Autor Wątek: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)  (Przeczytany 121159 razy)

MaciejDlugosz

  • Gość
Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« dnia: Lipiec 10, 2010, 05:14:41 am »
Zakładam ten wątek żeby wymieniać uwagi na temat pracy z kompozytami.

Laminaty... Laminaty to włókna (zbrojenie) zatopione w żywicy (spoiwo). Coś jak zbrojony drutem beton (trochę groteskowe porównanie ale to ten sam typ struktury). Włókna mogą być dowolne - im tańsze tym lepiej. Żywica po utwardzeniu nadaje sztywność całemu elementowi i laminat w głównej mierze swą odpornością/wytrzymałością bazuje właśnie na żywicy. Dobre laminaty są z drogiej żywicy epoksydowej. "Kazirodztwem" byłoby laminować drogie włókno węglowe najtańszą żywicą poliestrową. Robi się na odwrót - bierze się tanie włókna ale za to daje się lepszą żywicę (tak np. się robi szybowce z taniego włókna szklanego laminując drogą żywicą epoksydową). Są rozmaite zbrojenia: włókno szklane, włókno węglowe, kevlar. Dawniej laminowano również płótna bawełniane i lniane. Żywica musi znosić uderzenia, siły ścinające, siły zginające. Zbrojenie przenosi siły rozciągające. Jednak znoszenie uderzeń/ sił ścinających przez żywicę nie wychodzi najlepiej - przeważnie pęka. Poza tym laminat pęka tworząc ostre krawędzie - z tego np. powodu jest bardzo mało prawdopodobne by kiedykolwiek karoserie samochodów osobowych były robione z laminatów. Blacha się wegnie, czasem rozedrze. Laminat przy silnym uderzeniu praktycznie zawsze pęka i powstają niebezpieczne ostre krawędzie. W karoseriach aut laminaty tworzyłyby zbyt duże niebezpieczeństwo w razie stłuczki. Mamy zatem dwa ograniczenia konstrukcyjne: skłonność do pękania przy uderzeniach oraz tworzenie się ostrych krawędzi. Trzeba o tym zawczasu wiedzieć zabierając się za jakiekolwiek konstrukcje z laminatu. Laminaty są za to w miarę odporne na zginanie i na rozciąganie. Laminaty szklane stosuje się tam gdzie rządzi brutalna ekonomia (brodziki, kosze na śmieci, kadłuby łodzi, kadłuby szybowców, spojlery do samochodów, owiewki do motocykli, obudowy velomobili, itp.). Metal znosi o wiele więcej niż laminat przy tej samej wadze.

http://www.youtube.com/watch?v=nvk63bmVpck     ----> oglądnijcie 02:37 - 03:05 jaki jest na to "brutalny" dowód

Ale metal jest droższy i obróbka metalu też jest droższa. Laminaty z włókna szklanego są podatne na pękanie przy uderzeniu i nie powierza się im odpowiedzialnych funkcji. Jedynym w miarę trwałym rozwiązaniem są przekładki z metalem (metal jest od zewnątrz - przedsmak tego rozwiązania to "Dibond", z tym że Dibond to plastik + alu, ale idea z laminatem jest podobna). Są też laminaty kewlarowe, węglowe. Są trochę bardziej wytrzymałe na uderzenia - ale to nie zasługa kewlaru/ włókna węglowego ale splotu: czyli dzięki zastosowaniu mat rowingowych i porządnej żywicy. Ale te "lepsze" laminaty też pękają od uderzeń.

REWIZJA - SĄ ODPORNE LAMINATY. KWESTIA TECHNOLOGII + ŻYWICY. TEN KOMPOZYTOWY WIDELEC SPOKOJNIE ZNOSI PRANIE MŁOTKIEM I NIE PĘKA:


http://www.youtube.com/watch?v=Y_O9PLorYPA&feature=related

WIDELEC WYKONANY W ODPORNEJ NA UDERZENIA TECHNOLOGII LAMINOWANIA KOSZTUJE 375 USD (+/- 1100 zł)

Zaletą laminatu jest to że jest śmiesznie prosty w produkcji i można robić z niego obłe kształty oraz że laminat daje się malować/ lakierować.

Ja mam niemiłe doświadczenia z dwóch powodów:
- żywica którą się przesącza włókno szklane śmierdzi (w ogóle przy kompozytach jest prawie sama chemia: żywica, żelkot, utwardzacz, aceton, polialkohol winylowy). Najlepiej pracować w masce, w przewiewnym miejscu. Cyqlop twierdzi że są nie-śmierdzące/ mało śmierdzące żywice. Jeśli są to na pewno droższe niż "zwykłe". Ja używałem jedynie taniej śmierdzącej żywicy poliestrowej. Włókno szklane też potrafi się wbić w skórę. [EDIT]Ubierać rękawiczki[EDIT]
- najmniejszy błąd może kosztować zniszczenie formy (bardzo ważne żeby być dokładnym, powierzchnie formy należy dobrze wypolerować, należy używać dobrego wosku + polialkohol winylowy). Byłem świadkiem jak kolega zniszczył sobie formę na śmigła do elektrowni wiatrowej bo zamiast wosku do polerowania zastosował z oszczędności ... "pastę do nagrobków". No i faktycznie - zrobił potem "pogrzeb" formie, gdyż zwarło z odbijanym elementem i wszystko poszło na śmietnik. Szkoda mu było kasy na wosk (np. amerykański "Honey wax") albo polialkohol winylowy. Nie radzę eksperymentować. Jedyne oryginalne rozwiązanie to nakładanie gumy w spray'u:

http://www.youtube.com/watch?v=MNJfAqYt82s

OGÓLNE ZASADY (proste)
- żeby uzyskać kolor (bez malowania) wystarczy jako pierwszą warstwę użyć żelkotu z utwardzaczem (żelkot nakładamy bez włókna szklanego), warto żeby kolor nakładanego żelkotu różnił się od koloru formy, bo będzie widać gdzie "przebija" i można zrobić poprawki tak że kolor będzie równomierny
- włókno szklane przesącza się żywicą z utwardzaczem (około 2% utwardzacza w stosunku do objętości żywicy - mam na myśli najtańszą żywicę poliestrową)
- po upływie 15-20 minut żywica wymieszana z utwardzaczem zaczyna żelować (zachodzi reakcja chemiczna, dowodem tego jest lekko podwyższona temperatura elementu który jest laminowany)
- laminujemy włókno szklane nim żywica zżeluje - czyli np. wlewamy sobie żywicę do metalowej puszki, wlewamy 2% utwardzacza, mieszamy. I nakładamy. Ważne jest żeby nie wyrabiać sobie/ nie mieszać zbyt dużej ilości żywicy z utwardzaczem, bo gdy nie zdążymy jej zużyć to po prostu zmarnuje się (galareta, a potem stwardnieje)
- po 4 godzinach żywica przeważnie już dobrze stwardnieje, "luźne" maty nabierają sztywności

ZAWIŁOŚCI
- najprościej jest stworzyć tzw. solidną "formę" na której będzie "odbijany" element (bo ciężko jest utrzymać idealny kształt w powietrzu bez oparcia/ bez wzorca)
- forma może być z czegokolwiek: betonu, styropianu, gipsu, włókna szklanego, szkielet z drutów (a szkielet laminowany np. włóknem szklanym albo szkielet wypełniany gipsem)
- UWAGA do robienia form na bazie szkieletu z drutu: najtańsza żywica poliestrowa ma tzw. "ścisk" i gdy użyjemy jej na niewystarczająco sztywnym szkielecie (np. zbyt cienki drut 4mm) to w trakcie żelowania i utwardzania się żywicy "ścisk" żywicy spowoduje że zniekształci się forma i ostateczny kształt "odbijanego" elementu. Albo robimy sztywny szkielet (np. drut co najmniej 10mm, wzmacniany poprzeczkami) albo stosujemy żywicę bez skurczu (jeśli dobrze pamiętam to są to tzw. żywice "konstrukcyjne" i chyba są to żywice epoksydowe)
- żywica z utwardzaczem "klei" się do niemal każdej powierzchni. Dlatego stosuje się "oddzielacze" (wosk, polialkohol winylowy). Gdybyśmy chcieli zrobić element np. na szkielecie z rurek PCV czy drutów metalowych to jedno przyklei się do drugiego. Trzeba stosować tzw. "oddzielacze". Najbardziej sprawdzone oddzielacze to bardzo gładka powierzchnia/ wosk/ polialkohol winylowy
- forma powinna być gładka, wyszpachlowana gdy ma ubytki, wypolerowana, dobrze pokryć ją lakierem gdy ma "pory" (minimalne otworki)
- gdy nie chcemy w ogóle malować/ lakierować elementów i jako zewnętrzną powłokę traktujemy żelkot - to wtedy forma musi być wypolerowana na błysk. Wszystko - nawet najmniejsza niewypolerowana powierzchnia, najmniejsze wgłębienie, najmniejsza ryska - wszystko co na formie odbije się na laminacie (niektórym ten perfekcjonizm nie jest do niczego potrzebny bo z góry wiedzą że będą potem szpachlować/ malować/ lakierować). Gdy planujemy szpachlować/malować/lakierować to też warto użyć żelkotu z tym że wtedy najtańszego (biały jest najtańszy), bo element i tak będzie szlifowany/ szpachlowany/malowany/lakierowany, "szkoda" szlifować włókno szklane z żywicą - szlifuje się zewnętrzną powłokę z żelkotu:

http://www.youtube.com/watch?v=C64xfO4oNjc     ----> tu jest pokazane co można wyczyniać gdy ma się "fantazję"

PROCEDURA (laminowanie na formie):
- formę należy nawoskować 3-4 razy i potem spryskać polialkoholem winylowym
- wosk nadaje dodatkową gładkość (żeby nie przywierało)
- polialkohol winylowy po wyschnięciu tworzy delikatną błonę która oddziela nam cieniuteńką warstwą formę od "odbijanego" elementu
- niektórzy stosują jedynie wosk albo jedynie polialkohol winylowy ---> połączenie dwóch daje najlepsze "zabezpieczenie" przed szczepieniem formy z "odbijanym" elementem
- ilość utwardzacza zależy od temperatury otoczenia/ wilgotności powietrza, ogólnie stosuje się 2% utwardzacza na 100% objętość żywicy
- gdy jest zbyt zimno (nie wiem ile dokładnie - poniżej 14 stopni??) to utwardzacz nie utwardzi i będzie "galareta" która będzie utwardzać się powoli np. 2 dni
- jeśli dobrze rozumiem to można przyspieszyć proces utwardzania żywicy stosując tzw. pompy próżniowe (nie robiłem tego więc się nie wypowiadam)
- do żywicy poliestrowej można stosować całkowitą grubość laminowanego elementu (teoretycznie) 1cm (w praktyce można nawet grubiej)
- nakładamy na formę żelkot z utwardzaczem (można też zacząć bez żelkotu ale będzie widać włókna szklane - są konstrukcje które maja np. żelkot tylko z jednej strony - to zależy od nas)
- po wyschnięciu żelkotu z utwardzaczem nakładamy włókna szklane przesączając/ "paplając" pędzlem żywicą z utwardzaczem
- przesączając kolejne warstwy (np. najpierw maty 150, potem 300, 450) żywicą z utwardzaczem należy bezwględnie wyciskać bąble powietrza, gdyż osłabiają one znacznie wytrzymałość laminowanego elementu gdy tych bąbli powietrza nie wyciśniemy (na tej samej zasadzie można bardzo osłabić pełne odlewy z metalu gdy znajdzie się w nich bąbel powietrza) - jest to bardzo ważne żeby tego nie ignorować - chyba że element z laminatów nie musi mieć żadnej odporności
- do wyciskania powietrza służą wałeczki z nawiniętym drutem (coś jak sprężyna) lub z naciętym poprzecznie wałkiem (plastikowe, metalowe) - samo "paplanie" pędzlem i nakładanie żywicy z utwardzaczem nie wyciśnie bąbli powietrza
- laminuje się warstwami - nie można od razu nałożyć 5 warstw i polać żywicą i wyciskać powietrza. W pracy nad włóknem szklanym powstaje coś jak sklejka z forniru i każda warstwa musi być laminowana (z tym że maty z włókna szklanego są bardzo cieniutkie)
- jeśli używamy mat rowingowych to możemy użyć ich 2-3x mniej niż mat szklanych, można też wzmocnić nasz laminat dając na ostatnią warstwę jedną matę rowingową
- dla łatwej pracy żeby włókno dobrze się nam układało (głównie w zakamarkach) można wpierw użyć mat z włókna szklanego o gęstości 150, dopiero potem 300, a na koniec 450
- dla doświadczonych lepiej (choć drożej) jest używać tzw. "maty rowingowe" - są one bardziej wytrzymałe niż zwykłe maty i tam gdzie trzeba 3 warstwy zwykłej maty tam często wystarczy 1,2 warstwy "maty rowingowej"
- włókno węglowe/ kewlar to praktycznie tylko "maty rowingowe", włókno szklane występuje też w postaci "mat rowingowych" - mało kto zwraca na to uwagę że włókno szklane też może mieć "sexowny" wzór

- CIEKAWOSTKA - stare znaki drogowe były robione z mat z włókna szklanego, oraz tabliczki autobusów PKS (oraz pewnie mnóstwo innych rzeczy widywanych na co dzień)
- FAKT - z włókna szklanego laminuje się kadłuby łodzi, lekkie samolociki... wanny, brodziki i tysiące innych rzeczy (zapraszam do podawania przykładów)

- gdy żywica stwardnieje to po około 20 minutach wydziela się z niej coś w rodzaju śliskiej "parafiny" - gdy chcemy laminować warstwę za warstwą to trzeba "zdążyć" przed wydzieleniem się tej "parafiny", bo inaczej kolejna warstwa nam nie przylgnie. Gdy nie zdążymy to trzeba oszlifować/zmatowić tę "parafinę"

- wybijanie "zastygłego" elementu z formy to trochę stresujące, gdyż elementy są tak blisko siebie że trzeba używać małych klinów (najlepiej z miękkiego drewna - np. drewno lipowe) i posługujemy się młotkiem z gumową końcówką, "wybijamy" po obwodzie - żeby nie "skosiło" elementu i żeby mógł "prosto" "wyskoczyć"
- formę pomimo że będzie nieużywana należy nawoskować (a przed laminowaniem znowu nawoskować - najlepiej 3-4 razy)

UWAGI:
- można tworzyć skomplikowane/ zawiłe/ "zamknięte" kształty - najlepiej wtedy "sklejać" je z połówek lub z większej ilości elementów
- nie trzeba żadnego kleju, żywica z utwardzaczem pełni rolę "kleju". 'Klejone" powierzchnie muszą być zmatowione, żeby przywarło. Gdy mamy np. element z włókna szklanego na którym wydzieliła się "parafina" zwykle 20-30 minut po przesączaniu żywicą z utwardzaczem to musimy zmatowić "klejone powierzchnie". "Klejenie na mokro" oznacza że mamy np. elementy z włókna szklanego które powlekamy/ przesączamy żywicą z utwardzaczem dosyć szybko i nim ta żywica zdąży stwardnieć to "składamy" i ściskamy ze sobą elementy
- gdy chcemy coś skleić i spełniliśmy wyżej wymienione warunki to po prostu ściskamy ze sobą elementy (np. ściskami stolarskimi) i żywica z utwardzaczem sklei nam części ze sobą
- pędzle używane do nakładania żelkotu z utwardzaczem/ żywicy z utwardzaczem moczymy pod koniec pracy w acetonie. Inaczej włókna pędzli stwardnieją/ szczepią się razem ze sobą i pędzle będą do wyrzucenia

OSTROŻNOŚĆ
- robienie formy "z głowy" - zwłaszcza gdy zależy nam na perfekcyjnej jakości zajmuje sporo czasu z tego względu że trzeba stworzyć model od podstaw - np. z gliny/ styropianu/ szkieletu spawanego z drutów, potem trzeba wygładzić powierzchnie, szpachlować nierówności/ubytki, lakierować (niekoniecznie), polerować/ sprawdzić czy jest tak chcieliśmy. O formę trzeba zatem dbać/ nie pozwolić żeby się obiła. Z czasem forma się zużyje i trzeba będzie ją "regenerować". Czyli uzupełnić w niej ewentualne ubytki, polakierować na nowo. 

INNE METODY
- zamiast nakładać żelkot z utwardzaczem/ żywicę z utwardzaczem pędzlem to można użyć pneumatycznego pistoletu lakierniczego (NIE ZAPOMNIEĆ WYCZYŚCIĆ PISTOLETU BO ZATKA DYSZE)
- można laminować na rdzeniu (np. na styropianie albo piance) i odpada cała ta zabawa z woskowaniem/ wybijaniem elementu

Chętnie posłucham jakie kto ma doświadczenia w tej materii. Zapraszam do wymiany uwag.

Tu jest np. dużo ciekawych zdjęć:

http://radion.name/index.php?option=com_content&view=article&id=2&Itemid=9     ----> są 4 galerie z budową owiewek do motocykla

http://www.youtube.com/watch?v=ZXkR94AQjFM    ----> żeby się odważyć najlepiej zacząć od czegoś prostego. Woskowanie, polerowanie. Gość nakłada żelkot z utwardzaczem pneumatycznym pistoletem lakierniczym - żelkot można też nałożyć pędzlem
« Ostatnia zmiana: Październik 13, 2010, 11:44:48 am wysłana przez Maciej Długosz »

cyqlop

  • całkiem inny wariat
  • *****
  • Wiadomości: 822
  • Czułów
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #1 dnia: Lipiec 10, 2010, 06:53:49 am »
zapomniałeś o rękawiczkach lateksowych trzeba ich mieć sporo najlepiej kupić całą paczkę w aptece :)

Epidjan śmierdzi
ale MGS nie śmierdzi z tym że mieszanka jego to 40% utw 60% żywicy czas żelowania przy takiej mieszance to równe 45 min
dawkę utw można zwiększyć wtedy szybciej stwardnieje ale i temp podczas utwardzania będzie wysoka może nawet poparzyć :) (jak przywalimy z utw. raz tak miałem), reakcja gwałtowna stopiło mi plastikowy kubeczek w którym pozostało mi z 300 ml mieszanki :)
(raz mi się top zdażyło)


mata to mata, czyli chaotycznie poprzeplatane kawałki najczęściej włókna szkalanego
tkanina to tkanina, czyli spolot np. 2/2 wygląda jak materiał do szycia i dobrze się go układa, sa jescze inne spoloty
a rowing to rowing, czli nić pojedyncze włókno
mata rowingowa to że tak powiem nici połączone ze sobą tylko cienka nitką wszystkie w jednym kierunku, to podwala na optymalne rozłożenie sił w różnego rodzaju elementach

tkaninę układamy 0st 45st 0st
nie mylmy pojęć
Moja mała firemka
https://cnc-warsztat.pl (frezuje aluminium, drewno, tworzywa sztuczne)  ZAPRASZAM, DOBRE CENY

Druga strona
https://sites.google.com/site/cyqlopproject

Saurus

  • całkiem inny wariat
  • *****
  • Wiadomości: 784
    • Moje zdjęcia
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #2 dnia: Lipiec 10, 2010, 11:10:00 am »
zapomniałeś o rękawiczkach lateksowych trzeba ich mieć sporo najlepiej kupić całą paczkę w aptece :)

Polecam winylowe. Nieznacznie droższe ale zdecydowanie wytrzymalsze mechanicznie, nie drą się, nie śmierdzą, nie potrzebują talku. I w przeciwieństwie do lateksowych nie rozpadają się od smarów i benzyny (ja ich używam przy naprawach rowerów).

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #3 dnia: Lipiec 10, 2010, 02:51:47 pm »
"Chaotyczna" mata z włókna szklanego wygląda tak:



Rowing z włókna szklanego wygląda tak (coś jak płaski sznurek - tu akurat nawinięty na szpulę):



Mata rowingowa z włókna szklanego wygląda tak:



Mata rowingowa z włókna węglowego wygląda tak:



Dostawcy, producenci (dzwonić lub pisać e-maila do nich i spytać o najbliższego dystrybutora):
- włókno szklane np. bezpośredni producent firma Krosglas z Krosna (Podkarpackie): http://www.krosglass.pl/
- żywice, utwardzacze, żelkoty, woski, polialkohole winylowe np. bezpośredni producent firma Organika Sarzyna z Nowej Sarzyny (Podkarpackie): http://www.zch.sarzyna.pl/

Włókno węglowe jest bardziej wytrzymałe niż włókno szklane. To chyba wie każdy. Ale jest jedna bardzo ważna rzecz: do robienia kompozytów/laminatów z włókna węglowego używa się bardzo wysokiej jakości żywic. To też wpływa na wytrzymałość całego "układu". Żywica to spoiwo które w bardzo dużej mierze decyduje o wytrzymałości całego laminatu/ kompozytu. Przykład: włókno węglowe niby takie super-kosmiczne ale gdy nie jest zalaminowane można bez problemu ciąć nożyczkami (!!!). Dopiero po laminowaniu jest twarda, sztywna "skorupa". Przy wysokiej jakości laminatach/ kompozytach żywica musi być pierwszorzędna.
« Ostatnia zmiana: Lipiec 13, 2010, 04:15:47 pm wysłana przez Maciej Długosz »

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #4 dnia: Lipiec 13, 2010, 04:41:31 pm »
Ważne uwagi nt. laminatów/ kompozytów z Wikipedii:

Do pierwszych udanych prób stworzenia konstrukcyjnych kompozytów o zadowalających właściwościach doszło pod koniec II wojny światowej równolegle w Niemczech (IG Farben) i Stanach Zjednoczonych, m.in. dzięki opracowaniu opłacalnych technologii produkcji sztucznych żywic chemoutwardzalnych; wtedy też próbowano zastosować kompozyty w konstrukcjach samolotów.

Lawinowy rozwój kompozytów rozpoczął się jednak dopiero w połowie lat 50., dzięki opracowaniu technologii produkcji tanich żywic poliestrowych, i łączenia ich z nieorganicznymi włóknami konstrukcyjnymi, tzw. włóknem szklanym.

Technika nasycania żywicą mat i tkanin szklanych okazała się tak prosta i dostępna nawet dla prymitywnie wyposażonych zakładów produkcyjnych (także chałupniczych) że doprowadziła do rewolucji w produkcji małych łodzi, samolotów, szybowców i innych niskoseryjnych lub jednostkowych konstrukcji.

Laminat, ze względu na swoją strukturę, ma dobrą wytrzymałość w kierunku włókien, ale bardzo słabą wytrzymałość w kierunku prostopadłym do warstw. Typowym naturalnym laminatem jest drewno. [Moja uwaga] Laminaty mają stosunkowo słabą odporność na uderzenia[Moja uwaga].

Laminaty epoksydowo-węglowe odznaczają się niezwykle korzystnym stosunkiem wagi do wytrzymałości i wyjątkowo dużą sztywnością, są jednak stosunkowo mało odporne na uderzenia i dynamiczne obciążenia. [Moja uwaga]Słabą odporność na uderzenia/ dynamiczne obciążenie mają też laminaty z włókna szklanego [Moja uwaga]. Tej wady nie mają już nieco mniej sztywne laminaty kevlarowo-epoksydowe.

W zastosowaniach przemysłowych i amatorskich (zwłaszcza szkutniczych) dominuje laminat poliestrowy, produkowany w kilku zasadniczych technologiach: najpopularniejsze jest ręczne przesycanie żywicą poliestrową ułożonych w formie (matrycy, "kopycie") krzyżujących się warstw mat i tkanin szklanych, przy użyciu pędzli, wałków itp. narzędzi.

O wiele lepszym materiałem niż poliestry okazały się żywice epoksydowe (laminat epoksydowy), jednak z powodu dużo wyższej ceny i problemów technologicznych (lepkość, problemy z kontrolą szybkości i jakości utwardzania) do dziś nie są używane w masowej produkcji wyrobów laminatowych. Wyjątkiem są konstrukcje szybowcowe, w których wymagana jest większa wytrzymałość możliwa do uzyskania tylko przy użyciu kompozytów epoksydowych

Ulepszeniem technologii jest próżniowe odsysanie powietrza w czasie nasycania tkaniny lub maty żywicą, co bardzo korzystnie wpływa też na jednorodność laminatu. Nasyconą w ten sposób warstwę bez pęcherzyków powietrza nakłada się na poprzednie warstwy w foremniku. Niezbędne do tego urządzenia i materiały nie są drogie ani trudno dostępne.

Jeszcze korzystniejsze jest wygrzewanie laminatu w trakcie utwardzania żywicy, jednak skuteczne wykorzystanie tej techniki wymaga użycia drogich, wielkowymiarowych pieców lub nagrzewnic.
« Ostatnia zmiana: Lipiec 13, 2010, 04:49:03 pm wysłana przez Maciej Długosz »

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #5 dnia: Lipiec 16, 2010, 12:16:22 am »
Przykład jak zrobić owiewkę z włókna szklanego (jest kilka metod - opiszę jedną):

1. Tworzymy szkielet - np. z rurek PCV:



2. Wypełniamy ten szkielet np. styropianem/ pianką



3. Wykańczamy powierzchnię od spodu (tzn. tam gdzie styka się szkielet z rur ze styropianem/ pianką). Wypełniamy ubytki. Szlifujemy dokładnie powierzchnię styropianu/ pianki papierem wpierw "grubym" a potem "cienkim" papierem ściernym żeby otrzymać jednolitą, gładką powierzchnię, lakierujemy.





4.  Laminujemy wcześniej woskując, spryskując polialkoholem winylowym. Część która będzie "odbita" znajduje się od wewnętrznej strony. Nakładamy żelkot żeby otrzymać kolor - w tym przypadku akurat ktoś chciał niebieski. Po utwardzeniu oddzielamy owiewkę od "formy". W tym przypadku forma była ze styropianu/ pianki. Formę można wykonać z innych materiałów - z gipsu modelarskiego, z betonu (!!!), masy papierowej, itp..




Do robienia formy na bazie szkieletu oprócz styropianu/ pianki możemy również użyć:

A) Masę do rzeźbienia

Drobne kawałki ligniny lub papieru toaletowego moczymy w wodzie i rozdrabniamy palcami. Odciskamy i wkładamy do naczynia z gęstym klejem wykonanym z mąki. Kleju powinno być trochę mniej niż mokrego papieru. Całą masę dokładnie wyrabiamy ręką rozcierając kawałeczki papieru. Masa jest gotowa do użycia.

albo:

Drzemy gazety na drobne kawałeczki, umieszczamy je w dużej misce i zalewamy gorącą wodą. Wody nie dajemy za dużo- wystarczy tyle, żeby przykryła gazety . Zostawiamy na parę godzin. Następnie mieszamy ręką tak długo, aż masa zacznie przypominać konsystencją owsiankę. Staramy się rozgnieść wszystkie grudki. Gdy masa jest już gładka, dodajemy kilka łyżeczek soli i dalej mieszamy bardzo dokładnie. Odciskamy nadmiar wody i dodajemy kilka łyżeczek kleju np. wikolu.

albo:

Wytłoczki po jajkach lub gazety rwiemy na drobne kawałeczki, przekładamy do dużej miski, zalewamy wodą i odstawiamy na parę godzin. Następnie dokładnie mieszamy i dodajemy ? opakowania kleju do tapet i około 1 kg mąki. Jeżeli masa jest jeszcze zbyt rzadka dodajemy więcej mąki.

albo:

Do naczynia z ugotowanym krochmalem (może to być również klajster) wrzucamy kawałki ręczników papierowych. Gotujemy przez chwilę cały czas mieszając. Studzimy.

Czas schnięcia dla masy papierowej to 1 - 2 dni w zależności od przewiewu. Po wyschnięciu można ją wiercić, szlifować, ciąć. Może być malowana wszystkimi rodzajami farb, pokostowana i pokrywana szkliwem.

B) Masę drzewną

Jest to mączka do modelowania, która po dodaniu wody zamienia się w bardzo plastyczną, schnącą na powietrzu modelinę o własnościach przypominających drewno. Gotowy przedmiot jest prawie nie do rozbicia, a przy tym lekki jak drewno i daje się jak drewno obrabiać. Masa drzewna bardzo łatwo się ugniata po dodaniu wody, jest bardzo plastyczna, przyczepia się prawie do wszystkich materiałów. Po wyschnięciu jest bardzo lekka, wytrzymała i poddaje się odróbce jak drewno, można ją malować, szlifować czy pokrywać glazurą.

C) Lekką masą plastyczną (modeliną szybkoschnącą, glinka ceramiczna)

Lekka masa plastyczna (modelina szybkoschnąca, glinka ceramiczna) to masa, której nie trzeba wypalać. Jest ona niezwykle lekka, gotowa do użycia, bezwonna i nieszkodliwa dla skóry, utwardza się na powietrzu w temperaturze pokojowej w ciągu 1-2 dni zależnie od grubości warstwy, przyczepna prawie do wszystkich materiałów np. styroporu, drewna, szkła, ceramiki lub tworzywa sztucznego, po wyschnięciu bardzo stabilna i odporna na pękanie, hermetycznie zamknięta, nadaje się do modelowania przez szereg dni, po utwardzeniu można ją obrabiać pilnikiem, szlifować i wiercić, można ją malować wszelkimi farbami, lakierami i pokrywać glazurą.
« Ostatnia zmiana: Lipiec 16, 2010, 01:11:59 am wysłana przez Maciej Długosz »

Tomasz11

  • sympatyk
  • *
  • Wiadomości: 17
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #6 dnia: Lipiec 16, 2010, 02:07:44 pm »
Witam !

     jako modelarz lotniczy wrzucę swoje ...: http://www.forum.modelarstwo.org.pl/viewtopic.php?p=9219&sid=24a4fd58ea583865e354fa62e427b7cf

W skrócie ... robi się formę ze styropianu, następnie trzeba tą formę zabezpieczyć przed działaniem żywic np. taśmą samoprzylepną, pastą do butów, jakimś olejem który zastyga. Następnie robimy laminat. Kiedy uznamy, że już wszystko na dobre związało, szukamy dostępu do styropianu. Bierzemy w łapki butelkę z acetonem i dawaj, polewaj po styropianie. Efekt w ciągu chwili dysponujemy gotową konstrukcją. Jeden problem, że nieraz trudno zerwać taśmę samoprzylepną z miejsc trudno dostępnych. Aha, wszelkie barwniki do żywic powodują osłabienie konstrukcji, chyba że są jakieś specjalne. Ja, robiłem kiedyś kadłub do modelu samolotu z maty szklanej i zauważyłem, że bardzo trzeba uważać z żywicą, tzn. bardzo łatwo jest przesadzić i potem gotowa konstrukcja jest zbyt ciężka.

Pozdr
Tomasz
« Ostatnia zmiana: Lipiec 16, 2010, 02:09:19 pm wysłana przez Tomasz11 »

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #7 dnia: Lipiec 30, 2010, 11:04:56 am »
Ciekawa i praktyczna informacja:

A propos żelkotu - żelkot jest już "de mode" , za ciężki. W branży szybowców pracowicie zdziera się warstwę żelkotu i pokrywa kadłub emalią akrylowa lub poliuretanową. Daje to zysk masy rzędu 11 - 15 kg na szybowiec. Emalia taka jest bardziej odporna na uderzenie niż żelkot.
« Ostatnia zmiana: Lipiec 30, 2010, 11:44:13 am wysłana przez Maciej Długosz »

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #8 dnia: Sierpień 11, 2010, 07:46:08 pm »
... robi się formę ze styropianu, następnie trzeba tą formę zabezpieczyć przed działaniem żywic np. taśmą samoprzylepną, pastą do butów, jakimś olejem który zastyga. Następnie robimy laminat. Kiedy uznamy, że już wszystko na dobre związało, szukamy dostępu do styropianu. Bierzemy w łapki butelkę z acetonem i dawaj, polewaj po styropianie. Efekt w ciągu chwili dysponujemy gotową konstrukcją. Jeden problem, że nieraz trudno zerwać taśmę samoprzylepną z miejsc trudno dostępnych.

Bardzo fajna ta metoda z roztapianiem styropianu!

Znalazłem trochę podobną metodę - tzn. podobną w tym sensie że nie robi się formy która będzie potem super-szlifowana, super-woskowana, super-polerowana. Mianowicie - laminowanie na szkielecie i zostawienie tego szkieletu razem z laminatem! Ta metoda może nie nadaje się do wszystkich zastosowań - np. może być trudno otrzymać bardzo precyzyjne ostre łuki ale ... wtedy można by połączyć obydwie metody - na "łatwe" powierzchnie stworzyć szkielet i go zalaminować, a na trudne i zawiłe powierzchnie styropian (i styropian roztopić pod koniec acetonem). Do jednostkowych produkcji - wydaje mi się że będą - dosyć wydajne i w miarę przewidywalne rezultaty. A tu laminowana łódka na szkielecie drewnianym - szkielet zostaje (szkielet też wzmacnia całość, można wtedy zużyć mniej żywicy mniej włókna - np. razem ze szkieletem wystarczyłaby jedna zalaminowana warstwa włókna szklanego - np. 450-tka albo nawet grubsza):



Jeśli mnie wzrok nie myli to siodełko było laminowane na szkielecie z drutów - i forma jest wcale niepotrzebna. "Laminat zbrojony" - jak beton!

« Ostatnia zmiana: Sierpień 11, 2010, 07:52:47 pm wysłana przez Maciej Długosz »

gemsi

  • całkiem inny wariat
  • *****
  • Wiadomości: 1600
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #9 dnia: Sierpień 11, 2010, 09:44:40 pm »




Nie wiesz czasem ile wazy to kanu ? bo  robione z listewek (metoda słomkowa) wazy okolo 30 kg, tak na oko to mi sie widzi ze to powinno wazyc polowe tego lub nawet mniej
laminat K3 i bambus K5

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #10 dnia: Sierpień 11, 2010, 10:09:45 pm »




Nie wiesz czasem ile wazy to kanu ? bo  robione z listewek (metoda słomkowa) wazy okolo 30 kg, tak na oko to mi sie widzi ze to powinno wazyc polowe tego lub nawet mniej

Yyyyyyy - niestety nie wiem ile to waży. Wygląda to bardzo ciekawie i dlatego to "wrzuciłem" w wątek o laminatach. "Fuksem" wpadłem na tę stronę:

http://rowingforpleasure.blogspot.com/2010/06/flax-boat-at-beale-park.html

Tam nie ma podanych żadnych szczegółowych informacji (poza ogólną informacją że ta łódka zrobiona jest na szkielecie z drewna, laminowane są płótna lniane ... żywicą lnianą ("flax resin") i że ta żywica utwardza się na słońcu pod wpływem promieniowania UV. To samo można zrobić na macie szklanej + żywica poliestrowa).
« Ostatnia zmiana: Sierpień 11, 2010, 10:15:37 pm wysłana przez Maciej Długosz »

technolog1

  • kolarz na poziomie
  • ***
  • Wiadomości: 162
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #11 dnia: Sierpień 12, 2010, 08:39:41 am »
Witam
Ta technika nazywa się "skin on frame" i jest używana przez hobystów do wyroby kanadyjek i kajaków.
Listwy drewniane są gięte na gorąco, połączenia pomiedzy listwami nie sa klejone czy łączone na wkrety tylko wiązane szpagatem i utwardzane lakierem. Zapewnia to wieksza elastyczność połączenia. Materiał pokryciowy to najczęściej kevlar, nylon, poliester czasami włókno szklane. Tkaniny naturalne tylko dla ekohobbystów. Żywice najczęściej stosowane: poliuretanowa, poliestrowa, epoksydowa, poliwinylowa; najlepsza jest poliuretanowa (odporność na uderzenie i ścieranie). "Żywica lniana" to po polsku nazywa się lakier olejny robiony nan bazie oleju lnianego, bliski kuzyn farb alkidowych i ftalowych. Pd względem trwałości dla .... ekohobbystów. Najmocniejsza konstrukcja to drewno egzotyczne gięte na gorąco + kevlar balistyczny + żywica poliuretanowa (może być lakier do podłóg dwukomponentowy). Masa takiej łódki to ok 20 - 25 funtów czyli 10 - 12 kg, połowa masy klasycznej konstrukcji z laminatu Osobiście widziałem łódkę zrobioną z prętów wierzbowych + płótno lniane + olej lniany schnący - pływała ele tylko dla ekonawiedzonych. Zwróccie uwagę na jedną tabliczkę  pod łódką {flaxland - kraina lnu}.
A propos styropianu: wbrew powzechnej opinii styropian (czyli polistyren) nie rozpuszcza się w acetonie tylko w nim mięknie.
Jak zmięknie to wypuszcza powietrze (styropian to 2% polistyrenu i 98% powietrza) i zmniejsza swoją objętość ok 50 razy. Zostaje taki glucik o konsystencji gumy do żucia. Styropian rozpuszcza się w estrach np octan etylu i w aromatach np benzen, toluen, ksylen, i ich mieszaninach np> Nitro. Rozpuszczając styropian w nitro mozna zrobic doskonały lakier i impregnat do papieru.
To na razie tyle.
pozdrawiam T1

Rumcajs

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #12 dnia: Sierpień 12, 2010, 11:13:26 am »
technolog1 - jeśli dobrze zrozumiałem Twoje słowa - zamiast żywicy można stosować lakier??
Próżniowe przesączanie maty szklanej czy maty węglowej ma na celu równomierne (i bez bąbli powietrza) nasycenie "nośnika" w postaci maty, ponadto - ułatwia cały proces żywicowania, gdyż "obsługuje" kilka warstw jednocześnie, a samej żywicy jest tyle ile trzeba (mówiąc bardzo skrótowo). Problemem jest gęstość żywicy, i utrzymanie rygoru czasowego (proces wiązania), co przekłada się na wydajność pompy próżniowej. Z drugiej strony - konstrukcje lotnicze (głównie szybowce) to formy samonośne, w których pokrycie robi również za nośnik konstrukcyjny, więc konieczny jest kompromis pomiędzy wagą a wytrzymałością. Chyba, że zdecydujemy się na konstrukcję podobną do tej zaprezentowanej przez mistrza Kingsbury'ego:




Owiewka roweru jest najczęściej dodatkiem poprawiającym aerodynamikę czy "komfort pogodowy", więc aspekty wytrzymałościowe schodzą na dalszy plan (jest nośnik konstrukcyjny w postaci ramy). Skoro tak, to może i faktycznie wystarczy utwardzenie pokrycia w postaci lakieru.. Chmm.. - zadałeś mi ćwieka, ale bardzo inspirującego :)
« Ostatnia zmiana: Sierpień 12, 2010, 01:35:24 pm wysłana przez Rumcajs »

technolog1

  • kolarz na poziomie
  • ***
  • Wiadomości: 162
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #13 dnia: Sierpień 12, 2010, 08:33:58 pm »
Witam
Laminując żywicą matę otrzymujemy sztywna skorupę, która jest samonośna.
W "skin on frame" jest inaczej: sztywna jest konstrukcja nośna, na którą naciągamy tkaninę ("skórę")
Lakier lub inna farba jest po to aby powłokę zaimpregnować - w końcu to łódka.
W przypadku owiewek impregnacja nie jest konieczna - jeśli np. zastosujemy deszczochronny ortalion.
Najbardziej znaną konstrukcja tego typu jest parasol.
Pozdrawiam T1

MaciejDlugosz

  • Gość
Odp: Kompozyty, laminaty (włókno szklane, włókno węglowe)
« Odpowiedź #14 dnia: Sierpień 12, 2010, 08:41:42 pm »
Laminując żywicą matę otrzymujemy sztywna skorupę, która jest samonośna.
W "skin on frame" jest inaczej: sztywna jest konstrukcja nośna, na którą naciągamy tkaninę ("skórę")
Lakier lub inna farba jest po to aby powłokę zaimpregnować - w końcu to łódka.

Nie wiem czy sam też dobrze zrozumiałem:

Najmocniejsza konstrukcja to drewno egzotyczne gięte na gorąco + kevlar balistyczny + żywica poliuretanowa (może być lakier do podłóg dwukomponentowy). Masa takiej łódki to ok 20 - 25 funtów czyli 10 - 12 kg, połowa masy klasycznej konstrukcji z laminatu.

Technolog 1!
Chodzi o to co napisałeś w nawiasie. Czy miałeś na myśli że zamiast żywicy może być lakier? Czy chodziło Ci o coś innego - np. że na zewnętrzną warstwę żywicy poliuretanowej "machnąć" lakier do podłóg dwukomponentowy?

I jeszcze jedno - wydaje mi się że są trzy możliwości:
- samonośna skorupa ---> czysty laminat
- sztywny konstrukcyjnie szkielet z lakierowaną/laminowaną tkaniną (w tym wariancie tkanina nie ma prawie żadnej wytrzymałości konstrukcyjnej)    ---> szkielet i a na nim "doczepiony" tylko "symbolicznie" laminat - czyli w nomenklaturze "skin on frame"
- szkielet zdolny przenosić część obciążeń a z nim zespolona (laminat się klei niemal do każdej powierzchni np. do metalu/drewna) laminowana tkanina również przenosząca obciążenia - coś jak ... zbrojony beton (tkanina jest "przyklejona" i przenosi część obciążeń wspólnie ze szkieletem)   ---> "combo": laminat wspólnie ze szkieletem przenoszą obciążenia

Jeśli np. dobrze widzę to tutaj mamy "zbrojony" laminat - utworzony został kształt siodła z prętów - to mogły być pręty stalowe albo stalowe rurki o cienkich ściankach (albo pręty czy rurki aluminiowe czy miedziane??) zalaminowane potem włóknem szklanym. Żywica klei się praktycznie do wszystkiego co nie jest woskowane/ nie ma cienkiej oddzielającej warstwy (wyschnięty polialkohol winylowy tworzy np. taką oddzielającą warstwę - "błonę"). Więc zalaminowanie tych drutów tworzy "combo". Takie "zbrojenie" znacznie podnosi wytrzymałość całego elementu. Wygląda to tak:

« Ostatnia zmiana: Sierpień 12, 2010, 09:17:33 pm wysłana przez Maciej Długosz »