Стеклопластик – композитный материал, включающий полимерное связующие и стекловолокнистые компоненты. Этот стройматериал востребован в строительстве, производстве емкостей, из него сооружаются трубы, горки аквапарков и детские горки, а также другие конструкционные элементы. Стеклянное волокно в составе такого композита необходимо для армирования, за счет чего обеспечивается высокая прочность, хороший механические и физические параметры. За счет полимерных смол волокна наполнителя соединяются в монолит с высочайшей устойчивостью к механическим повреждениям, длительным сроком службы. Расскажем, что такое стеклопластик, где применяется этот материал, о методах формовки.
Что такое стеклопластик: свойства и применение
В производстве этого композиционного материала, в качестве наполнителя используются стеклянные волокна: нити, роввинги, маты, ткани, рубленые волокна. В качестве связующего используются разные смолы (кремнийорганические, эпоксидные, фенолформальдегидные), а также поликарбонаты, полиимиды.
В этом материале сочетаются высокие диэлектрические и прочностные характеристики, он обладает низкой плотностью и теплопроводностью, не боятся воздействия влаги, химических веществ, уф-лучей, перепадов температуры.
Что производят из стеклопластика
Этот композиционный материал распространен в разных сферах:
Производство корпусов и элементов катеров, лодок, яхт.
Изготовление рыболовных удилищ, основы для компьютерных плат.
Производство корпусов и элементов самолетов, планеров.
Производство кузовных элементов и обвесов для автомобилей.
Изготовление химстойких емкостей, резервуаров, трубопроводов для взаимодействия с агрессивными средами.
Изготовления корпусов ракетных двигателей, обтекателей антенн.
Стеклопластик: свойства и характеристики
У этого композиционного материала есть много плюсов, обуславливающие важность его применения в разных сферах. Рассмотрим важные характеристики:
Низкая плотность. Стеклопластиковый материал имеет удельный вес, варьирующийся в больших пределах, начиная 400 кг/м3, заканчивая 1800 кг/м3. Средней приятной величиной плотности считается значение в 1100 кг/м3. В сравнении с металлами, этот показатель гораздо больше (сталь – 7800 кг/м3, легкий дюралюминий – 2800 кг/м3). При рассмотрении полимеров общего предназначения, показатель плотности равняется 900-1500 кг/м3 в случае полипропиленом, и 1800 кг/м3 в случае с некоторыми реактопластами. За счет такой легкости стеклопластик активно применяется в транспортной сфере, где нужно экономить горючее на транспортировку.
Простота производства. Детали из стеклопластика производятся с помощью разных технологий. Зачастую для организации производства не требуются большие инвестиции в станочное оборудование и сырье. Самым простым способом выпуска продукции является ручная формовка. Для этого понадобится матрица, которая может быть металлической, пластиковой или деревянной, оснастка и несложные инструменты. Часто используются стеклопластиковые матрицы, которые имеют хорошую стойкость и длительный срок службы.
Прозрачность. За счет применения специальных смол, можно производить прозрачные материалы. В сравнении с силикатным стеклом, оптические свойства изделий будут незначительно хуже, но на хорошем уровне.
Эстетичность. В производстве этот композит при необходимости окрашивается в любой цвет или оттенок. При соблюдении технологии и дозированного добавления красителя, изделие будет сохранять стойкий цвет на протяжении всего срока эксплуатации.
Устойчивость к воздействию коррозии. Композиционный материал является устойчивым к электрохимическому и химическому воздействию, за счет чего обеспечивается высокая коррозионная резистентность. За счет применения конкретных смол в качестве связующего для стеклоткани, производятся материалы, которые будут стойкими к щелочам и кислотам с высокой концентрацией.
Это далеко не все свойства стеклопластика. Материал имеет хорошие теплоизоляционные и физико-механические характеристики, высокие диэлектрические свойства.
Производство
Чаще всего, этот композиционный материал является листовым пластиком. В производстве используется метод горячего прессования полимерного связующего, которое смешивается со стеклотканью, либо стекловолокном. Они выступают в качестве армирующего элемента, наделяют продукт повышенными физическими и механическими характеристиками. Для изготовления такого пластика в промышленности используются разные виды полимерной смолы. Чаще всего применяются полиэфирные, винилэфирные и эпоксидные смолы.
Для выбора подходящего подрядчика, который досконально разбирается в вопросах строительных норм и правил малоэтажного домостроения воспользуйтесь поиском в каталоге Building Companion. В профиле каждой компании указана необходимая информация, портфолио, отзывы, можно разместить запрос на оценку стоимости услуги. Найти компанию по генподряду и стройнадзору »
Основные методы формования
Рассмотрим технологии, с помощью которых формируется композиционный материал, что предопределяет виды стеклопластика.
Ручная выкладка
Эта технология наиболее простая с учетом аппаратурного и технического оформления. Способ используется для производства изделий крупного размера, начиная строительными конструкциями и корпусами лодок, заканчивая кузовами транспортных средств. С помощью метода ручной выкладки можно создать такое крупногабаритное изделие как корпус тральщика, длина которого составляет 50 метров, а ширина равняется 8 метрам.
Благодаря использованию этой технологии исключена возможность регулировки содержания наполнителя. Из других минусов способа отметим большие затраты на ручной труд и производство материала. Изготовление стеклопластика с помощью этого метода – долгий процесс.
Плюсы:
Универсальность. Появляется возможность производства изделий с любыми размерами и формами.
Небольшой набор инструментов. Для производства понадобятся кисти, прикаточные валики, мерные сосуды.
Возможность применения дешевых форм. Ввиду низких усилий при прикатке формируемого изделия рифленым валиком, нагрузка на формы будет небольшой. Это дает возможность использовать стеклопластиковые формы, которые многократно дешевле, в сравнении с формами для горячего прессования.
Технология напыления
Удобный метод, для реализации которого нужны специальные машины – установки для напыления смолы с наличием рубленного стеклоровинга. Это матричная технология, которая по факту, представляет усовершенствованный способ ручного формования. Зачастую, стекломат, применяющийся при ручном формовании в этом случае заменяется на непрерывное волокно, которое рубит установка.
В производстве используются разные материалы:
Стеклоровинг.
Катализатор/отвердитель.
Ненасыщенная полиэфирная смола, в которую заранее вводится ускоритель.
Если для реализации производства используется надежное оборудование, технология способствует решению разных задач:
Автоматизация процесса дозирования/смешивания отвердителя и смолы.
В рабочем цикле не предусмотрена раскройка и выкладка стекломатериала.
В рабочем цикле не предусмотрена ручная пропитка стекломатериала смолой.
Технология намотки
Способ предусматривает наматывание препрега на форму, которая представляет тело вращения. Технология используется для производства тел вращения:
Трубы для отвода газов.
Трубы для химической/нефтегазовой промышленности.
Промышленные резервуары.
Цистерны для ГСМ, воды, химически активной продукции.
Стеклопластиковые трубы и емкости обладают определенными плюсами, в сравнении с продукцией из традиционных материалов. Благодаря способу обеспечивается ориентированная структура изделия, можно производить продукцию с разными размерами, конфигурацией. Изделия небольшого размера могут иметь длину в 2-3 см, с диаметром 1-2 мм. Однако метод намотки также используется для производства больших изделий, таких как корпуса для маяков, ЖД-цистерн, судов.
Технология пропитки под давлением
Для изготовления деталей по этому методу применяются штампы, которые состоят из пуансона и матрицы. Ввиду того, что для такого производства нужны довольно дорогие ограничения и штампы, увеличивается себестоимость композитной продукции. Однако, технология распространена в композитной промышленности за счет таких плюсов:
Изготовление сложных деталей (достижение экономии на сборке).
Производство высокоточных деталей.
Быстрое изготовление массивных деталей со сложной геометрией, толстыми стенами.
Производство композитов с высокими механическими свойствами.
Простота окрашивания поверхностей.
Быстрота производства.
Технология прессования
В процессе производства стеклопластиковой продукции в больших объемах зачастую используется способ прессования. Это позволяет изготавливать стулья из пластика, товары для бытового применения, спортивный инвентарь. Технология предусматривает загрузку материала в форму и нагрев до заданных температур. После того как материал переходит в вязко-пластичное состояние, оказывается воздействие на него высокого давления. За счет этого обеспечивается равномерное распределение в форме, уплотнение, образование монолитной, окончательной структуры и формы. После производства стеклопластика, изделия не нужно охлаждать, они не подвержены деформациям под воздействием высоких температур.
Для выбора подходящего эксперта для документального сопровождения строительства дома рекомендуем воспользоваться поиском компаний в каталоге Building Companion. В профиле каждого подрядчика указана необходимая информация, портфолио, отзывы, можно разместить запрос на оценку стоимости услуги. Найти эксперта по документальному сопровождению »
Заключение
Мы рассмотрели свойства материала стеклопластик, разобрали методы формовки изделий. Стеклопластиковая продукция имеет высокую прочность и малый удельный вес, длительный сроком службы. Высокая стойкость к износу — гарантия того, что стеклопластик прослужит долго, при этом его эстетичность и эксплуатационные характеристики не пострадают.
В статье использованы фотографии с сайтаhttp://s-stroit.ru.