1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стеклопластик своими руками

Стеклопластик своими руками

Стеклопластик получил широкую известность и популярность как в быту, так и во многих отраслях народного хозяйства. Из этого материала производят и самые простые детали, как например пуговицы и подиума акустической системы, и сложнейшие изделия, например обшивку самолетов. Изделия из стеклопластика можно встретить в автопроизводстве, яхтостроительстве, изготовлении легких самолетов и вертолетов и других сферах промышленного производства.

Роль стеклоткани

Когда готовая стеклоткань будет помещаться на болванку, то нужно позаботиться о максимальном ее прилегании, исключив разнообразные складки. Но если вы что-то там недоглядели и они все же образовались, то мы аккуратно удаляем их кончиком ножа.

Примерно так же удаляются воздушные пузыри. Также стоит отметить, что зачастую одного слоя ткани не хватает, минимальное количество — три-четыре. Каждый слой мы укладываем по очереди, но без длительных задержек. В противном случае предыдущий слой может высохнуть.

Убираем болванку

Когда затвердеет смола (это примерно 3-4 суток), мы удаляем болванку. К слову, это крайне ответственный процесс и повреждение «скорлупы» в нем — нередкое явление. Если это произошло, не отчаивайтесь, ведь поврежденную поверхность можно подклеить посредством той же смолы.

В итоге хотелось бы добавить, что практически каждое изготовление детали тюнинга осуществляется по данной схеме. Но если будет несколько экземпляров, то процедура значительно усложнятся. «Скорлупу» при этом необходимо укрепить дополнительными слоями. Подобные матрицы можно неоднократно использовать, но все детали, вышедшие из нее, потребуют хорошей чистки.

А если необходимо сделать более прочный стеклопластик, то изделие на этапе затвердения помещают в вакуум (то есть, в полиэтиленовый мешочек с откачанным воздухом). Тогда все слои ткани уплотнятся и, соответственно, существенно уплотнится вся поверхность готового материала.

Видео урок — матрица из стеклопластика своими руками

Выбор материалов

Тип материала матрицы принимается в зависимости от количества серийно изготавливаемых деталей. Для одноразовой формовки матрицу допускается изготавливать из гипса. Если требуется изготовить более тысячи образцов, заказывают стальную матрицу. В домашних условиях матрицей часто служит слепок с оригинальной модели. Слепок удобнее всего изготовить также из стеклопластика по технологии, описанной выше.

Выбор типа стеклоткани зависит от требований, предъявляемых к прочностным и эстетическим характеристикам готового изделия. Ткань с тонкими волокнами придаст поверхности гладкий, глянцевый вид, а применение грубой стеклоткани обеспечит высокие показатели прочности.

Состав полимерной смолы также определяется исходя из назначения и условий эксплуатации детали. Полимерный заполнитель отвечает за такие технические характеристики стеклопластика, как:

  • цвет изделия;
  • степень водонепроницаемости;
  • диапазон рабочих температур;
  • подверженность влиянию химических реагентов и сред;
  • восприимчивость к ультрафиолетовому излучению;
  • уровень хрупкости, мягкости, ударопрочности изделия.

Характеристики

Стеклопластик отличается уникальными эксплуатационными характеристиками, благодаря которым этот материал способен выдерживать сильное давление, быть в агрессивной химической среде и обеспечивать невероятную прочность любой конструкции. Сначала его использовали для строительства лодок, автомобилей, самолетов, затем из стеклопластика стали делать пуговицы, бытовые приборы, снегоочистительные приспособления и прочие полезные вещи. Даже сегодня у большинства из нас сохранились старые советские агрегаты, корпус которых выполнен из прочнейшего и практически вечного стеклопластика.

В 90- годах в России стало модно устанавливать стеклопластиковые окна и двери, к которым и сейчас любят добавлять приставку «евро». Безупречные характеристики стеклопластика позволяли ему оставаться самым востребованным материалом для использования практически во всех отраслях промышленности, начиная от бутовой, заканчивая строительной и военной.

Сегодня его используют в качестве конструкционного и теплоизоляционного материала в лодочном производстве, укрепляют корпуса катеров, ракетных двигателей, судов, автомобильные кузова и т.д. Из него делают лопасти вертолетов, выхлопные трубы, коррозиестойкое оборудование, трубопроводы, бассейны… Список изделий, для производства которых применяется стеклопластик, просто колоссален, и если бы он исчез с планеты хотя бы на день, мир погрузился бы в хаос.

Читать еще:  Как включить кондиционер на лада гранта

Состав

Стеклопластик представляет собой композиционный материал, который состоит из стекловолоконного наполнителя и связующего вещества. Стекловолокно представлено нитеобразными волокнами, тканью или матом. Связующее вещество – разные виды полиэфирной смолы. Наполнитель придает материалу прочности и выполняет армирующую функцию, в то время как смола делает его монолитным и распределяет нагрузку равномерно между волокнами. Также именно смола защищает стеклопластик от разрушения агрессивными химическими веществами.

Самые прочные стеклопластики состоят из ориентированно расположенных непрерывных волокон. Их можно разделить на однонаправленные (волокна располагаются параллельно друг другу) и перекрестные (волокна располагаются под определенным углом друг к другу). Изменение ориентации волокон позволяет настраивать прочность и регулировать основные характеристики материала.

Свойства

Выше уже упоминалось об исключительных свойствах стеклопластика, теперь настало время рассмотреть их более подробно. Чем же так хорош этот материал, и почему его применяют практически во всех сферах производства?

  • Высокая прочность – стеклопластик в 9 раз прочнее, чем ПВХ и в 4 раза крепче алюминия. Использование определенных смол и ориентации волокон позволяет делать сорта стеклопластика, которые могут посоревноваться в прочности со сталью или некоторыми сплавами цветных металлов.
  • Устойчивость к коррозии – Стеклопластик не подвержен воздействию электрохимической коррозии, хорошо ведет себя в агрессивных средах (соли, щелочи, кислоты), не боится бактериального воздействия и разложения. Его не портят грызуны, паразиты или плесень.
  • Небольшой вес – если учитывать, что стеклопластик схож по прочности и защитным характеристикам с некоторыми цветными металлами, то его вес в 5-7 раз меньше, что делает этот материал абсолютным лидером. Его удобно размещать в грузовом транспорте, можно сэкономить на перевозке, израсходовать в несколько раз меньше энергии и ресурсов на разгрузку и укладку.
  • Теплоизоляция – стеклопластик является материалом с низкой теплопроводностью и прекрасным изолятором. Лист стеклопластика толщиной 1 мм обладает такими же теплоизоляционными качествами как 5-милиметровое стекло. И без того уникальные защитные свойства материала в разы возрастают при изготовлении «сэндвич»-конструкций с использованием пористых материалов между слоями стеклопластика, например, пенополистирола или пенопласта.
  • Эстетичность – еще одна отличительная особенность стеклопластика. В процессе производства он может быть окрашен в любой цвет, на него можно нанести любой узор или принт. Например, сделать навес для дома или крышу беседки яркого радужного цвета. Стеклопластик прекрасно удерживает пигмент и не выгорает на солнце.
  • Низкая стоимость – при всех своих отменных эксплуатационных характеристиках цена стеклопластика не так уж высока. Более того, его можно сделать своими руками, сэкономив значительную сумму, но об этом мы расскажем чуть позже.

    Классификация

    Стеклопластик можно классифицировать в зависимости от формы выпуска, например, различают листовой и рулонный стеклопластик. Также материал бывает разных цветов, но основная классификация происходит по областям применения.

    Так, бывают следующие виды стеклопластика:

  • Конструкционный – используется в виде силовых элементов для укрепления стержневых конструкций насосных штанг, резинотканевых гусениц, лент или корпусов электродвигателей.
  • Высокопрочный – укрепленный стеклопластик для производства многолопастных винтов с высокой нагрузкой, которые устанавливаются в двигатели широкофюзеляжных самолетов. Он снижает массу лопасти в несколько раз по сравнению с алюминиевыми лопастями. В то же время такой стеклопластик повышает КПД двигателя, снижает расход горючего, обеспечивает высокую отдачу двигателя на взлете и увеличивает ресурс работы.
  • Химически устойчивый – характеристики данного вида стеклопластика зависят от разновидности смолы, применяемой для его изготовления.
  • Термостойкий – негорючий стеклопластик с повышенной прочностью для радиотехнических или конструкционных нужд. Рабочая температура может доходить до 350С. Этот вид материала применяется в основном для изготовления двигателей мотоциклов, защитных кожухов и экранов в самолетах, капотов и т.д. Термостойкий стеклопластик сохраняет высокие стабильные прочностные характеристики даже при продолжительном воздействии высокой температуры. Он не горит и обеспечивает высокую пожаробезопасность.
  • Электротехнический – стеклопластик, используемый в электросушилках, обогревателях и другом подобном оборудовании. Основное назначение – теплоизоляция.

    Выбор материалов

    Один из ответственных моментов ещё на стадии подготовки – выбор материалов. Вам нужно определиться, из чего будет сделана форма, и какая полимерная смола будет использоваться. Не менее важна и стеклоткань: чем она тоньше, тем глаже будет готовая поверхность, чем грубее, тем прочнее.

    От качества полимерной смолы зависит прочность будущего изделия, его цвет, свето- и влагопроницаемость, реакция на окружающую температуру, а также прочность к ударам и на изгиб.

    Читать еще:  Как правильно промыть радиатор

    Для безошибочного раскроя материала понадобится лекало из картона (выкройка). Если планируется сделать несколько слоёв стеклопластика, то понадобится несколько одинаковых выкроек стеклоткани.

    Разделительный и покрывной слои

    Разделительный (он же внешний) слой наносится на поверхность готовой матрицы. Не забудьте промазать форму (матрицу) автовоском или тефлоновым гелем. Без этой смазки готовое изделие прилипнет к поверхности.

    Если планируете делать стеклопластик толще одного слоя, то каждый отдельный слой высушивается и хранится под своим порядковым номером (порядок собирания готового изделия).

    Покрывным (верхним/защитным) называется слой из полиэфирной (или эпоксидной) смолы. Она застывает только при смешивании основного состава и отвердителя. Толщина этого слоя не более 4 мм.

    Ручное формование

    В работе с эпоксидной смолой и стекловолокном применяется несколько технологий. Эти технологии применимы не только к стекловолокну, но и к другим аналогичным материалам, способным армировать смолу. Ручное формование – способ наложения стеклоткани, пропитанной эпоксидкой. Он считается самым простым и дешевым по себестоимости, однако требует от мастера определенной квалификации. Если нанимать профессионала, то сэкономить на стоимости ремонта вряд ли получится.

    Смола наносится на материал с помощью кисти или валика. Специальные инструменты должны быть рассчитаны на работу с полимером. Стеклоткань или стеклохолст сразу укладывается в предварительно подготовленную форму, но в некоторых случаях целесообразно сначала произвести пропитку, а затем уложить волокна.

    Для того, чтобы материал равномерно лег на поверхность, смола распределилась между волокнами, а пузырьки воздуха вышли на поверхность, стеклоткань обрабатывается разбивочным валиком. Финализируется наложение материала укаточным валиком. Оставшийся воздух выдавливается из-под волокон и выходит наружу. Если под стеклотканью останутся пузырьки воздуха, то место их локализации будет прослаблено. Иногда даже образуются сквозные отверстия. Избавиться от такого брака практически невозможно. Придется все работы начинать сначала.

    Специализированное оборудование способно механизировать труд, но только лишь частично. Смола подается с помощью смесителей прямо на валик. В нее добавляется катализатор и прочие наполнители. Но раскатывается смола валиком вручную. Тем не менее, такие приспособления позволяют ускорить процесс укладки стекловолокна. Плюс данного метода заключается в небольших финансовых затратах. Но получить качественный результат без должного опыта очень сложно. Ручное формование подходит для небольших объемов работ.

    Извлечение из формы и окончательная обработка

    Извлечение изделия из матрицы необходимо производить после набора материалом прочности во избежание его деформации и расслоения. В обычных условиях время высыхания стеклопластика составляет от 12 до 24 часов. Сократить это время можно путем прогрева матрицы инфракрасным излучателем, или поместив ее в сушильную камеру.

    Окончательная обработка включает в себя обрезку и шлифовку краев изделия.

    В случае необходимости, изделие может быть окрашено в нужный цвет краской на полиуретановой основе. Готовые материалы могут быть склеены друг с другом при помощи полимерных клеевых составов.

    Стекловолокно + эпоксидка. Изготовление лицевых панелей любой формы из стеклопластика

    Любой панели, для начала, требуется предмет-форма. Так как будущий блок будет из корпуса ATX, скручиваем форму из тех же блоков при помощи саморезов по металлу по размеру будущей панели, а внутри обклеиваем малярным скотчем. Для того чтобы форма не рассыпалась, когда будем доставать, закладываем стекловолоконную шкурку (используется для затирки шпаклёвки у маляров).

    Думаю не все читатели данной статьи «заядлые» строители, так что опишу подробно. Для формы можно использовать любую гипсовую штукатурку. Не рекомендую чистый гипс или алебастр, т.к. он очень быстро застывает.

    Раствор замешиваем в пропорции одна часть воды плюс три части гипсовой смеси до однородной массы. Аккуратно выкладываем в форму шпателем и разглаживаем до получения нужного вида будущей панели и даём высохнуть примерно сутки. Получается такая конструкция.

    Когда всё застыло, достаём из формы нашу заготовку, на неровности и сколы не обращаем внимания. Обклеиваем малярным скотчем и получаем что-то вроде этого:

    Четыре отверстия по краям, как на фото, не пригодятся, их пропускаем.
    Далее — сам процесс. Берём вот такой ремкомплект: стекловолокно, эпоксидка и затвердитель, что продаётся почти в любом авто-магазине.

    Вырезаем заранее стекловолокно чуть больше по размеру, чем наша предмет-форма.

    Размешиваем эпоксидку и затвердитель 1:10. Советую замешивать понемногу, быстро сохнет. Итак, раствор замешан. Наливаем на форму и размазываем по всей площади, стараясь не залить края.
    Я использовал узкий резиновый шпатель для затирания швов кафельной плитки. Укладываем последовательно все три слоя стекловолокна, аккуратно прижимаем тем же шпателем к форме, сухие места проливаем и разглаживаем. Одного замеса должно хватить.

    Читать еще:  Как узнать когда менять свечи зажигания

    Дожидаемся полной полимеризации эпоксидки, вставляем вверх ногами в ту форму, в которой мы и приготовили нашу предмет-форму и подрезаем «заподлицо» выглядывающее стекловолокно.

    Снова замешиваем эпоксидку и в прямом смысле слова проливаем края, ждём до полного высыхания, сутки не меньше. Получается вот такая заготовка:

    Теперь нужно вытащить вандальским (по-другому не получилось) методом предмет-форму.


    Приступаем к выравниванию. Шпаклёвку я использовал универсальную, т.е. по пластмассе и металлу. Замешивается она также как и эпоксидный клей, 1:10.

    Шпаклюется всё в несколько слоёв, каждому надо давать высохнуть. Перед каждым последующим слоем шкурим, но без фанатизма.


    Пришло время окна под дисплей. Вырезаем аккуратно и вставляем оргстекло, по размеру чуть больше, чем используемый дисплей. Шпаклюем.


    С нетерпением дожидаемся высыхания шпаклёвки, берём мелкую шкурку (зернистость 500-1000) и доводим нашу панель, насколько это возможно, до идеала.
    Для ускорения процесса я использовал шлифовальную насадку на «болгарку».

    Получилось, по-моему, не плохо.

    Покраска производится в 5-7 слоёв, иначе будут потёки. Красил обычным баллончиком. Не забываем окно дисплея залепить малярным скотчем.

    Крепления панели к корпусу блока, без всяких ухищрений прилепил той же эпоксидкой, получилось надёжно.

    Схему блока питания разбирать не буду. Кому интересно, вот тут подробно «Переделка компьютерного блока питания под зарядное устройство в подробностях»

    Крепим все узлы.


    И вот что получаем в итоге.

    Благодарю за внимание!

    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:

    1. Канализационные трубы.
    2. Строительные вёдра.
    3. Пластиковые бочки.
    4. Дождевые отливы.
    5. 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.

  • Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector