Процесс изготовления пресс-формы из стеклопластика- – это метод формования, при котором жидкая эпоксидная смола смешивается с органическими или неорганическими материалами, которые служат материалом матрицы, и -используя прототип в качестве эталона-форма изготавливается вручную, слой за слоем. Конкретный процесс изготовления форм из стеклопластика-ручной укладки заключается в следующем:
Проектирование линии разъема
Рациональность конструкции линии разъема оказывает существенное влияние на простоту операций обработки, изготовление самой формы и качество конечной отлитой детали. Как правило, исходя из характеристик прототипа-и при условии, что обеспечивается плавное извлечение прототипа из формы и точное выравнивание верхней и нижней половин формы,-положение и форма линии разъема должны быть максимально простыми. Поэтому положения линии разъема и ворот необходимо выбирать правильно и рационально; подрезы (обратные углы уклона) строго запрещены во избежание неудач при распалубке. Прототип следует закрепить по линии разъема гладкими деревянными досками, чтобы облегчить отдельное изготовление верхней и нижней половин формы. При нанесении разделительного состава на прототип и линию разъема важно наносить его равномерно и тщательно. Его необходимо наносить в 2–3 слоя, причем каждый последующий слой наносится только после полного высыхания предыдущего слоя разделительного состава.
Нанесение слоя гелькоута
После полного высыхания разделительного состава следует нанести кистью специальный гелькоут для форм в два отдельных слоя. Нанесение должно быть равномерным, второй слой следует наносить только после того, как первый слой достигнет начальной стадии схватывания (гелеобразования). Используемый гелькоут имеет черный цвет, а общую толщину слоя гелькоута следует контролировать примерно на уровне 0,6 мм. Здесь важно отметить, что гелькоут не следует наносить слишком толсто, так как это может привести к растрескиванию и образованию складок на поверхности.
Приготовление смеси смол
В зависимости от вязкости смолы, отверждаемой при комнатной -температуре-, ее можно предварительно нагреть до соответствующей температуры. Затем смешайте 100 частей (по весу) эпоксидной смолы типа WSP6101 с 8–10 частями (по весу) ацетона (или пропиленоксидбутилового эфира) в чистом контейнере. После перемешивания до однородного состояния добавьте 20–25 частей отвердителя (количество добавляемого отвердителя следует соответствующим образом регулировать в зависимости от температуры окружающей среды на рабочем месте). Быстро перемешайте, затем подвергните смесь вакуумной дегазации в течение 1–3 минут, чтобы удалить пузырьки воздуха из смоляной жидкости; смесь готова к использованию.
Послойное наложение стекловолокна-за-слоем
Как только гелькоут достигнет первоначального состояния, -будет мягким на ощупь, но перестанет быть липким-, нанесите кистью подготовленную смесь эпоксидной смолы на загущенный гелькоут. Сразу же уложите слой мата из рубленой пряжи, затем с помощью щетки закрепите слой мата, обеспечив равномерное распределение смолы и вытеснив любые пузырьки воздуха. В некоторых случаях может потребоваться острый инструмент, чтобы проколоть и освободить стойкие пузырьки. Второй слой рубленого мата необходимо наносить только после того, как смоляная смесь, нанесенная на первый слой, загустеет. Впоследствии процесс укладки может проходить по чередующейся схеме: один слой стекловолоконной ткани, а затем один слой мата из рубленых прядей. После укладки каждых 2–3 слоев необходимо дождаться, пока пройдет экзотермический пик реакции отверждения смолы,-в частности, когда смесь смол станет заметно более вязкой (обычно примерно через 60 минут при 20 градусах),-перед тем, как приступить к нанесению следующего слоя, продолжая этот процесс до тех пор, пока не будет достигнута желаемая толщина формы. Во время укладки стеклоткань должна лежать гладко и ровно; швы между соседними кусками ткани должны располагаться в шахматном порядке относительно друг друга, а нахлестов следует избегать, насколько это возможно, на острых углах или краях. Количество смолы, наносимой на каждый слой, необходимо строго контролировать: оно должно быть достаточным для полного пропитывания волокон, но не чрезмерным. Высокое содержание смолы затрудняет удаление пузырьков воздуха и приводит к усилению выделения экзотермического тепла во время отверждения, что приводит к более высокой скорости усадки; и наоборот, низкое содержание смолы увеличивает риск расслоения. После затвердевания первой половины формы обрежьте излишки (нависания), очистите поверхность формы и открытую поверхность исходного прототипа от мусора, затем нанесите разделительный состав, создайте слой гелькоута, расположите отверстия для впрыска смолы и вентиляционные отверстия и приступайте к укладке второй половины формы. После того, как вторая половина формы затвердеет, обрежьте излишки заусенцев. Чтобы обеспечить достаточную структурную целостность формы и предотвратить деформацию, для завершения сборки формы можно приклеить соответствующие опорные ребра, крепежи, выравнивающие штифты и другие структурные компоненты.
Демонтаж и отделка
Для форм, изготовленных при температуре окружающей среды (приблизительно 20 градусов), базовое отверждение и структурная схватывание обычно достигаются через 48 часов, после чего форма готова к извлечению из формы. В процессе распалубки категорически запрещается ударять по форме твердыми предметами; вместо этого используйте сжатый воздух, -подаваемый периодически-, чтобы постепенно отделить готовую форму от исходного прототипа (мастер-модели). После извлечения из формы и в зависимости от конкретных требований к применению формы на форме может быть выполнена механическая обработка,-например, сверление-. Это особенно важно в «мертвых зонах» (труднодоступных--углах), где материалу трудно растекаться и заполняться во время литья или литья под давлением; если заранее-не было запланировано никаких вентиляционных отверстий, абсолютно необходимо просверлить несколько вентиляционных отверстий в этих местах. Затем форма подвергается последующей-обработке: обычно поверхность последовательно шлифуется с использованием влажной-и-сухой наждачной бумаги с зернистостью от 400 до 1200 с последующей полировкой поверхности на полировальной машине. После завершения всех этих процедур форма готова к использованию. Особого внимания требуют несколько ключевых моментов: во-первых, мастер-форма (выкройка) должна быть гладкой; во-вторых, разделительный состав для форм необходимо наносить равномерно; в-третьих, при нанесении первоначального слоя не должно быть пузырьков воздуха; и в-четвертых, процесс шлифования должен выполняться тщательно. Конечно, на промежуточных этапах присутствует множество других сложных деталей, которые невозможно перечислить здесь по отдельности.
