что вакуум сам распределяет смолу по стекломатериалу, далее вакуум сохраняется до кристаллизации смолы.
предварительно необходимо по периметру матрицы приклеить спираль из пвх, с ее помощью вакуум будет равномерно по всей матрице засасывать смолу.
далее наносится гелькоут. после укладываются стекломатериалы в нужном количестве, далее укладывается на всю поверхность стекломатериала проводящий смолу слой, сверху на него впитывающий слой, далее из специальной пленки делается либо мешок, в который полностью входит матрица, либо пленка приклеивается по периметру матрицы. в пленке предусматриваются два отверстия, одно под сосок для вакуума, устанавливается впритык к вакуумной магистрали, второе под сосок для подачи смолы. возможны варианты с большим количеством резервуаров для подачи смолы, все зависит от конфигурации матрицы.
когда все подготовлено включается насос. при достижении максимального вакуума, открываем магистраль подачи смолы. при заполнении полностью всего стекломатериала подачу смолы прекращают. так же на вакуумной магистрали желательно предусмотреть резервуар под лишнюю смолу.

Инструменты для ручного ламинирования
для ручного ламинирования используются кисти флейцевые, валики металлические, металл.угловые, игольчатые

Инструменты и материалы для вакуумной инжекции
-насос вакуумный
-спираль пвх
-пропускающий слой
-впитывающий слой
-соски, трубочки
-пленка вакуумная
-герлен

Читайте также: