Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Эпоксидные композиционные системы от фирмы REICHHOLD. Часть 1.

BB_Raw - 001

История судостроения показывает, что развитие и совершенствование являются процессом бесконечным. Компания SР Sistеms не только видит свое призвание в продолжении этого развития, но и располагает всем необходимым для инициирования изменений технологии, обеспечивая серьезный прорыв в области применения эпоксидов. На сегодня это одна из передовых компаний, работающих на судостроение. Ключевым фактором, обеспечивающим успех, несомненно является высокое качество.

К сожалению, существует проблема качества продуктов, которые, по утверждению производителей, разработаны специально для использования в судостроении, но на самом деле не отвечают требованиям сегодняшних стандартов. Известны клеи, которые просто деградируют в морских условиях. Известны лаки, которые покрываются трещинами и начинают шелушиться всего за один сезон. Известны ламинирующие системы, вызывающие пузырение.

Марка SР Sistеms  высочайшее качество гарантирует.

Каждый клей, краска или смола из предлагаемого ассортимента SР Sistems создавались целенаправленно — со стремлением достичь новых высот в данной узкой области эксплуатационных характеристик. Чем бы вы ни занимались, будь то строительство, ремонт или просто отделка судна из того или иного материала, вы можете использовать для каждой конкретной операции наиболее подходящий продукт.

Одновременно с тем, что компания SР Sistems продолжает работу над созданием новых и совершенствованием существующих продуктов, большое внимание постоянно уделяется повышению технологических характеристик материалов. Конечный результат всегда зависит как от качества применяемого продукта, так и от легкости его нанесения. Работая с конкретными продуктами SР Sistems, представляемыми ниже, вы будете приятно удивлены тем, насколько просты они в использовании и при этом позволяют достигать самых высоких результатов.

SР 106 — эпоксидная система дkя склеивания дерева и нанесения на него покрытий, обеспечивающая такие характеристики, свойственные эпоксидам, как прочность соединения, долговечность, водостойкость. Хотя первоначально система разрабатывалась для дерева, она одинаково пригодна и для применения с армированными полиэфирами SР 106 — это стандартный адгезив, используемый сегодня большинством верфей при работе с деревом.

iso-npg- - 002

Он удобен в применении (особенно при нанесении с использованием мини насоса) и универсален в широком диапазоне рабочих условий, включая неидеальную температуру рабочего помещения. Путем добавления в предварительно приготовленную систему порошка — филлера SР можно получать недорогой эпоксидный филлер для применения в самых разнообразных целях (см. SР филлеры). Нанесенная на поверхность дерева, армированного полиэфира или бетона, SР 106 образует долговечную «пластиковую» пленку, которая защищает поверхность от проникновения воды, механических повреждений и химических загрязнителей.

• Удобна для любых судостроительных и судоремонтных работ.

• Хороша в качестве не чистового покрытия.

• Толерантна к низким температурам.

• Есть выбор между быстрым и медленным отвердителем.

• Соотношение компонентов 5:1.

• Может быть модифицирована добавлением филлер – порошка.

• Не содержит растворителя.

• Пользуйтесь растворителями В фирмы SР для очистки инструментов.

Southern- 003

SР 320 — эпоксидная система многоцелевого назначения. Ее покрывающие свойства просто бесподобны. Высокий глянец может быть достигнут нанесением всего лишь одного или двух слоев SР 320, а присущие эпоксидам характеристики делают ее незаменимой там, где требуется хорошая адгезия при заполнении стыков и пустот. Полностью впитывается деревом, обеспечивая при этом поверхности изделия превосходные характеристики водостойкости и антиобразивные свойства. Можно с легкостью наносить пленку толстого слоя, обеспечивающую быстрый и глубокий глянец. Может смешиваться с любым из филлеров SР с целью получении различных типов клея и наполнителя. SР 320 обладает довольно низкой вязкостью, что делает ее легко применимой как в качества покрытия, так и для ламинирования.

Это продукт, который может предоставить каждому прекрасный шанс достичь самых высоких результатов. Вам предоставляется возможность удивить себя самих!

• Устанавливает новые стандарты в области чистоты поверхности, упругости и прочности.

• Идеальная смола для чистового покрытия, склеивания, наполнения и , ламинирования.

• Низкая вязкость  обеспечивает пропитываемость волокон при ламинировании.

• Выбор между быстрым и медленным отвердителем в целях соответствия требованиям технологии.

• Простое соотношение растворов смола — отвердитель 5:2 по объему.

• Для очистки инструмента рекомендуется В — растворитель SР.

ballon - 004

SРАВОND 120 — универсальный клей для склеивания широкого перечня материалов, таких, как бетон и армированный пластик, дерево и металл. Эпоксидная система высокого качества, разработанная для применения в условиях строжайших требований, предъявляемых к изделиям судостроения. Обеспечивает склеивание с исключительно высокой прочностью на сдвиг. При объемном соотношении параметров раствора 2:1 Spabond 120 легко перемешивается.

Могут применяться два разных отвердителя в зависимости от того, каковы требования ко времени отверждения Обладает такой вязкостью, которая делает ее легко применимой для широкого выбора склеиваемых поверхностей. Чтобы расширить перечень операций по склеиванию, будь то соединение стыков или заполнение пустот, SраЬоnd 120 можно смешивать с SР-филлер-порошками.

• Исключительно высокие склеивающие свойства.

• Требуется лишь минимальное усилие сжатия склеиваемых плоскостей.

• Отсутствие усадки.

• Легко модифицируется путем добавления SР – порошков.

• Хорошо склеивает дерево, армированные стеклопластики, металлы, бетон.

• Варьируется время отверждения благодаря выбору между быстрым и медленным отвердителем.

• Для очистки инструмента рекомендуется В-растворитель SР.

46637 - 005

SFILL.  400 — специально разработанный облегченный эпоксидный филлер нового поколения. Применяется в судостроении как шпатлевка, облегчая выполнение этой трудоемкой операции. Продукт имеет специальную формулу, которая обеспечивает легкость нанесения в комбинации с высокими эксплуатационными характеристиками, чего ранее не удавалось получать.

Двухкомпонентный продукт, не содержащий в своем составе растворителя, обеспечивает хорошее заполнение пустот, отсутствие усадки, высокую водостойкость обрабатываемой поверхности и превосходную адгезию со сплавами, сталью, бетоном, армированными пластиками, деревом и деревом / эпоксидом. Мелкозернистая консистенция позволяет легко перемешивать компоненты и обеспечивает равномерность и гладкость наносимого слоя. Особо важным свойством SFILL  400 является легкость обработки абразивным материалом, высоко ценимая профессионалами. Является более «эластичным», чем другие известные системы, филлером, обеспечивает некоторый уровень эластичности уже отвержденному материалу.

• на 60% легче обычных филлеров.

• Легок в приготовлении раствора и нанесении, при абразивной обработке.

• Исключительно однородная консистенция.

• Высокие адгезионные характеристики.

• Хорошие показатели в заполнении вертикальных поверхностей и заполнении пустот.

• Соотношение компонентов раствора 1:1.

• Для очистки инструмента рекомендуется В растворитель SР

tm9 - 006

ЕРОSЕАL  300 — эффективный грунт для получения идеальной поверхности дерева, если даже она подготовлена не идеально. Быстро проникает в структуру поверхности и образует стабильный базовый слой, который может быть успешно покрыт любой из систем SР.  Чрезвычайно низкая вязкость Ероsеаl 300 такова, что по своим внешним проявлениям грунт напоминает воду и обладает исключительными проникающими и смачивающими способностями, обеспечивая надежное качество склеивания.

Ероsеаl 300 признан профессиональными реставраторами деревянных судов, использующими его для восстановления эксплуатационных характеристик изношенных деревянных элементов судна. Продукт обычно используется в комбинации с другими покрытиями или клеющими продуктами SР, так как является частью специально разработанной схемы, в которой каждый продукт и ассоциирующаяся с ним операция вносят свой вклад в достижение максимально высоких эксплуатационных характеристик.

• Исключительно быстрое проникновение.

•глубь поверхности материала.

• Высокие адгезионные показатели с деревом и другими материалами.

• Простое соотношение компонентов раствора 1:1.

• Совместим с большинством систем покрытий.

• Может быть нанесен при помощи кисти, валика или пистолета –пульверизатора.

• Для очистки инструмента рекомендуется В — растворитель SР.

Scigrip- - 007

НIВUILD  302 — обладает превосходными адгезионными характеристиками, свойственными эпоксидам, используется в качестве компонента в системе шпатлевки и обработки перед нанесением покрытия на поверхность армированных пластиков. дерева/эпоксида, стали. алюминия и бетона. Получил признание профессионалов за легкость в работе и возможность получении высокого качества покрытия, в качестве «подстилочного слоя» под эпоксид  дает поверхность, которая может быть обработана абразивным материалом до самых высоких показателей чистоты.

Имеет короткое время высыхания и отверждения, что позволяет наносить покрытие уже через 1 -2 часа; это дает возможность быстрого набора толщины слоя, по сравнению с обычными системами. Два слоя НiЬuild 302, нанесенные один за другим с коротким времeнным  интервалом, дают высокие показатели чистоты поверхности на большинстве поверхностей. Возможно нанесение толстого индивидуального слоя, что обеспечивает ускоренный набор толщины.

Система должна перемешиваться с подходящим растворителем в зависимости от того, какой способ нанесения предполагается применить. Будучи высококачественным шпатлевочным продуктом, Нibuild 302 разработан таким образом, чтобы легко обрабатываться абразивным материалом, однако это не отразилось на его водостойкости и адгезионных показателях. Материал идеален для применения в судостроении, в том числе и для нанесения покрытий ниже ватерлинии.

• Может быть нанесен кистью, валиком или пистолетом-пульверизатором.

* Легко и быстро зашкуривается, обеспечивая высокую чистоту поверхности.

• Высокие адгезионные показатели с широким перечнем различных материалов.

* Простое объемное соотношение компонентов 3:1.

• Высокое содержание твердых составляющих, пониженное испарение растворителя.

• Для напыления рекомендуется применение 20% G — растворителя SР; для нанесения при помощи кисти и для очистки инструмента рекомендуется 15% D — раcтворителя SР.

dd1f - 008

ЕРОСОАТ 301 прочный лакообразный подстилочный слой, который держится до конца сезона и дольше позволяя вам с улыбкой наблюдать за тем, как ваши соседи занимаются традиционным осенним ремонтом яхты. Являясь эпоксидом, Еросоаt 301 формирует превосходную адгезионную связь с поверхностью дерева, стали, нержавеющей стали, алюминия и с любой поверхностью, уже покрытой эпоксидом. Позволяет получать большую общую толщину при минимальном числе нанесений.

Обеспечивает высокоэффективный защитный слой {против царапин и пр.), который в свою очередь является идеальным подготовительным слоем для любого окончательного косметического покрытия. Если вы имеете дело с чистым деревом, лучше всего использовать Еросоаt 301 в комбинации с Ероsеаl 300 в качестве грунта. Если требуется получить сверхчистую поверхность,      Ultrаvаг 2000 обеспечит этот показатель путем добавления стойкого к воздействию ультрафиолетовых лучей высокоглянцевого барьерного слоя, который защитит ваше судно на долгие годы.

• Легкий набор толщины.

• Совместимость с большинством типов косметических покрытий.

• В обращении напоминает обычные лаки.

• Может наноситься кистью, валиком или пистолетом – пульверизатором.

• Простое соотношение компонентов 2:1 обеспечивает легкое приготовление раствора.

• Рекомендуется D — растворитель SР для нанесения кистью или     F — растворитель SР для напыления.

bfa45 - 009

ULТRАVАR  2000 — это топкоутный чистый лак SР, двойной полиуретан, который имеет значительное преимущество перед другими полиуретанами в том, что касается устойчивости под воздействием ультрафиолетовых лучей. Обладает барьером против ультрафиолетовых лучей и обеспечивает превосходную цветовую стойкость (отсутствие пожелтений) покрытия и удобство обслуживания соединений дерево-волокно, которые подвергаются воздействию лучей ультрафиолета.

Наносится поверх эпоксида SР, обладает глубокой прозрачностью и удивительно стойким глянцем. Содержит приблизительно 50% твердого вещества, что значительно превышает аналогичные показатели других чистых полиуретановых продуктов. Это делает возможным быстрый набор толщины с минимальным количеством слоев, т.е. позволяет получать высококачественное покрытие при относительно небольших вложениях Ultravar 2000 можно использовать и непосредственно в качестве лакового покрытия для дерева.

• Сверхчистый лак с хорошей цветовой стойкостью.

• Превосходные адгезионные характеристики.

• Высокая стойкость глянца.

• Хорошая укрывистость для получения быстрого и недорогого лакового покрытия.

• Простое соотношение компонентов 2:1.

• Может наноситься при помощи кисти. валика или пистолета –пульверизатора.

• Для нанесения кистью рекомендуется Е — растворитвль SР;  для напыления — Н — растворитель SР.

В. Логинов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №167.

16.03.2014 Posted by | композитные конструкции | , , , , , , | Оставьте комментарий

Стеклопластик в нашем малом судостроении. Часть2.

00 00

Как отмечалось, влага вообще отрицательно влияет на свойства стеклопла­стиков, поэтому конструкционные стекломатериалы всегда аппретируют — покрывают гидрофобным составом, отталкива­ющим влагу и способствующим лучшей адгезии полиэфирного связующего к поверхности стекла. Часто в руки любителей попадают изоляци­онные стеклоткани, которые обработаны не гидрофобным конструкционным, а парафино­вым или крахмально — масляным аппретом. Та­кая обработка, напротив, вредит прочности стеклопластика, поэтому изоляционные тка­ни пригодны для применения только после их предварительного отжига с помощью электронагревателя или над пламенем горелки. Taк как отожженные волокна имеют пониженную адгезию к связующему и более склонны к осмосу, они должны применяться совместно с эпоксидной смолой.

Стекломатериалы поставляются в следую­щих видах:

ровинг — это наиболее простая форма по­ставки; представляет собой непрерывный жгут из параллельных стекловолокон, смотан­ный в шпулю. Может иметь различную толщи­ну, определяемую числом сложений (обычно от 3 до 150). что дает значение погонного веса 300 — 4300 текс (г/км);

ткани; различаются по толщине нити и спо­собу переплетения; их поверхностей плотность составляет от 200 до 1600 г/м. Широко известна отечественная стеклоткань Т11 или Т12) с аппретом ГВС-9. Она имеет сатиновое переплетение 8/3. легко принимает сложные (формы и при правильной пропитке обеспечи­вает высокую прочность готового стеклопла­стика. Ткани более жесткого полотняного переплетения называются стеклосетками и стеклорогожами. Сетку с ее тонкой структурой используют для наружных слоев пластика. Рогожа изготавливается из ровинга, имеет вы­сокую прочность и жесткость и обычно приме­няется для армирования сильнонагруженных участков корпуса судна не слишком сложной формы. Большинство тканей равнопрочны в обоих направлениях — и по основе, и по утку, но встречаются и однонаправленные жгутовые ткани, подходящие для элементов судового набора;

маты (холсты) образованы ненаправлен­ным переплетением коротких отрезков стекло­нитей. Чтобы нити не рассыпались, их склеи­вают аппретирующей эмульсией, которая растворяется в процессе пропитки стекломата  связующим. Кроме эмульсионной существу­ет порошковая связка нитей, заключающая­ся в том, что связывающий аппрет концентрируется только в точках пересечения нитей между собой. Стекломат выпускается с различной поверхностной плотностью — от 225 до 900 г/м2. Армированный матом стеклопластик получается существенно менее жестким и прочным по сравнению с армированным тка­нью вследствие хаотичного расположения волокон и худшего соотношения стекло/связую­щее, и все же он наиболее популярен а конструкциях малых судов благодаря своей технологичности: мат легко пропитывается смолой, может принимать сложные формы и позволяет быстро набрать толщину изделия;

прочие разновидности стекломатериа­лов. Для конкретных технологических усло­вий выпускаются другие формы материалов: лента (тесьма), а также комбинированные маты образованные проклеенными либо про­шитыми слоями простых тканей и матов. Ком­бинированные материалы позволяют сэконо­мить время на раскрое; при этом слои заранее могут быть ориентированы оптимальным для прочности образом. Стоимость стекломатериалов зависит от предприятия — изготовителя и составляет 3 — 4 долл,/кг.

001

Углеволокно. При всех своих достоинствах стеклопластик в составе корпуса судна проиг­рывает металлам по жесткости. В случаях, когда соотношение жесткость/масса являет­ся определяющим параметром, могут быть использованы углеродные волокна. Их модуль упругости в три раза выше, чем у стекловолок­на. Применение углеволокна относится к сфере высоких технологий, требует особой тща­тельности в подборе типа и количества связующего; кроме того, угольное волокно на порядок дороже стеклянного, поэтому приме­нение углепластиков в судостроении до сих пор ограничивалось экспериментальными и спортивными образцами.

Арамиды. Несколько менее дорогостоя­щую альтернативу углеволокну в случаях, ког­да вес конструкции является критическим па­раметром, составляют арамидные волокна и ткани, более известные под названием «Кев­лар» или СВМ — армированный кевларом ком­позит на треть легче стеклопластика, прочнее его при растяжении и изгибе, но проигрыва­ет при сжимающий нагрузке, в качестве свя­зующего для арамидов лучше использовать эпоксидвинилэфирные смолы. Высокомодульиые волокна могут быть также скомбинированы с обычными стеклотканями, что улучшает механические свойства последних,

Заполнители. Трехслойные конструкции заняли в малом судостроении достойное мес­то благодаря присущей им высокой жесткос­ти, хорошим тепло – и звуко — изолирующим свой­ствам, возможности повышения запаса аварийной плавучести. По существу, комбина­ция двух слоев прочного материала, между ко­торыми помещен легкий малонагруженный за­полнитель, представляет собой отдельный тип композита, к совместимости компонентов ко­торого должны быть предъявлены особо жест­кие требования.

Фирмы — поставщики предла­гают разнообразные виды трехслойных заполнителей, надежность работы которых в составе полиэфирного ламината подтвержде­на опытом успешной эксплуатации изготов­ленных с их применением конструкций. Заполнители можно условно разделить на две технологически различные группы; гото­вые пластины (плиты) фиксированной толщи­ны и полуфабрикаты, образующие средний слой непосредственно в процессе формова­ния изделия.

002

К первой группе относятся следующие ма­териалы:

листы поливинилхлоридного или поли­уретанового пенопласта, имеющие толщину от 5 до 80 мм и плотность 40 — 200 кг/м3. Для выкладки сферических поверхностей применяются плиты, прорезанные в перпен­дикулярных направлениях и наклеенные для прочности на неплотную ткань. Существуют огнестойкие модификации;

бальзовые пластины, нарезанные попе­рек волокон. Этот заполнитель успешно ис­пользуется на протяжении многих лет (не­смотря на конкуренцию со стороны более долговечных и дешевых пенопластов] прежде всего благодаря своим прекрасным механи­ческим свойствам при более чем умеренной плотности 95 — 250 кг/м3 Разумеется, чаще его используют в тех странах, где бальза не считается экзотической древесиной.

Качество трехслойного пластика, изготов­ленного с применением жесткого заполните­ля, зависит прежде всего от качества склейки пары заполнитель — ламинат, поэтому здесь необходимо применение специальных клеев и приложение давления на время отвержде­ния клея. Кроме того, подкрепляемая поверх­ность должна быть по возможности прямой, без сломов и зигов, иначе придется заниматься трудоемким раскроем, подгонкой и разделкой кромок пластин заполнителя. Эта трудности значительно легче преодо­левают материалы второй группы. Из них при­меняются:

пасты, приготовленные на основе поли­эфирного либо другого связующего с хоро­шей адгезией к ламинату; в них подмешива­ет снижающие плотность добавки — полые стеклянные микросферы, бальзовую крошку.

специальный синтетический мат,  известный у нас под торговым названием «По­ликор». Разработан в Японии группой «U-Pica». В его структуру, образованную полиэфирны­ми нитями, включены стеклянные микросферы, но в отличие от пасты он пропитывается тем же связующим, что и несущие крайние слои. После пропитки плотность заполнителя составляет 600 — 800 кг/м3.  Сухой мат имеет заданную толщину 1 — 5 мм, остающуюся; не­изменной после пропитай, и фактически объединяет некоторые особенности пенопластов и паст. Прочность спаев, образованных  поликор — матом. относительно невелика, по­этому при больших толшинах конструкции они должны перекрываться промежуточными слоями стекломата.

003

Клеящие пасты, как правило, конструкция пластикового судна включает две секции или более, соединенные по линии борта, на стрингерах или переборках и т.д. От качества склейки секций зависит прочность и долговечность судна в целом. Здесь особенно ва­жен системный подход к подбору материалов корпуса и клея, потому что один и тот же кле­ящий компаунд будет вести себя по — разному на ламинатах с разными связующими основами. Принципиальная разница такова: эпок­сидные смолы в присутствии кислорода воз­духа полимеризуются активнее , тогда как полиэфирные, напротив, замедляют отверж­дение на воздухе.

Открытая поверхность эпоксидного пластика полностью полимерызуетея и покрывается слоем аминов, препятствующнх качественной приклейке к ней эле­ментов набора, по этому  место склейки должно быть зачищено механическим  путем: эпоксидный же клей реагирует с ним так же  как с любой другой инертной поверхностью. Открытая поверхность обычного полиэфирно­го ламината сохраняет «незакрытые» свобод­ные радикалы полимерных цепочек в течение приблизительно двух суток, поэтому однород­ные приформовки и клеевые составы способ­ны с ними взаимодействовать на химическом уровне, образуй монолитные соединения. Компании — поставщики предлагают клея­щие пасты (филеры) под разными торговыми марками, но сохраняется общее деление их на составы для склеивания готового ламината и составы для приклейки к ламинату деревянных / пенолластовых деталей конструкции.

Декоративы, Декоративные составы (гелькоуты или, проще, гели), которыми покрывают внутренние и внешние поверхности пластико­вых изделий, выполняют несколько важных функций. Во — первых, в декоративный состав вводится краситель, возможно, и другой улучшающий внешний вид компонент, такой, как алюминиевая пудра или маленькие цветные блестки. Во — вторых, гель содержит различные дорогостоящие добавки, увеличивающие стойкость и долговечность нижерасположенных слоев полиэфира под влиянием о кружающей среды с ее ультрафиолетовым излучением, влагой, кислотно — щелочным и абразивным воздействием. В — третьих, гель пресекает вы­ход стирола из отвержденного ппастка, улуч­шая его экологические показатели. Наконец, декоративное покрытие можно отполировать до зеркального блеска, что улучшает внешний вид судна и снижает его сопротивление движе­нию. Полировка рабочей поверхности матриц существенно облегчает процесс съема с них готовых изделий и упрощает контроль их формы. Расход декоратива составляет 0.5 — 0.6 кг на 1 м2 площади матрицы.

004

Производимые декоративы обычно пози­ционируются следующим образом:

■                 гель обычного качества, удовлетвори­тельно отвечающий всему комплексу пере­численных требований; его цена в зависимо­сти от цвета — 5 — б долл./кг;

■                 гель повышенного качества, особо стой­кий к внешним воздействиям, включая абра­зивный износ и открытое пламя; дороже обыч­ного примерно на 10%;

■                 ремонтный гель, легче поддающийся руч­ному нанесению и механической обработке;

■                 матричный гель для покрытия; рабочих по­верхностей оснастки; отличается повышен­ной твердостью и имеет темный цвет, облегчающий обнаружение дефектов; он почти вдвое дороже обычного;

■                 гель для внутренних поверхностей изде­лий (топкоут); образует грязеводоотталкивающую пленку и эффективно препятствует выходу стирола из ламината. Его стоимость не превышает стоимости обычного геля.

Большинство гелей имеют модификации для ручного и машинного нанесений. Их цвета соответствуют международному стандарту RAL, насчитывающему сотни и тысячи оттен­ков, причем на химических заводах произво­дят декоративы только основных цветов, а их оттенки получаются добавлением котировоч­ных паст по задаваемой компьютером рецеп­туре непосредственно у авторизованного продавца.

Вспомогательные материалы и оборудо­вание. У комплексного поставщика можно приобрести множество необходимых и про­сто полезных в производстве продуктов и расходных инструментов, таких, как:

  катализаторы (отвердители). Для эпоксидных смол это обычно полиатиленполиамин (ПЗПА),  для полиэфирных и эпоксивинилэфирных — перекись метилэтилкетона (ПМЭК).  Для работы с различными полиэфирами и по разным технологиям обычно пред­лагается гамма катализаторов, отличающихся степенью активности и агрегатным состоянием;

005

—  Вещества, модифицирующие свойства смол. Это разбавители — стирол, ацетон; пластификаторы; ускорители и замедлители процесса отверждения; тиксотропные добав­ки — аэросил, микросферы и т.п. Использо­вать катализаторы и модификаторы необхо­димо строго по инструкциям поставщика, иначе качество связующего может стать непредсказуемым;

■                 Материалы для обслуживания техноло­гической оснастки — разделительный воск для рабочих матриц (обычный либо высокотемпературный); разделители для новой ос­настки; полировочные пасты и полировочные круги;

—  Быстроизнашивающиеся инструменты, используемые при ручной формовке для пропитки и прикатки армирующего волокна — кисти, пропиточные и прикаточные валики различных размеров и формы, а также толщи­номерные калибры для гелевых пленок;

■                 Специализированные средства индиви­дуальной защиты — комбинезоны, респира­торы, сапоги и перчатки.

Зачастую поставщики материалов предла­гают и более дорогое оборудование для реа­лизации наиболее высокопроизводительных процессов. Опыт показывает, что современное налаженное стеклопластиковое произ­водство уже не может обойтись без использования некоторых машин, еще недавно казавшихся атрибутами «хай – тека», таких, как аппликаторы или дозаторы пенополуретана.

ТЕХНОЛОГИИ.  За полевка развития композитных пластиков сделан огромный шаг в направлении сниже­ния себестоимости, улучшения потребитель­ских свойств и экологической чистоты готовой продукции. Тем не менее все основные технологии, используемые в производстве армированных пластиков для судостроения, сложи­лись еще в 40 — 60-х гг.

Контактное формование. Многие массово выпускаемые изделия, такие, как удилища, лыжные папки, цилиндрические резервуары, производят на полностью или частично авто­матизированных линиях. Пластиковое судостроение остается одной из немногих отрас­лей, где большие объемы продукции производят самым простым, давно отработанным и требующим наименьших капитало­вложений методом — прямым контактным формованием в открытых матрицах.

006

Вкратце суть процесса такова. Подлежащее тиражированию изделие выполняется на легкообрабатываемого материала — дерева, пе­нопласта, модельной пасты, затем с него делают первый и обычно единственный съем негативной черновой матрицы, поверхность матрицы доводится до приемлемого для пересъема качества, и далее по ней формуется мастер -модель (она же — фальшизделие). Масса фалшизделия, так же как и масса мат­риц, в два-три раза больше массы окончательного изделия; для изготовления фальшнзделия применяют качественный материал, способный годами сохранять первоначальную форму и прочность. С этого образцового изде­лия снимаются рабочие матрицы (pиc. 2), ис­пользуемые непосредственно в технологичес­ком процессе.

При изготовлении изделий на поверхность рабочих матриц последовательно наносится разделительный слой, слой декоративного связующего (рис. 3) и далее — один за другим все слои ламината с ручной прикаткой пред­варительно раскроеннык армирующих, мате­риалов (рис. 4 и 5). После полимеризации пластиковый «пирог» снимают (рис, 6) и отправляют на дальнейшую обработку, вплоть до сборки — соединения отдельных секций в готовый корпус судна (рис. 7). Время жизни рабочих матриц — от нескольких десятков до сотен съемов, в зависимости от культуры производства на конкретном предприятии. Очевидно, стоимость всего комплекта оснастки будет отнесена на себестоимость готовых изделий, поэтому их серийность должна быть достаточно высокой.

За счет чего улучшался процесс контактного формования за последнее десятилетие? Прежде всего, благодаря появлению систем материалов с новыми свойствами облегчаю­щими труд рабочих и повышающими качество пластика. Разработка связующих с малой эмиссией стироле (LSЕ) улучшила условия тру­да формовщиков, а также снизила требования к принудительной вентиляции рабочих мест. Новые системы отверждения позволили расширить границы температурного режима в цехе. Теперь перебои с теплоснабжением не скажутся на качестве стеклопластиковой про­дукции. Появление новых смол с пониженным выделением тепла при отверждении дало воз­можность формовать изделия толстми слоями (более 10 мм) за короткое время.

Близкий эффект дает применение поликор — матов, эф­фективно поглощающих избыточное тепло и позволяющие быстрее набрать заданную тол­щину при экономии саязуюшего. Доступность и простота оборудования безвоздушного напыления декоратива позволила увеличить дол­говечность стеклопластиков за счет снижения пористости поверхности, вообще, понятие «гелькоут» появилось в нашем обиходе лишь в последние 10 — 12 лет; до того качество  деко­ративных слоев было ниже всякой критики (этот факт, кстати, стал одной из прискорбних причин определенного недоверия coвeтскoгo судовладельца — любителя к стеклопластику как корпусному матеркалу).

007

Метод «внедряемой оснастки». Если пла­стиковая лодка строится в единичном экземп­ляре, как это обычно практикуется судострои­телями –любителями, радикально снизить стоимость постройки позволяет метод «внедряемой оснастки». В этом случае первичная модель, изготавливаемая из легкодоступных  материалов, просто заформовывается с обе­их сторон ламинатом необходимой толщины и восполняет роль трехслойного заполнителя а составе композита. Единственный недостаток этого метода — низкое качество наружной поверхности — компенсируется практическим отсутствием накладных расходов на изготов­ление и пересъем матриц. Способы постройки первичной модели могут варьироваться бесконечно, в зависимости от конструкции судна и возможностей приобретения матери­алов для нее. С опытом постройки любительских лодок на внедряемой оснастке знакомил журнал «КиЯ».

Вакуумироеание. Значительно повышает качество изделий контактного формования применение известного метода «вакуумного мешка». Только что отформованную в матрице секцию помещают под гибкую газонепроницаемую мембрану, а затем воздух из — под мемб­раны откачивают вакуумным насосом. Атмосферное давленне при этом равномерно прижимает ламинат к поверхности матрицы, что дает возможность не только повысить качество склейки слоев  ламината с заполнителем (особенно — жестким), но и удалить пузырьки воздуха из связующего и отжать лиш­нее связующее в специально закладываемый под мембрану адсорбирующий материал.

Не­смотря на возможную при нспользовании  это­го метода экономию труда и времени на прикатку ламината, сама формовка существенно усложняется и требует от рабочего персонала определенного навыка, потому вакуумирование распространено лишь в единичном и ма­лосерийном выпуске сравнительно небольших по размерам высококачественных изделий, таких, как парусные доски, детали рангоута го­ночных яхт и т. п.

Метод напыления. Благодаря усилиям компаний, производящих соответствующее оборудование (например, «Aplikator» и Glas – Craft»,  метод  напыления стал теперь доступен не только промышленным гигантам, но и не­большим мастерским. Его отличие в том, что стекломатериал не пропитывается вручную валиком внутри матрицы, а подается непос­редственно в факел распыляемого связующе­го за головкой специального пистолета, при­чем смешивание смолы с катализатором происходит на пути от пистолета до оснастки. На головке установлен роликовый нож нарезающий нить ровинга на отрезки в дюйм  дли­ной. Таким образом наносится слой ламината толщиной до 10 мм, затем его прикатывают обычным образом (рис. 8).

008

Налицо экономия труда на раскрое мата, приготовлении смол и пропитке. Установки для напылення компакт­ны, мобильны, работают от магистрали сжато­го воздуха и достаточно быстро себя окупают,  тем  более что нож с распылительной головки можно легко  снять, превратив ее в инструмент для  нанесения декоративных слоев. Наиболее совершенные установки не требуют промывки подающих  магистралей перед сменой вида связующего — возможна  переключаемая подача до  десятка разных смол, гелей. Напыленный сттеклопластик менее пречен и жесток даже по сравнению с пластиком, армированным стекломатом, поэтому в сильнонагруженных узлах напыление желательно комбинировать с обыч­ным тканевым армированием.

Инжекционные методы. В случаях, когда снижение трудозатрат на формование может существенно повлиять на себестоимость изделий, идут на частичнyю  автоматизацию технологических процессов, позволяющую исключить ручную пропитку и прикатку ламината. Существует целая гамма патентованных, отличающихся только в деталях мето­дов, которые можно отнести к инжекционным  —  RTM, VАRТМ, RlRM, SCRIMP и пр. Их общий принцип таков: в матрицу, покрытую разделителем и гелевым слоем, вручную укладывает­ся полный комплект сухой арматуры, включая трехслойные заполнители, и его накрывают жестким или гибким пуансоном, герметизируемым по периметру.

Затем в «пироге» созда­ется разрежение и приготовленное во внеш­нем резервуаре связующее под действием атмосферного давления (либо принудитель­ным усилием насоса) устремляется в матри­цу и пропитывает армирующие слои (рис. 9). Состав связующего подбирается таким образом, чтобы отверждение протекало в мини­мальные сроки, но без неблагоприятного саморазогрева вызывающего дефекты и деформации изделия. Основная сложность состоит в том, чтобы добиться правильного наполнения пространства формы связующим  избежать как непропитки, так и перенасы­щения смолой отдельных участков изделия.

На отработку результата могут уйти значи­тельные сипы и средства. Наградой будет высокая эффективность производства, сопоставимая с эффективностью литья или штамповки термопластов, но при значительо более высоких потребительских свойствах самого изделия, включая неограниченность размеров и свободу выбора цветофактурного решения поверхности. Но главной причи­ной, активизировавшей внедрение инжекционных технологий на Западе, стало ужесточение экологических требований к производству пластиков: закрытая оснастка практически исключает попадание стирола и других вредных веществ в атмосферу.

Другие технологии. В «большом» судо­строении получили некоторое распростране­ние и другие, еще более связанные с необходнмостью применения специализированного оборудоаания методы. Taк, для изготовления тел вращения используется метод намотки ровинга на пуансон, позволяющий добиться исключительно высоких механических свойств изделий. Этот метод применим глав­ным образом для производства труб и цис­терн, но есть данные об изготовлении намоткой таких объектов, как корпуса вагонов.

Другая известная технология — метод протяжки, или пултрузия. Установки, реализую­щие этот метод, отличаются минимальной зависимостью от участия оператора; так изготовляют высокопрочные стеклопластиковые  балки, разнообразного сечения. В мало­тоннажном судостроении метод находит лишь ограниченное применение.

Поставщики.  Как уже отмечалось, обоснованный выбор поставщика систем материалов — залог качества конечного продукта. Хороший поставщик предоставит клиенту также необходимые кон­сультации и инструкции, касающиеся всех мо­ментов технологического процесса, от изготовления оснастки до предпродажной подготовки судна.

В советской централизованной экономике комплексные поставки не практиковались;  су­достроительные верфи работали под свою ответственность напрямую с химическими предприятиям;:. На Западе же укрепляли по­зиции такие известные торговые марки, как «Ноrроl/Jotуn» в Скандинавии; «Gougeon Brothers» в США; «Scott Ваdег» в Англии; «Bufa» в Германии и др. С перестрой­кой экономических отношений в России некоторые из них вышли и на наш рынок. На сегод­ня наиболее успешными по объему продаж оказались два бренда – «Норпол», переимено­ванный не так давно в «Райхольд» и финский «Несте», представленные соответственно петербургскими дигерами «Альтаир/Руспол» и «Композит ЛТД».

Обе эти компании предоставляет достаточно широ­кий ассортимент качественных материалов по близким расценкам. Со значительным отста­ванием идет «Гужон Бразерс» с патентованны­ми эпоксидными продуктами и технологиями WEST SYSTEM. К чести наших химиков, отечественные эпоксидные смолы удержали позиции в конкурентной борьбе с привозными ана­логами. Производство же пригодных для малого судостроения полиэфиров практичес­ки свернуто, поэтому предприниматель, же­лающий наладить серийный выпуск пластиковых лодок, вынужден использовать импорт.

Страдает от высоких цен, как водится, потре­битель. Сегодня малая стеклопластиковая верфь способна существовать и покрывать производственное затраты, продавая продук­цию по 12 — 15 долл. за килограмм массы Если бы отечественные химические заводы наладили выпуск собственных конкуренто­способных полиэфирных смол и стекломатериалов, эта цена могла бы стать на 20 — 25% ниже. Тогда и та же «Пелла» снова стала бы «народной» лодкой, как это было в 70 — е годы.

Алексей Даняев­. 

Источник:  «Катера и Яхты»,  №180.

01.09.2013 Posted by | стеклопластик | , , , , , , , | Оставьте комментарий

Стеклопластик» : анатомия, болезни, лечение. Часть 2.

00 00

Наружный ремонт Он начинается с расчистки всех повреждённых мест, удаления старой отслоившейся  краски  (обычно  это  ремонтные покрытия,  ведь  «родной»  гелькоут  гораздо устойчивее ко внешним условиям). Снимать старые ремонтные покрытия удобнее при помощи смывки. Её наносят кистью по всей поверхности яхты, затем счищают металлической щёткой или специальной насадкой, надетой на дрель. Такая обработка щадит родной гелькоут, однако  поверхность  после  очистки  жирная — новую краску наносить на неё ещё нельзя. Поэтому всю поверхность сплошняком матуют наждачкой Р60-Р100. (Чаще всего борта судна находятся в лучшем состоянии, чем палуба, и если на них нет шелушащейся  растресканной  краски,  допустимо просто сплошняком заматовать поверхность наждачкой Р60-Р100.)

Затем нужно найти все пузыри и расслоения  ламината.  Делается  это  путём нажатия любым твёрдым предметом на поверхность  палубы,  борта  (например, тыльной стороной зажигалки). Полости можно определить по звуку — скажем, постукиванием монетки. Так проверяется каждый сантиметр поверхности (что и  говорить,  утомительная  процедура!) Найденные  пустоты  сразу  вскрываем отточенным  сапожным  ножом;  после вскрытия  всех  полостей  зачищаем  их болгаркой  с  лепестковым  кругом  Р40. Затем всё шпаклюется сферой.

Кстати,  о  шпаклёвках.

Если  вы  уже приобрели  фирменную  эпоксидную шпаклевку,  знайте:  каждый  слой  перед наложением  нового  надо  тщательно зачищать,  иначе  из-за  разделительной плёнки,  образующейся  на  эпоксидном покрытии,  последний  слой  долго  не продержится.  Да  и  сам  такой  ремонт «влетит в копеечку» — большую часть денег вы уплатили за брэнд… Пользуясь автошпаклёвкой,  тоже  помните: повреждение  верхнего  слоя  краски и  попадание  туда  влаги  вызывает разбухание  шпаклёвочной  массы  (это из-за  минеральных  глин,  составляющих основу автошпаклёвок).

А сфера, как по мне, — лучший выбор при  ремонте  стеклопластиковых яхт.  Однажды  я  провёл  эксперимент: отшпаклёванную  сферой  пластиковую деталь «утопил» в ведре с водой. После осмотра  образца  через  полгода  не выявлено  ни  размягчения,  ни  набухания, ни отслаивания шпаклёвки!

001

002

003

004

005

006

007

008

009

…После отверждения сферы отшпаклёванная  поверхность  выравнивается нанесенной на ткань грубой наждачкой (Р40).  Выручает  плоскошлифовальная машинка (мощности 600-800 ватт вполне  достаточно),  однако  труднодоступные места придётся шлифовать вручную. Дальнейшая  обработка  зависит  от того, чем вы собираетесь красить яхту. На  снимках  представлены  три  лодки: покрашенная  полиуретановой  судоремонтной  краской  фирмы  Tikkurila,  краской  фирмы  International  и  покрытая гелькоутом с его последующей шлифовкой  и  полировкой  по  корпусу.  Палуба оставлена шагреневой с целью противоскольжения: такое покрытие даёт гелькоут без последующей обработки.

Покраска лодки

Если  палубу  и  борт  выше  ватерлинии планируется  красить  полиуретановой краской без предварительной грунтовки, механическая обработка должна быть наиболее тщательной. В этом случае вся поверхность  зачищается  наждачкой Р100, «доводится» Р240. Если наждачка при этом забивается (зависит от того, какой краской была покрыта яхта), можно производить обработку с водой.

В случае, если перед финишной покраской  предполагается  грунтовать поверхность, после Р40 можно обработать её наждачкой Р150 и всё. Помните, что  расход  полиуретановой  краски на 10 кв.м поверхности составляет 1,5-2 литра. Это говорит о том, что слой её очень тонок и если небрежно прошлифовать  поверхность  конечной  наждачкой, могут остаться видимые царапины от более грубой предыдущей обработки, которые будут видны после финишной покраски.

Опыт  применения  продукции  разных  фирм  показал,  что  краска  фирмы Tikkurila была среднего глянца и с достаточным  количеством  красящего  вещества.  Поэтому  ею  можно  покрывать поверхности  с  некоторыми  дефектами шпаклевания — они будут скрыты. Этой краской можно пользоваться без предварительной  грунтовки,  т.к.  краска  не просвечивается.

0010

0011

0012

Краска  International,  напротив,  обладает  высоким  блеском,  поэтому  поверхность должна быть идеальной, иначе все дефекты будут хорошо видны на зеркальной  поверхности.  Эта  краска также обладает повышенной текучестью и склонностью к образованию потёков.  конечном слое (имеется в виду слой, который при покраске невозможно далее увеличивать из-за угрозы потёков) она  полупрозрачна.  Поэтому  поверхность  предварительно  необходимо грунтовать  и  цвет  грунтовки  должен быть похож на цвет финишной покраски.

Советую  красить  яхты  при  помощи пульверизатора и компрессора, так как  покраска  кистью  не  выдерживает никакой критики (полосы, потёки), а использование валика всегда даёт шагрень и следы от его проходов. (В нашем случае все три яхты красились грунтовочным  пистолетом.  Для  полиуретановой краски  использовалось  сопло  1,5  мм, при покраске гелькоутом — 2,5 мм; гелькоут  разбавлялся  стиролом  в  количестве 12%.)

Если  полиуретановые  краски  применяют  выше  ватерлинии,  то  ниже  её, как правило, используются эпоксидные двухкомпонентные  краски.  Блеска  они не имеют, поэтому наносить их можно как пульверизатором, так и валиком.

Финишный  слой  ниже  ватерлинии — необрастайка. Её я советую всегда  наносить  пульверизатором,  потому что  гладкая  блестящая  поверхность, которую даёт такая покраска, не только красива на вид, но и снижает сопротивление при движении яхты.

Как красить пульверизатором, я думаю, излишне объяснять. И всё же: нужно добиться  тонкодисперсной  взвеси  распыляемой краски, наносить — с расстояния  40-60  см.  Давление  компрессора должно быть 2-2,5 атмосферы. Напылять нужно полосами, чтобы следующая полоса  перекрывала  предыдущую.  В  начале и в конце полосы необходимо отпускать курок пистолета. Таким образом вы красите квадрат полосами слева направо и сверху вниз. Когда дойдёте до нижней  полосы,  которую  ещё  удобно красить стоя, присев или полулёжа, переходите к соседнему квадрату. То, что осталось неокрашенным ниже или выше, покрасите потом — с другой позиции.

Напылять  необходимо  в  2  прохода: первый — лёгкий непрокрас, вам кажется, что краска ложится шагренью, но она может через пару минут проявиться. Второй слой (через пару минут) — полный прокрас, но как только краска начинает блестеть, переходите к следующему участку, иначе неминуемы потёки. Смесь для распыления  должна  быть  достаточно  жидкой — чтобы только не была прозрачной в окончательном слое. Если не добиваться минимальной густоты, то финишный слой будет шагреневый.

Для  разбавления  краски  нужно  использовать  только  растворитель,  рекомендованный фирмой-изготовителем (использование  другого  растворителя  может привести к сворачиванию, невысыханию краски или потере ею глянца, прочности). Не пытайтесь закрасить пропущенные при отделке ямочки и другие дефекты — их заделкой нужно было заниматься после проявочной покраски грунтовкой. Теперь же это приведёт только к образованию потёков.

(Думаю,  советы  эти  мало  помогут, если  покрасочный  пистолет  вы  взяли в  руку  впервые.  Тут  нужно  приобрести собственный  опыт.  И  всё  равно приемлемо красить получается только у  1-2  человек  из  10  берущихся  за  это. Недаром работа, например, автомаляра так хорошо оплачивается.)

Напыление пластика

Всё вышесказанное относится ко всем краскам — кроме гелькоута. Наружная покраска гелькоутом до сих пор многими считается невозможной, но мы ломаем эти стереотипы и выполняем такие работы.  Конечно,  операция  эта  трудоёмкая  и  дорогостоящая,  но  получение нового покрытия качеством выше заводского разве того не стоит?!

Гелькоут напыляется на поверхность яхты слоем до 1мм (в качестве грунтовки мы используем полиэфирную смолу, накладываемую слоем 0,5 мм: такая обработка  выравнивает  мелкие  погрешности  предыдущей  механической  обработки, заполняет старые эрозионные и  усталостные  трещинки  заводского слоя стеклопластика).

0013

0014

0015

0016

0017

0018

0019

0020

0021

В случае покрытия гелькоутом после шлифовки сухой поверхности наждачкой Р40  никаких  дополнительных  обработок более мелкой наждачной бумагой не нужно. Новый слой пластика надёжно защитит судно от осмоса и повреждений при будущей эксплуатации.

Как правило, палубу напыляем гелькоутом и не шлифуем вовсе — получаем шагреневое матовое покрытие, которое «работает» как нескользящее — и при этом отлично моется, не трескается и не меняет цвет под лучами солнца (чего не скажешь об  иных  красках).  Выходит,  «штатное»  нескользящее покрытие в этом случае можно нанести на яхте по минимуму и, как говорится, чисто для вида. Борта же должны блестеть, это не только требование эстетики: глянцевая поверхность меньше пачкается в воде, даёт лучшее скольжение, что особенно важно, если яхта участвует в гонках.

Ниже ватерлинии поверхность гелькоута обрабатывается наждачкой Р240 и покрывается необрастайкой.

ПОКРЫТИЕ ТОПКОУТОМ — напыление пластика (полиэфирного гелькоута) на поверхность изделия (яхты). От гелькоута топкоут  отличается  лишь  наличием  в  составе 1-4% парафина. (В обычный гелькоут добавляют 10% раствор парафина в стироле в количестве 10-40 г на литр. Делается это для того, чтобы после застывания поверхность не была липкой: при использовании гелькоута не через матрицу стирол испаряется с внешней стороны покрытия . Однако наносимый топом гелькоут не будет зеркально гладким. Он даёт шагрень, а парафин — матовость. Шагрень будет тем больше, чем гуще гелькоут, а матовость тем сильнее, чем выше процент парафина.)

Если  вас  устраивает  матовая  шагреневая поверхность — хорошо. Но если вы с этим боретесь — разбавьте гелькоут стиролом! (Парафин и стирол продаются там же, где и гелькоут. Гелькоут сейчас стоит 55-65 грн./кг, стирол — 35-40…). Производители советуют добавлять стирола не более 3% от массы гелькоута. Но мы бодяжим до 12% (проверено на личном опыте!), добиваясь густоты как у автомобильной краски. На 10 кг гелькоута идёт 1-1,2 кг стирола (бывает, и меньше) — зависит от конечной  густоты  смеси.  Хорошая  ТИКСОТРОПНОСТЬ  (способность  нанесенного  слоя  удерживаться  на  вертикальной поверхности без стекания) позволяет напылять «наш» гелькоут толщиной до 0,3-0,5 мм даже в таком жидком состоянии. При  этом  получаем  не  шагреневую  поверхность, как при покраске автоэмалью.

Вопреки  фундаментальным  постулатам производителей композитов скажем: МОЖНО  РАЗБАВЛЯТЬ  ГЕЛЬКОУТ  АЦЕТОНОМ (он же растворитель №647)! Это как вариант для тех, кто не нашёл (или не захотел найти) стирол… Правда, отверждение гелькоута начнётся только тогда, когда испарится весь введённый в него ацетон (в отверждение полиэфирного материала добавилась операция воздушной сушки). То есть, чем лучше вентиляция и выше температура, тем быстрее покрытие затвердеет. Но будьте осторожны: иногда гелькоут не отвердевает вообще.

Конечно, с новой яхтой из полиэфиров этого не случится — но она обычно и  не  требует  ремонта!  Проблему  способны  создать  некоторые  эпоксидные краски  и  шпаклёвки,  которые  могут контактировать  с  новым  покрытием в корпусе старой яхты. Ведь классический отвердитель эпоксидки — сильное органическое  основание,  эквивалент щёлочи.  А  полиэфирная  смола  отверждается кислотой. Вот и получается: чем дольше  эфирный  гелькоут  контактирует  с  эпоксидными  компонентами,  тем больше вероятность того, что он не затвердеет вообще — отвердители потихоньку нейтрализуют друг друга. А ведь растворитель-то как раз и увеличивает время  застывания  полиэфирной  краски…

Когда  допущена  подобная  ошибка,  выход  один  —  поскорее  счищать скребком  или  смывать  растворителем «неставший»  гелькоут.  Затем  минимум одни сутки просушить поверхность под прямым  солнцем,  зашкурить  переходы между  «ставшим»  и  «неставшим»  гелькоутом, и снова красить — но уже со стиролом  в  качестве  разбавителя!  На таких яхтах обязательно перед напылением гелькоута использовать в качестве грунта полиэфирную смолу. Она не требует добавления разбавителя и парафина, достаточно гладко ложится и гораздо быстрее затвердевает, чем гелькоут (для ускорения  процесса  на  1  л  смолы  добавляйте 20 г отвердителя). Она быстро «станет», создав защитный слой, и «вражеская» эпоксидка не успеет испортить проделанную работу.

Топ довольно хорошо обрабатывается. Так что, готовясь к серьёзной регате, задуйте корпус своей яхты гелькоутом, отшлифуйте  его  и  отполируйте.  Надо заметить, из-за предстоящей шлифовки напыляемый слой должен быть довольно  толстым  (скажем,  на  покраску  корпуса площадью 12 кв. м идёт 14 кг гелькоута, причём шагреневую поверхность такой  площади  два  человека  доводят до глянца за 7-8 дней). Однако чего не сделаешь ради небольшой, но прибавки в скорости!

Последнее, что хотелось бы сказать о внешнем ремонте: не поленитесь вокруг яхты соорудить лёгкую плёночную палатку  (такие  вы  видите  на  снимках). Без неё качественно задуть корпус яхты пульверизатором не удастся. Даже если красите  валиком,  подумайте,  сколько времени  вам  сэкономит  возможность работать в дождливую погоду, если яхта будет защищена палаткой.

Переделка судна

Корпус любой, даже самой завалящей, «посудины»  проектируется  конструктором. И если владелец яхты на свой страх и риск решил изменить высоту борта, водоизмещение судна, сместить или увеличить надстройку, мы говорим ему, что технически по стеклопластику готовы выполнить любую работу, гарантируем её качество, но… все мореходные свойства после такого ремонта останутся на совести заказчика.

0022

0023

0024

0025

0026

На  снимках  вы  видите  переделку задней части яхты. Ширина борта в корме увеличена на 80 см, длина — на 60 см. Закрытый кокпит и прямой срез кормы заменены  открытым  кокпитом  и  косо срезанной  задней  поверхностью.  Для того,  чтобы  добиться  этого,  пришлось разрезать  борта  судна  до  мидель-шпангоута.  Затем,  применяя  для  внешнего  формования  проставки  из  10  мм фанеры,  мы  добились  равномерного расширения  поверхности  бортов,  что позволило расширить и палубу. При изготовлении  нового  кокпита  и  кормы применялись  формообразующие  вставки из фанеры, которые были удалены после застывания ламината. Таким образом получили цельную поверхность всех отформованных  частей  (вы  их  видите  на иллюстрациях).

Переходы толщин между старой трёхслойной и новой цельнопластиковой поверхностью  осуществлены  путём  наложения на стыковые участки слоя наполненного Гравикола и покрытия его внахлёст 3-4 мм ламината. Основная трудность такого формования заключается в том, что для выравнивания поверхности требуется основательное шпаклевание (мы работали сферой). Покраску выполнили гелькоутом, как описано выше. Всю  работу  два  специалиста  делали 14 дней.

Борьба с осмосом

Суть её — в удалении поражённого гидролизом материала и замене его новым, не менее важная задача — создать воде преграду в виде специального барьерного слоя. (Хотя ни одно из существующих покрытий не водостойко на 100%, ни одно из них не вечно, современные барьерные покрытия значительно лучше «держат воду», чем родной гелькоут или те же покрытия десятилетней давности.)

Итак, снимаем мачту, ставим судно на кильблоки в сухом помещении. Если присутствуют внешние признаки осмоса, описанные нами ранее, — при помощи болгарок с лепестковыми кругами удаляем весь гелькоут ниже ватерлинии. Затем осматриваем стеклопластик, выявляем помутневшие,  размягчённые,  пузырящиеся  места и  специальными  электрорубанками  контролируемо снимаем от 0,3 до 3 мм материала (за проход). Обычно удаляется слой в 1 мм — это не перегружает инструмент и уберегает от случайного снятия здорового  стеклопластика  (не  забывать  вести учёт общей толщины снятого слоя!). Места, труднодоступные для рубанков, проходим болгаркой с лепестковым кругом Р40. Такая  обработка  позволяет  получить  гладкую поверхность, которая перед наложением новых слоёв ламината требует только  небольшой  доочистки  плоскошлифовальной машинкой с наждачкой Р40. Как только дошли до здорового стеклопластика — прекратили обработку!

Удаление поражённого слоя закончено. Теперь стоит забыть о яхте на 2-4 недели. Пусть она постоит в сухом закрытом  помещении,  пока  влага  естественным  путём  не  покинет  поры  стеклопластика. Помните: если мутный гидролизный слой удалить не полностью, сушка займёт месяцы, а то и годы, так как слой этот содержит очень гигроскопичные вещества. Посему, даже высушив такой пластик, вещества эти никуда не деваются и при мизерном поступлении влаги гидролиз идёт вновь. Ясное дело, такой слой не может быть основой для барьерного покрытия.

Наконец яхта просохла — можно наращивать  толщину!  Используем  стекломат плотностью — 450 г/кв.м. и стеклоткань — 500 г/кв.м. Слой мата даёт в ламинате толщину 1 мм, ткань — 1,3 мм. В зависимости от снятой рубанками толщины борта (обычно — не более 6 мм) накладываем чередующиеся слои ткани и мата. При этом стараемся, чтобы первым слоем к корпусу был мат, а наружным — ткань. При наращивании толщины мы пользуемся винилэфирной смолой, которая в работе мало отличается от полиэфирки, но по сопротивляемости осмосу приближается к эпоксидке.

0027

0028

0029

0030Теперь  барьерный  слой.  Это  покрытие из чистой винилэфирной смолы, наносимое за три прохода грунтовочным пульверизатором с соплом 2,5 мм. Затем в качестве грунтовки наносится один слой винилэфирной  смолы  с  серым  пигментом. Это для того, чтобы при конечном шлифовании были видны неровности (на прозрачной  смоле  их  плохо  видно).  Толщина барьерного слоя достигает 1,5 мм, что в 3 раза выше, чем при аналогичном покрытии эпоксидным составом.

Далее  —  механическая  обработка плоскошлифовальной  машиной,  покраска двумя слоями необрастайки… Всё, можно спускать лодку на воду!

Пару слов о технике безопасности

Важно: при любых работах со смолами, гелькоутом,  краской  обязательно  использование хорошего респиратора со свежими угольными патронами.

Полиэфирные смолы, гелькоуты и гравикол при отверждении выделяют тепло. Чем толще набираемый за раз слой ламината, чем выше температура окружающего воздуха, и чем больше процент отвердителя, тем выше температурный пик экзотермической реакции. Если то, что вы наформовали разогрелось и нестерпимо воняет, поливайте водой. Не забывайте банки с невыработанными реактивами с добавленным отвердителем на яхте, они могут загореться!

В жаркий летний день внутренность яхты  напоминает  душегубку.  И,  работая с растворителями и прочими подобными веществами, не надо терпеть, аж пока глаза заслезятся — закрепите в носовом иллюминаторе (или люке) большой вентилятор, на худой конец пылесос, опустив его всасывающий шланг в «вонючую» зону, выхлопной трубой — от себя подальше.

Когда внутри яхты вы болгаркой счищаете слой стеклопластика, стеклянная пыль забивается буквально в каждую незащищённую пору вашего организма. Это — адский зуд всего тела, который, понемногу уменьшаясь, продолжается ещё неделю. Незащищённые глаза — это конъюнктивит как минимум на день. Потому советую одеть целлюлозный комбинезон с капюшоном, чехлы на обувь, перчатки и полную маску, которую вы видите на фото. Использовать её при наформовке ламината неудобно (стекло быстро пачкается), а вот для пыльной работы — в самый раз. Не прерывая процесс, запыленное стекло протирается перчаткой или любой тряпкой.

Андрей КОСЕНКОВ

(mastercomposit.ucoz.ua).

P.S.  Все  полиэфирные  материалы  (гелькоут,  смола,  склеивающая  паста)  переходят в твердое состояние только после добавления в них отвердителя. Мы пользуемся одним из этих: Луперокс К-1, Бутанокс, Курокс. Все они производные азотной кислоты, поэтому следует избегать их попадания на кожу и в глаза. Процент отвердителя составляет от 1 до 3 от массы полиэфирного компонента и напрямую влияет на скорость желирования сырого ламината. Как и температура внешней среды. Например, в жаркую погоду (25-35 градусов Цельсия) добавляйте отвердителя не более 10 гр/л смолы.

При температуре 15-20 градусов процент может быть повышен до 2 (20 гр/л), при критически низких для реакции температурах 8-10 градусов добавляем 30 гр/л отвердителя. При таком холоде  целесообразно  «дать  старт»  реакции, локально прогрев сырой ламинат при помощи фена в течении 5-10 минут, дальше реакция «согреет себя сама». Для дозировки отвердителя удобно пользоваться медицинским шприцем емкостью 20 мл. Кисточки, в отличие от их использования для эпоксидной смолы не надо каждый раз выбрасывать. Если мыть и хранить их в закрываемой емкости с ацетоном (растворителем 646, 647), они работают 1,5-2 месяца (немалый плюс, если кисть стоит 10-30 грн).

Источник:  «Фарватер-практикум» №2 (39),  2010г.

09.08.2013 Posted by | Ремонт яхт. | , , , , , , | Оставьте комментарий

«Стеклопластик» : анатомия, болезни, лечение. Часть 1.

00 00

От редакции: автор — профи, «собаку съевший» на восстановлении и ремонте небольших (5-9 м) пластиковых лодок. Его советы и сведения, полагаем, пойдут на пользу многим судовладельцам. Однако автор не мореман — терминология его не всегда совпадает с нам привычной. Так что согласуем понятия:

АРМАТУРА — нам привычнее собирательное название ДЕЛЬНЫЕ ВЕЩИ;

ВОДОРЕЗ — автор называет так часть форштевня от ватерлинии к верху;

ГАФЕЛЬ — у яхтсменов это ГИК;

РЫБИНА — термин, привычный «шлюпочникам», на яхте это СЛАНИ или ПАЙОЛ;

СФЕРА — самостоятельно приготавливаемая шпаклёвка из порошка стеклянной омегасферы, полиэфирной смолы и отвердителя;

ФЛОРТИМБЕРС и ТОПТИМБЕРС — в тексте это соответственно нижние и верхние части шпангоута. Что правильно лишь в случае остроскулого корпуса — когда шпангоут наборной.

Немного истории.

Первые  плавсредства  из  армированной  стеклотканью  эпоксидной  смолы изготовлены Гар Вудом ещё в 30-е годы прошлого  столетия.  Однако  Великая Депрессия,  а  затем  и  Вторая  Мировая отодвинули развитие новой отрасли до лучших  времён.  Лишь  с  1960-го  стали появляться верфи, делавшие подобные суда не только массово, но и качественно. Bertram, Hatteras, Hinkley — вот пионеры,  совершившие  «пластиковую»  революцию в кораблестроении.

Смола,  стеклоткань,  отвердитель всегда  стоили  дорого.  Зато  простая технология  формовки  позволяла  использовать  дешёвые  рабочие  руки. Правда,  конструкторы  тех  времён  поначалу перестраховывались — первые модели имели днище толщиной до 3 см! Однако со временем пластиковые стенки начали быстро «худеть», а вскорости и вовсе превратились в «сэндвич»: производители, наперегонки облегчая свои лодки, между наружным и внутренним слоями  пластика  стали  вклеивать  пиленую  поперек  бальсу.  Плавсредства получались  лёгкими,  прочными,  недорогими — бальса казалась идеальным выбором.

Успешно  облегчив  таким  образом палубу и надстройки, изготовители пластиковых лодок дружно взялись за борта, а некоторые настолько осмелели, что «запихнули»  бальсу  и  под  ватерлинию. Но… Дерево есть дерево — оно гниёт. Со  временем  открылось:  даже  усиленный рёбрами жёсткости и монолитными вставками  в  местах  сквозных  сверлений  бальсовый  корпус  через  10-15  сезонов  превращается  во  что-то  шаткое и трухлявое. И, после череды катастроф и  серии  крупных  исков  к  компаниям-производителям,  последние  пришли к выводу: «сэндвич» — только выше ватерлинии! (В нашей статье слово «сэндвич»  употребляется  однозначно,  так что далее — без кавычек).

001

Многие, «обжёгшись» бальсой, пробовали пенные и сотовые заполнители. Синтетика не гниёт, к тому же дешевле дерева — казалось бы, чего ещё надо?! Но и тут выявились свои тонкости: в отличие от прекрасно впитывающей смолу бальсы крупнозернистый пенопласт приходилось обрабатывать «капризным» спецклеем.  А  это  лишние  материало-, время- и трудозатраты. К тому же пенопласт горюч, да и растворителей, солнца боится.

К примеру, знаете ли вы, что обычный  ПВХ-пенопласт  «течёт»  уже при 65о С? А ведь летом в средних широтах даже белая палуба нагревается до такой  (и  большей!)  температуры,  цветные участки ещё сильнее. В жару такое судно  теряет  прочность,  тепловые  деформации  уродуют  его  корпус.  Бальса же  «терпит»  до  180о С  и  загнивает,  как выяснилось, лишь когда вымоется накопленный  деревом  угнетающий  грибки токсин. Да и прочность на сдвиг у бальсы 400 пси, тогда как у большинства пенопластов — 40-60.

Обострившаяся в секторе «бюджетных» лодок конкуренция вскорости привела к тому, что если раньше владелец яхты  знать  не  знал,  что  такое  пузырение гелькоута, то теперь её «вздувало» почти как судно из рубленого волокна. А всё потому, что в погоне за массовым покупателем  небольшие  лодки  стали делать  без  пенного  заполнителя,  применяя вместо него коремат (Core Mat, синоним  —  метлайн).  Этот  пористо-волокнистый  материал  (в  сухом  состоянии напоминает прессованную стекловату),  будучи  пропитанным  смолой, весьма  непрочен  —  легко  крошится руками. Он не гниёт, термостоек, однако воду впитывает как губка. При толщине коремата  3-4  мм  его  только  и  хватает, чтобы корпус на волнах не разваливался. «Бюджетная» лодка хороша лишь ценой, что и не скрывалось производителем.

С  той  же  целью  —  сделать  дешевле  —  отказались  и  от  шпангоутов,  заменив  их  фермовыми  конструкциями. В результате корпус пластикового судна ослабился  ещё  более.  Попрыгайте  на палубе подобной яхты — она пружинит как  батут!  Понятно,  такой  сэндвич  не рассчитан на долгую службу.

002

Получается,  со  времён  первых  стеклопластиков массовые лодки не стали лучше, скорее наоборот. Скажем, владелец  недорогой  современной  яхты  отлично понимает: отходил 10 лет — покупай новую лодку! А желаешь иметь более долговечное плавсредство — ищи «цельнопластик»;  предлагают  сэндвич — тогда лучше бальсовый… Понятно,  сказанное  относится в  основном  к  небольшим  и  притом наиболее  дешёвым  пластиковым  моделям,  метко  прозванным  в  народе «мыльницами».

Вечная болезнь стеклопластиков

Это, конечно же, осмос. Хотя, казалось бы,  какое  отношение  к  армированной стекловолокном  «полиэфирке»  имеет диффузия через полупроницаемую мембрану? А всё начинается с малого. Молекула Н2О сильнополярна, потому вода  обладает  высоким  поверхностным натяжением  и,  следовательно,  прекрасным капиллярным эффектом. Сие означает, что все микропоры и трещинки, имеющиеся даже на идеально блестящей поверхности стеклопластика, всегда содержат  энное  количество  Н2О.

Деструктивное  влияние  солнечного  ультрафиолета,  «морозно-оттепельные»  термоциклы (помните школьное: «превращаясь в лёд, вода  увеличивается  в  объёме  на  9%»?), случайные  царапины  и  сколы  расширяют и углубляют сеть микротрещин — оттого  со  временем  поверхностная  влажность гелькоута только растёт. И, начавшись однажды, проникновение Н2О в толщу  стеклопластика  уже  не  прекращается.

А всё потому, что поступившая внутрь вода химически взаимодействует с ламинатом: стекловолокно, остатки непрореагировавших полиэфирной смолы и отвердителя  медленно  гидролизуются,  образуя  NaOH,  SiO2 *aq,  органические  спирты, фенолы, кислоты… Они-то и «запускают» осмос — процесс проникновения молекул растворителя (тут — Н2О) через полупроницаемую мембрану (в нашем случае ею служит наружный слой пластика) в  направлении  большей  концентрации раствора, то есть внутрь гелькоута. Ведь именно там образуются вещества, вызывающие осмотическое давление.

Вышеописанное  относится  скорее к идеальному стеклопластику, поскольку в  реальности  любая  отверждённая  смола всегда имеет некоторую примесь фталевых кислот, гликолей, стирола, соединений кобальта и пр. (норма — не более 5%). Нарушение же технологии формовки (переизбыток  отвердителя,  неверный  терморежим, чрезмерные перерывы между укладками слоёв и т.п.), применение некачественных материалов часто приводят к тому, что содержание осмопровоцирующих примесей намного превышает норму. Но ведь с ростом концентрации солей (выделено, так как здесь это химический термин — Ред.) растёт и осмотическое давление — в итоге время жизни гелькоута сокращается геометрически…

003

Образующийся в процессе осмоса/гидролиза  раствор  разрушает  «здоровый» пластик — пока поступает вода, процесс будет длиться. Со временем гидролиз всё глубже  и  глубже  проникает  в  толщу  ламината, неумолимо вымывая из него смолу.  Процесс  медленный,  длится  годами, но… итог предсказуем заранее. Визуальные признаки осмоса: снижение поверхностной  твёрдости,  ухудшение  прозрачности смолы и стекловолокна, истечение гидролизной жидкости из корпуса (видимые  следы),  наконец  пресловутые  пузыри — это уже осмос «во всей красе».

Скорость  гидролиза  ламината/гелькоута  в  огромной  мере  зависит  от  их качества и технологии постройки судна. Скажем,  лодка  из  рубленого  стекловолокна  «заболевает»  наиболее  быстро: тонкие  нити  стекловолокна  отлично «проводят»  влагу,  транспортируя  её вглубь пластика. На 2-м месте по «заболеваемости»  —  корпус  из  одного  стекломата. А самые стойкие — комбинации стеклоткань/стекломат и, тем более, из одной стеклоткани.

Несколько слов о пузырях. В основном они характерны для достаточно плотных смол:  из-за  относительно  большого  размера молекулы продуктов гидролиза не могут  выйти  наружу  («полупроницаемая мембрана» в действии!), — то есть, осмотическое давление не снижается, вода попрежнему стремится внутрь. Если же гелькоут  пористого  типа,  пузырения  может и не быть, хотя его размягчение и разрушение происходит ещё быстрее: молекулы воды свободно проникают в толщу такого корпуса. Иногда на пластиковой лодке можно заметить крохотные точечные отложения — это остатки полиэфирной смолы сигналят о гидролизном разрушении ламината.

Некоторые смолы более подвержены размыванию, что ещё хуже пузырей. Ведь современная  стеклопластиковая  лодка имеет всего 2-4-кратный запас прочности, гоночная яхта — и того меньше. Размытие смолы приводит к снижению прочности корпуса на изгиб, отчего возрастают усталостные  деформации  в  районе  переборок и других элементов жёсткости судна. К примеру, в одной из исследуемых лодок размывание/гидролиз вызвали 50% потерю жёсткости — корпус вгибался от элементарного давления воды!

004

Помните: далеко не всякий корпус, поражённый  гидролизом,  имеет  пузыри, но всякий пузырящийся корпус несомненно поражён гидролизом. Любая стеклопластиковая  яхта  после  10  лет эксплуатации в той или иной мере подвержена осмосу. Так что держите «руку на пульсе» — не ленитесь контролировать влагосодержание своего ламината!

Многие  яхтсмены,  обнаружив  осмос, интересуются: корпус пострадал весь или же  только  в  местах  пузырения?  Известно: процесс гидролиза протекает по всему  корпусу  весьма  однородно.  То  есть, единственное обнаруженное вздутие уже означает, что осмос давно начался — процесс идёт вовсю.

Можно  ли  «вылечить»  поражённую осмосом лодку? Конечно! Но об этом чуть ниже, а пока скажу лишь одно: если цельнопластиковые суда ещё как-то ремонтопригодны, то сэндвичевые корпуса без помощи  профессионалов  не  восстановить никак. Жалкое зрелище представляет собой такая яхта через 10-15 лет эксплуатации:  бальса/пенистый  заполнитель  практически разрушены (это в палубе, рубке и выше ватерлинии), подводную часть «доедает» осмос…

Внутренний ремонт

Всё на свете ломается, однако многое можно починить. Скажем, после восстановительного ремонта прочность цельнопластикового корпуса повышается в 2-3 раза и есть гарантия, что осмос не проявится в нём ещё лет 10, бывает и больше.

Ремонт  любой  яхты  лучше  начинать изнутри  —  чтобы  преждевременно  не пачкать  палубу.  Восстанавливать  стеклопластиковое судно рекомендую с инспекции силового набора: многие его элементы приклеены недостаточно прочно. Особенно «грешат» этим суда из эпоксидной смолы  (надо  понимать,  «непрофессионально построенные или отремонтированные» — Ред.): дело в том, что при отверждении эпоксидки на её поверхности образуется разделительный слой, к которому новая смола «лепится» кое-как. В результате  выдержавшие  энное  число  навигаций силовые элементы можно отбить ударом молотка…

005

При перестройке или перепланировке яхты обязательно что-то убирается, что-то добавляется (рундуки, отсеки, переборки, полупереборки…); на гоночной яхте, скорее всего, придётся устанавливать дополнительные элементы набора. Само собой, доращивание пластика должно производиться по правилам:

— прежде  всего,  перед  приформовкой пластиковых  или  деревянных  деталей места их стыковки и установки тщательно обрабатывают наждачкой;

— если  полиэфирный  ламинат  наформовывают на ещё свежий ламинат, поверхность  последнего  слегка  зашкуривается — чтобы «сбить иголки». Свежие покрытия  из  полиэфирных  смол  сополимеризуются надёжно.

— если  ламинат  накладывают  на  старую полиэфирку (на эпоксидку — тем более), её  поверхность  зашкуривается  грубой наждачкой. Тогда надёжность соединения обеспечена в большой степени за счёт механического сцепления;

— в  случае,  когда  надо  приформоваться к  покрытой  гелькоутом  декоративной поверхности, весь слой гелькоута под приформовываемой деталью удаляется болгаркой  с  лепестковым  кругом  или наждачкой Р40;

— ежели предстоит наложить ламинат на сильно  загрязнённую,  промасленную поверхность,  последнюю  тщательно обезжиривают  ацетоном  (но  не  более  15  минут).  В  сырую  погоду,  когда имеется  угроза  образования  конденсата  (сами  понимаете,  заформовывая воду  в  ламинат,  мы  гарантируем  себе осмос!  да  и  вообще  полиэфирка  может  не  застыть),  применение  перед ламинированием  ацетона  обязательно — кроме удаления жиров и грязи он ещё и активно сушит поверхность. Но будьте осторожны: ацетон очень летуч и легковоспламеним!

006

Основное правило формовки: чтобы избежать дополнительных напряжений, ни одна деталь не должна быть установлена на своё место с усилием. Посему заготовки опиливаются с зазором по месту установки; при установке расклиниваются кусочками пробки или бальсы (можно пластилином)  и  прихватываются  несколькими мазками автошпаклёвки или сферы; после  отверждения  прихваток  в  стыковочный угол между корпусом и деталью (или на стыке двух деталей) накладывают полосы ламината. Ламинат схватился — деталь надёжно и без лишних напряжений стоит на своём месте. Этот способ соединения называется МЕТОД МОКРОГО УГОЛЬНИКА.

Помните: невозможно без пузыря наложить стекломат, а тем более стеклоткань, на острый угол. Потому все острые углы приформовываемых деталей должны быть скруглены. Конструкционно  все  стеклопластики — структуры слоистые. То есть, состоят из высокопрочного волокна и менее крепкой  смолы  —  заполнителя связующего. Так что, отлично работая на разрыв и излом, расслаивающие нагрузки ламинат выдерживает  гораздо  хуже.  Потому  очень важно соединительные детали и арматуру крепить таким образом, чтобы избегать «растаскивания» материала.

Все  детали,  испытывающие  растяжение или знакопеременные нагрузки, кроме адгезионной связи должны иметь ещё и сквозное болтовое крепление, причём с обратной стороны устанавливается металлическая или деревянная накладка достаточной площади (и прочности) — для распределения  усилий.  Края  накладки обязательно скругляют, не допуская концентрации напряжений на острых углах.

Случается, чтобы превратить накладку в часть корпуса, заформовывают её ламинатом. Но если герметичности заведомо не достичь, лучше и не начинать — дабы не было мест для скопления влаги. В таком случае вместо накладки корпус можно утолщить, наформовав в нужном месте дополнительные слои ламината: так крепятся, к примеру, вантпутенсы. В менее нагруженных местах можно обойтись и без утолщений:  используем  большие  нержавеющие шайбы с нейлоновыми прокладками. (Разумеется, все сквозные отверстия при крепеже уплотняются герметиком.)

Один  из  «минусов»  стеклопластика — боязнь вибрации.

И чем выше частота  знакопеременных  нагрузок,  тем хуже для ламината. Поэтому лебёдки, блоки кулачковых стопоров, двигатель и даже степс  мачты  изолируем  от  поверхности корпуса тонкой прокладкой из нейлона, неопрена, резины. Кстати: гаечный ключ в бестолковых руках — хуже осмоса. Гайки затягиваются с усилием, но в меру — никак не до треска корпуса!

007

При изготовлении элементов набора мокрую (в смысле, формуемую по месту, из стекломатериала на смоле — Ред.) деталь лучше сразу приформовать на отверждённую деталь или к корпусу. Это очень удобно  при  «местном»  изготовлении стрингеров, шпангоутов, бимсов и флор. Картонные заготовки в виде угольника, повёрнутого открытой стороной к корпусу, с  помощью  бумажного  скотча  закрепляем в месте установки (более изысканные обводы получаются, если элементы набора выпилить из пенопласта или ПВХ, не забудьте завернуть их в полиэтилен — эти материалы  растворяются  полиэфиркой). Затем картонные или пенопластовые элементы покрываются внахлёст ламинатом (для прочности соединения ламинат должен выходить за границы прикрепляемого элемента на 5-8 см).

На пол и стеновые поверхности накладывают  полосы  стекломата,  затем пропитывают  смолой  при  помощи  кисти. После размокания стекломатериала (2-4 мин.) кистью выбиваются пузыри.

Потолок  лучше  клеить  хорошо  размокшим стекломатом. Его прилепляют на место и быстро прибивают кистью — чтоб не отвалился.

Для  штатных  элементов  набора  на  5-7-метровой  яхте  (катере)  достаточно  двух  слоёв  стекломата  плотностью  450  г/кв.м  (получим  ламинат  толщиной  2  мм).  При  изготовлении  мидель-шпангоутов (на малых яхтах один из них зачастую используют для крепления мачты) его толщина должна быть не менее 4-5 мм, что соответствует 5 слоям стекломата плотностью  450  г/кв.м  или  3  слоям  плотностью  600  г/кв.м.  Ответственные  элементы, да и вообще весь набор судна, можно усиливать,  заменяя  второй  слой  стекломата стеклотканью  плотностью  500  г/кв.м  (толщина ламината — 1,27 мм). При толщине ламината более трёх слоёв можно класть два слоя стеклоткани — она хорошо укладывается на предваряющий мат, придавая конструкции огромную прочность на разрыв.

Если для скрепления палубы с днищем/переборкой  требуется  приформовать подпорку, та набирается из необходимой толщины ламината (4-6 мм) на ДСП, МДФ  или  стекле.  Предварительно  изготовленный  картонный  шаблон  подгоняют по месту установки, затем набранный и затвердевший ламинат снимается с формующей  поверхности  и  опиливается  по контуру шаблона. На готовой детали можно сразу же набрать и усиливающие элементы — таким же образом, как мы делаем шпангоуты. Это придаст ей необходимую жёсткость на изгиб.

Лучше  применять  стеклопластиковые усилители, хотя дешевле и проще изготовить эти элементы из дерева. Опыт показывает, что такие конструкции тоже вполне надёжны. Идеальный материал для склеивания с полиэфирными смолами — многослойная влагостойкая судостроительная  фанера;  худшее  дерево  для  приформовки  стеклопластиком — плотный дуб и маслянистый тик.

Для  консервации  и  качественной адгезии  к  приформовываемой  фанере её  предварительно  покрывают  полиэфирной смолой. При этом в смолу можно добавлять до 5% ацетона или до 10% стирола — для лучшей пропитки.

При стыковке двух деталей  между ними и ламинатом часто присутствуют неудалимые  пузыри,  образующиеся  во внутренних  острых  углах  при  плохом прилегании. Это ослабляет соединение, такие  полости  —  отличные  места  для скопления влаги. Во избежание сего существует  полиэфирная  склеивающая паста Гравикол. Именно ею заделывают углы и неровности пристыковки, а уже затем, не дожидаясь застывания, накладывают ламинат.

Клея  мощное  усиление  на  тонкую основу, рискуете разрушить последнюю. Поэтому, если невозможно усилить весь проблемный  участок  (допустим,  борт), сделайте  хотя  бы  плавный  переход  из ламината большей толщины к меньшей.

008

Стык палубы с днищем — наиболее проблемное соединение. Я видел очень мало лодок, владельцы которых хотя бы раз не ремонтировали этот стык на протяжении эксплуатации судна. И тут нам снова поможет Гравикол: затвердевшая паста не крошится, надёжно соединяет стыкуемые части, она — именно для таких случаев. Стык палубы с днищем зачищается изнутри  болгаркой  с  лепестковым  кругом Р40 на всём протяжении —где только можно достать. Ширина зачистки — 10-12 см на каждую сторону от линии стыка. С помощью резинового шпателя заполняем Гравиколом (уже с отвердителем, конечно)  стыковочный  угол  (полоса  пасты шириной 4-5 см), что лучше делать участками по 1-2 м. Поверх Гравикола тут же накладываем ламинат слоем 2-3 мм (ширина ленты ламината 15-18 см).

Теперь  подготовим  внешнюю  часть периметра стыка. Для этого болгаркой с лепестковым кругом (всё тот же Р40) скругляем  угол  соединения  палубы с бортами. Наждачкой Р100-Р180 зашкуриваем полосу гелькоута вдоль линии изгиба — ширина 6-7 см в каждую сторону от стыка. Не обязательно счищать весь  гелькоут  —  достаточно  получить равномерно матовую поверхность. при  помощи резинового шпателя по линии скругления  наносим  полосу  Гравикола (шириной  4-5  см)  и,  не  дожидаясь  застывания пасты, тут же кладём 2-3 мм ламината, ширина полосы 10-12 см. После затвердения внешнюю часть стыка шпаклюют сферой, красят.

Крепость  и  герметичность  такого соединения не имеет равных. Не нужно никаких болтов — палубу от днища и так не отодрать!

При соединении ламината с металлами время полимеризации увеличивается. Поэтому медь, бронзу, латунь лучше предварительно покрыть полиэфирной смолой  с  максимальным  количеством отвердителя — для создания своеобразного грунтовочного слоя.

Полированные  металлы,  особенно  нержавеющая  сталь,  плохо  скрепляются  с  ламинатом.  Но  к  железу и  алюминию  адгезия  хорошая  (отдельная тема — изъеденные ржавчиной конструкции — те вообще отлично оклеиваются!).  Технология  простая:  перед ламинированием  поверхность  металла грубо зашкуривают или протравливают раствором  фосфорной  кислоты  (после такой  обработки  состав  обязательно смыть, металл высушить!). Промасленные поверхности  хорошо  обезжиривать четырёххлористым углеродом (если достанете,  конечно),  только  обязательно наденьте защитные перчатки, работайте под вытяжкой — он очень ядовит, легко проникает сквозь кожу.

В случае необходимости полиэфирный ламинат можно склеить с резиной: протрите  её  серной  кислотой  (например, из свинцового аккумулятора), затем дистиллятом,  ацетоном  (для  быстрой просушки) — в большинстве случаев адгезия выходит хорошая.

Ненагруженные детали допускается садить на пластик саморезами (к примеру, деревянная облицовка входа в рубку, всякие  таблички,  фонарики,  приборы крепятся  именно  так).  Главное,  чтобы отступ от края ламината не менее чем в 2,5 раза превышал диаметр самореза, а интервал между саморезами составлял не менее 3 диаметров; ламинат должен быть толще самореза минимум в 1,5 раза.

Крепление трубчатыми заклёпками (пистонами)  крайне  нежелательно,  так как они пропускают воду. Такое крепление оправдано только там, где доступ с одной стороны и по каким-либо причинам нельзя крепить саморезами.

Крепление  арматуры  к  трёхслойным  конструкциям  —  особая  сложность.  Если  желаете  сделать  сквозное отверстие там, где это не предусмотрено изготовителем, вам придётся постараться, чтобы надлежащим образом защитить корпус от влаги и разрушения. Выйти из положения поможет деревянный  вкладыш,  вклеиваемый  в  заранее пропиленное в сэндвиче отверстие, из которого  выколупан  весь  наполнитель (ковырять яхту надо, естественно, изнутри). Вкладыш садится на Гравикол, потом  заделывается  ламинатом.  Если  это лицевая поверхность (скажем, потолок рубки),  ламинат,  конечно  же,  придётся шлифовать, шпаклевать и красить.

В  случае,  когда  толщина  сэндвича небольшая, можно обойтись и без деревяшки  —  просто  заполнить  отверстие ламинатом.

Если на крепимую деталь предстоят небольшие нагрузки, с лицевой стороны сэндвича  выбираем  фрезой  отверстие под  каждый  болт  (диаметром,  скажем, 4-5 см), в каждое из которых вклеивается затем деревянная пробка, смазанная Гравиколом  с  добавкой  отвердителя; после  застывания  излишки  счищают, в  пробках  сверлят  отверстия.  Лучше делать  так,  чтоб  установленная  деталь закрыла своим основанием то безобразие, которое вы сотворили на лицевой поверхности лодки. И не забудьте щедро нашпиговать все дырки герметиком!

При соединении двух трёхслойных конструкций  линии  среза  верхнего и  нижнего  слоёв  разносят  на  5-10  см, причём наполнитель срезается наискось.

В  случае,  если  требуется  вклеить в «трёхслойку» сплошной ламинат, плавно переходят от сэндвича к толщине ламината: разнеся линии разреза сэндвича и косого среза наполнителя, в месте стыка с сэндвичем на сплошном ламинате добирается дополнительная толщина, с плавным переходом на толщину пристыковываемого ламината. Стыки сращиваемых конструкций соединяются полосами ламината внахлёст.

Случается,  из-за  потери  части  бимсов и стрингеров палуба и крыша рубки на старых цельнопластиковых лодках заметно прогибаются. Можно установить новые  элементы  набора,  а  можно  воспользоваться метлайном (корематом).

Можно  и  самим  сделать  сэндвич из  однослойной  конструкции,  жёсткости  которого  будет  достаточно,  чтобы лишённые  бимсов  и  стрингеров  палуба/рубка  без  опасных  деформаций  выдерживали вес 1-2 человек.

Прежде всего, поскольку одновременно наложить 4 мм метлайн и 2 мм ламинат на потолок невозможно, яхту нужно перевернуть вверх килем — в таком положении зачищаем все ослабленные площади (болгарка  +  лепестковый  круг),  подготавливаем раскрой метлайна (он должен покрыть поверхность единым слоем, без наложений).  Затем  укладываем  метлайн,  наносим смолу (надо заметить, 4 мм метлайн впитывает её гораздо меньше, чем аналогичный слой ламината) и, не дожидаясь застывания, накладываем 2 слоя стекломата плотностью 450 г/кв.м. После отверждения прочность  перекрытия  такова,  что  достаточно всего пары бимсов — гораздо меньше прежнего. У нас, например, при ремонте 5-7-метровых яхт бимсы вовсе не требовались. И нет здесь никакого шаманства!

Ведь  укреплялся-то  цельнопластиковый корпус толщиной 5-6 мм, изначально рассчитанный на несение нагрузок без дополнительных усилений, но со временем немного подуставший. А мы добавили ему 6 мм сэндвича, получив трёхслойную конструкцию в лучшем виде: 6+4+2 = 12 мм, из которых 8 мм — стеклопластик! (Не сравнить с заводским сэндвичем типа «2+4+2 = 8», где стеклопластика всего 4 мм).

Кстати. Нижняя сторона палубы и потолка  рубки  менее  всего  подвержены отсыреванию — осмоса здесь можно не опасаться. Так что в данном случае применение  метлайна  оправдано  и  целесообразно. И «плюс» такой конструкции ещё в том, что не изгорбленные бимсами плоскости гораздо удобнее оклеиваются ковролином.

Андрей КОСЕНКОВ

(mastercomposit.ucoz.ua).

Источник:  «Фарватер-практикум» №2 (39),  2010г.

 

 

 

 

 

09.08.2013 Posted by | Ремонт яхт. | , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Гелькоуты фирмы «NESTE Chemicels».

Каждый, кто строит и эксплуатирует пластмассовые суда, знает, какую важную роль играет правильный выбор наружного покрытия. Оно должно защищать конструкции от воздействия воды, атмосферы и ультрафиолета, создавать глянцевую декоративную поверхность, иметь хорошую адгезию с последующим ламинатом. Всем этим требованиям удовлетворяет специальное защитно декоративное покрытие — гелькоут.

На сегодня Neste Chemicals производит следующие основные типы гелькоутов:

— GE ххххх S(H) — самый распространенный гелькоут, выпускаемый в вариантах для нанесения распылением (S) и при помощи кисти и валика (Н) (ххххх — цвет по каталогу):

— GN xxxxx S — Maxguard для изделий, подвергающихся повышенному воздействию ультрафиолета и воды; отличается повышенной твердостью и термостойкостью;

— GM xxxxx S — с эффектом “Металлик” (цвета определяются по отдельному каталогу);

— GF xxxxx S(H) — для изделий с повышенными требованиями по пожаростойкости;

— GS75400 S(H) — зеленый;

— GS75200 S(H) — черный — для изготовления оснастки; характеризуется повышенной твердостью, термостойкостью, стойкостью к растрескиванию и помутнению, что позволяет увеличить срок эксплуатации оснастки;

— Топкоуты ТМ ххххх S(H) — для создания сухой твердой грязеводоотталкивающей внутренней поверхности ламината, препятствующей остаточной эмиссии стирола из ламината в окружающую среду.

Maxguard NP — это новый шаг в достижении качества без урона для окружающей среды. По мнению журнала “Reinforced Plastics Magazine” (Лондон) MaxguardNP признан в 1999 году самым перспективным гелькоутом для индустрии стеклопластика.

Новый гелькоут Maxguard NP призван уменьшить количество выбросов стирола в атмосферу без ухудшения основных свойств гелькоута. Подсчитано, что эмиссия стирола при напылении гелькоута составляет около 1/3 общей эмиссии в целом. Оригинальная технология Neste Polyester хорошо сочетает стирол с уникальным ненасыщенным полиэфиром, что позволило создать гелькоут с содержанием стирола меньше 30%.

Улучшена тиксотропная система, благодаря чему получился легко напыляемый гелькоут. Поскольку стирол — один из главных виновников пожелтения и усадки, применение Maxguard NP позволяет получать более качественную глянцевую поверхность. Усадка снижена на 20 30%.

Тесты, проведенные независимой лабораторией в Финляндии, и результаты промышленных испытаний в цехе показали, что суммарная эмиссия стирола при использовании Maxguard NP на 50% меньше, чем стандартного гелькоута, что позволяет сократить концентрацию стирола на рабочем месте и расходы на вентиляцию. Важно отметить и лучшую, чем у стандартных гелькоутов, адгезию к ламинату (даже после 3 дневной выдержки перед ламинированием), хорошую саморастекаемость и высвобождение воздуха.

При нанесении гелькоута напылением важно правильно выбрать оборудование, которое обеспечит максимальный перенос материала на матрицу и сократит загрязнение рабочего места. Фирма “Композит” предлагает ряд специальных распылителей.

При напылении небольших поверхностей с незначительной интенсивностью работы хорошо себя зарекомендовали распылители G100 и G200. Их особенностью является то, что гелькоут вытекает самотеком: воздух проходит через сопло, устроенное в виде инжектора, вытягивает гелькоут и формирует направленную струю. Это снижает аэрозольный эффект, уменьшает “отскок ” материала от формы. Различие между G100 и G200 заключается в том, что G200 имеет дополнительную емкость для ПМЭК.

Для напыления значительных поверхностей целесообразно использовать установки фирмы “Glas Craft” (США). Самая популярная из них — 3WPG. Установка сама дозирует заранее установленное процентное соотношение ПМЭК. Смешение ПМЭК с гелькоутом происходит непосредственно за соплом распылителя, что предотвращает полимеризацию гелькоута в шлангах или установке.

Подача гелькоута гидравлическим насосом предотвращает попадание в гелькоут лишнего воздуха. Характерной особенностью установки является организация “воздушного тоннеля” вокруг струи смолы и ПМЭК, что уменьшает аэрозольный эффект и способствует максимальному переносу гелькоута на матрицу.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №171.

03.11.2011 Posted by | композитные конструкции, стеклопластик, технология, углепластик | , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Качественная оснастка своими руками.

Последние несколько лет я ходил на «четвертьтоннике», который был построен по проекту В. Л. Богданова в кооперативе «Парус», в котором я проработал до 1992 г. Корпус серийной лодки выклеен из нового материала «Parabeam 3D » и эпоксидной молы « ЭД-20». Прежде всего следует приступить к изготовлению мастер-модели (болвана, или пуансона), который можно выполнить из дерева, гипса, пенопласта и т. д., но при этом следует учитывать особенности каждого материала. Для начала надо уяснить, предполагается ли использовать впоследствии мастер-модель как «ходячее» судно или только для производства корпусов. В первом случае вы, несомненно, сможете получить некоторую экономию средств, но при этом усложнится весь процесс постройки.

При изготовлении пуансона из фанеры есть и свои достоинства – быстрота и дешевизна – и недостатки. Для защиты и укрепления болвана его необходимо будет обклеить несколькими слоями стеклоткани, а значит, избавиться от доводочных работ не удастся. Фанерный болван не очень жесткий, и, как следствие, возможно образование небольших прогибов обшивки под нарастающим весом матрицы.

К сожалению, результат будет виден только после снятия матрицы, хотя при этом корпус может выглядеть идеально. Нельзя забыть еще об одном факторе – восприимчивости фанеры к влажности и перепадам температуры, что также не лучшим образом сказывается на товарном виде готовых изделий.

Пуансон из ламинированного дерева, т. е. из нескольких слоев древесины или фанеры, не всегда пригоден, т. е. не для каждого проекта судна. Кроме того, это довольно сложная технология, требующая навыка в работе и немало времени, поэтому новичкам применять не рекомендуется. Вышеперечисленные недостатки болвана из фанеры присущи, хотя и в меньшей степени, и этому пуансону.

Пуансон из гипса – наиболее дешев, поэтому данный способ  изготовления болвана можно смело рекомендовать для постройки одного корпуса. Следует помнить, что гипс, не защищенный покрытием, особенно внутри болвана, охотно впитывает влагу, склонен к растрескиванию, невелика и его прочность.

Исходя из личного опыта, могу посоветовать изготовить болван из пенопласта синего, розового или красного цвета, например, марки ПБС. Технология следующая: вначале плиту пенопласта подгоняют по наружным размерам, чтобы готовый блок входил на место без особых усилий. Нижний край блока устанавливается вровень со стрингерами, а верхний край приподнимается в половину толщины блока.

Подготовленные блоки одной шпации вклеиваются на эпоксидной шпаклевке (смола + древесные опилки), положение блока снизу фиксируется временными связями между стрингерами (например, полосками ДВП шириной 40–50 мм), а также небольшими гвоздями, вбиваемыми в торцы блока.

После отверждения смолы блоки можно обрабатывать терками наподобие овощных, а затем крупнозернистой наждачной бумагой, наклеенной на длинную (не менее двух шпаций) ровную дощечку. Шпангоуты и стрингера своеобразные маячки, не позволяющие углубиться в пенопласт больше необходимого. Готовый пенопластовый болван можно обклеивать стеклотканью.

При установке шпангоутов на стапель обратите внимание на размер шпации –  она должна быть не более 500 мм – и на то, что из «чистого» обвода шпангоута следует вычесть толщину будущей стеклопластиковой обшивки.

Также необходимо предусмотреть, чтобы расстояние между стрингерами было не более 400 мм. Мы обычно используем стрингера 25 на 40 мм для катера длиной 6 м. Раскрепленный корпус будет представлять собой поверхность, поделенную на прямоугольники.

Вклеивание блоков пенопласта.

Используем пенопласт, не упаковочный, а плотный, жесткий и мелкозернистый, в плитках толщиной 20–50 мм, т. е. в два раза больше толщины стрингера. Такой пенопласт позволяет использовать различный инструмент. В среднем на изготовление болвана, начиная с плазовых работ, мы затраили порядка 200 чел.-ч, при этом вклеено 112 отдельных блоков и ушло около одного кубометра пенопласта олщиной 50 мм.

При обклейке болвана не стремитесь уложить несколько слоев за один день. Соседние полотнища укладывайте встык, а не внахлест. Стеклоткань предыдущего слоя после отверждения можно подрезать прямо на корпусе. Делайте перехлест слоев, чтобы стыки стеклоткани не оказались друг под другом.

Не забывайте отжигать стеклоткань, желательно, газовой горелкой. Используйте стеклоткань ровинговую (марки ТР) весом 300–400 г/м2. Укладывайте не менее  пяти-шести слов это исключит эффект «проявления» стрингеров и шпангоутов на уже окрашенном корпусе. На обклейку шестью слоями стеклоткани у нас ушло 80 чел.-ч.

Доводочные работы – шпаклевание, грунтование, покраска, шлифовка и полирование – самые трудоемкие. Если в соответствии с проектом необходимо установить на корпус реданы или брызгоотбойники, то их лучше изготовлять отдельно, из древесины, обклеив тремя слоями сатиновой теклоткани весом 250 г/м2 .

Обклеенный корпус мы прошпаклевали полиэфирной шпаклевкой, применяемой в автомастерских («Novol», «Body» и т. п.). Нужно признать, что этот этап – не менее трудоемкий и очень пыльный. Для ускорения работ используйте, по возможности, электроинструмент – плоскошлифовальный или виброорбитальный. Мы воспользовались машинками фирмы «Rupis» с пылесосом.

После шпаклевки поверхность покрыли эпоксидным грунтом, который стал барьером для влаги. После эпоксидного грунта болван покрыли двумя слоями двухкомпонентного «мягкого» грунта, между слоями прошкуривая и убирая небольшие недостатки шпаклевки. Для получения качественно подготовленной поверхности под покраску и дальнейших малярных работ советуем пригласить профессионального маляра.

Окраска корпуса. В нашем случае он был покрашен шестью слоями двухкомпонентной акриловой эмали. Такое количество слоев краски позволило в дальнейшем безбоязненно проводить шлифовку и полировку поверхности.

Заметим, что нитроэмали и краски на масляной основе не подходят для этих целей. На доводочные работы, которые мы выполняли вдвоем, у нас ушло около 500 чел.-ч, а общие затраты времени составили около 800 чел.-ч. Результатом титанических усилий стал корпус, не имеющий никаких изъянов, что впоследствии позволило изготовить матрицу, отвечающую высоким требованиям. Внимательно изучайте рекомендации фирм-изготовителей грунтов, красок, шпаклевок, это поможет избежать ненужной траты времени, средств и финансов.

Мы не останавливаемся на таких моментах, как работа наждачной бумагой –  «всухую» это лучше делать или с водой и  как наносить шпаклевку, и т. д., и т. п., поскольку такого рода советы можно получить у любого специалиста на месте. Но о ряде аспектов технологии производства матрицы все же стоит сказать.

1. Помещение для работы должно отвечать ряду требований, а именно:

– иметь приточно-вытяжную вентиляцию, которая позволит избавиться от стеклянной пыли и паров смол (ее отсутствие негативно сказывается на здоровье работающих, качестве работ);

– навести чистоту в помещении, так как отсутствие пыли – это основа будущего качества. Для этого потолок и стены следует тщательно пропылесосить, а пол – застелить упаковочным картоном, и отдельные листы соединить скотчем.

2. Температурный режим на протяжении всего процесса выклейки необходимо поддерживать постоянный; недопустимы скачки температуры (от 3 до –3°С).  Также следует избегать влажности, сквозняков. Установите по углам помещения термометры. Для эпоксидных смол необходима температура более 20°С.

3. Хранение стекломатериалов и смол. Подготовьте место для размешивания смолы и весы. Стеклоткань придется разрезать на отдельном участке, можно на листе ДВП. За несколько дней до начала работ занесите все материалы в помещение, так как температура смолы, болвана и стеклоткани должна быть одинаковой.

Нанесение разделительных агентов – пожалуй, один из самых ответственных этапов. Основываясь на собственном опыте, могу предложить следующую схему:

1. Нанесите разделительный состав фирмы «Zyvax». Первый слой – заполнителем пор «Zyvax Sealer Gr». Мы приобретали данные материалы в компании «Композит», разлитые в жестяные канистры по 2.5–3 л, хотя для 6 -метрового корпуса достаточно и 200 г. Второй слой – «Zyvax Compozite Shield». Эти препараты боятся света (поэтому хранить их надо в плотно закрываемой таре),  но они великолепно предохраняют болван и матрицу от залипания.

Первый слой наносите на чистую поверхность небольшими участками (не более 0.5 м2 ) неворсистой тканью или салфеткой, тщательно втирая и растирая препарат, иначе могут остаться «разводы». Состав должен полностью впитываться, а поверхность – оставаться почти сухой. Повторите операцию еще раз. Чаще меняйте салфетки, повторно их не используйте. Через полчаса можно наносить второй состав «Compozite Shield». Последовательность работ – такая же.

2. Через 12 ч можно приступать к нанесению восковых составов «Blue Wax Finish Сare» (также приобретались в «Композите», в расфасовке по 400 г в жестяных банках). Наберите несколько столовых ложек воска в тампон из фланели. Под теплом рук воск будет выходить из ткани, и его удастся равномерно наносить на поверхность. Спустя полчаса, располируйте фланелью (при этом по мере загрязнения салфеток регулярно их меняйте). Нанесите четырепять слоев.

3. Наносите антистатик розового цвета «Hi-Low» № 1100 по вышеуказанной методике. Общий расход материалов для 6-метрового катера – не более 400 г «Blue Wax» и 100 г «Hi-Low» № 1100.

4. После нанесения всех разделительных составов установите воздушные клапана, которые позволят избавиться от клиньев, избежать деформации матрицы и в дальнейшем легко снимать изделие с матрицы.

Воздушный клапан вформовывается в матрицу. Он состоит из двух деталей, первая имеет сверху «сосок» под «быстрый» разъем, к нему подводится сжатый воздух. В нижней части, в углубление, вставляется «пятак» заподлицо с корпусом клапана, внутри клапана – резьба М6. Перед тем как подать воздух через него, вворачивайте болт М6 до тех пор, пока не услышите щелчок – это «пятак» оторвался от клапана.

Выверните болт и присоедините воздушный шланг к «соску» через «быстрый» разъем. Аккуратно подайте воздух, и матрица отойдет от болвана, а воздух проникнет дальше, разъединяя детали.

«Пятак» и нижнюю часть клапана «обойму» – отполируйте до полного прилегания. Желательно пронумеровать «пятак» и клапан с внутренней стороны, а вовнутрь намазать воск. Сосок оберните скотчем; наружная часть клапана должна быть обезжирена. Установите клапан в сборе на подготовленный болван при помощи воска. На матрицу 6-метрового катера (низ) достаточно четырех клапанов.

Стекломатериалы. Мы использовали для изготовления матриц стеклоткани: сатины и ровинги. Порядок использования стеклотканей следующий:

первый слой – стекловуаль (вес – 70 г/м2);

второй – сатиновая ткань (Т13, Т11, вес – 110–130 г/м2);

третий – ровинговая ткань (ТР-0.25, вес – 250–270 г/м2 );

четвертый – ровинговая ткань (ТР-0.3, вес – 380 г/м2 );

пятый – рогожа  (ТР-0.7, вес – 700 г/м2).

Следующие после пятого слои – тоже рогожа ТР-0.7. Жесткость и прочность матрицы напрямую связаны с выбором стекломатериалов и стеклоткани, которые намного прочнее стекломатов и подобных нетканых материалов. Независимо от формы будущей матрицы (круглоскулый корпус, шарпи и т. д.) стеклоткань более надежна еще и потому, что на ней проще заметить дефекты (непроклей, пузыри).

Дополнительную жесткость матрице придает укладка тканей как под прямым углом, так и под углом 45° относительно киля. Мы считаем, что толщина матрицы должна приближаться к двойной толщине будущего изделия. К примеру, матрица 6-метрового катера выклеена из 15 слоев стеклоткани.

Смолы. Любые рекламные заве рения производителей полиэфирных смол о том, что их качество и прочность сравнимы с «эпоксидкой», не более чем миф. Соотношение прочности этих смол, по разным источникам, 2.5–3.5:1 в пользу эпоксидки. На практике доказано, что борт катера из эпоксидки выдерживает удары молотком изо всех сил без видимых повреждений.

Полиэфирный же пластик разрушается, и не только в месте удара. Работа с полиэфирными смолами отличается от технологии нанесения эпоксидки очень существенно. Стоимость 1 кг смолы ЭД-20 – 6 евро, а импортной полиэфирной смолы «Asland M105» – 5 евро.

Полиэфирные смолы имеют «короткий» срок хранения, они токсичны, и их использование в массовом производстве оправдывается только небольшим временем отверждения, дешевизной и, как следствие, большим количеством съемов с матрицы.

На наш взгляд, удачные пропорции модифицирования  эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 следующие:

смола ЭД-20 – 100 весовых частей, пластификатор (дибутилфталат ДБФ) – 8–10 весовых частей,

аэросил (микросферы) – 5–10 объемных частей.

Модифицированная смола должна быть перемешана и внесена в помещение выклейки. Мы практикуем «подкраску» смолы для «нового» слоя анилиновыми красителями, например марки «Instint», из расчета 1–1.5 чайные ложки на 20 кг смолы. «Цветную» смолу легче контролировать при  нанесении – сразу заметны непрокрасы и «пузыри», что также положительно сказывается на качестве выклейки.

Подкрасить смолу можно окисью титана (белый), окисью хрома (зеленый), суриком железным и свинцовым (коричневый и серый). В качестве отвердителя используем полиэтиленполиамин (ПЭПА) в соотношении  1:10 при t > 20° С.

Правила работы со смолами:

1. Тщательно взвешивайте все компоненты, старайтесь «разводить» не более 700–800 г смолы за один замес.

2. Емкость для смолы должна быть неглубокая и широкая. Не допускайте саморазогрева смолы, время «жизни» которой не превышает 15–20 мин.

3. Перемешивать смолу удобнее при помощи электродрели с насадкой от бытовых миксеров; время перемешивания – не менее 30 с.

Матричный гелькоут в отличие от «обычного» должен быть твердым, стойким, чтобы при необходимости его можно было шлифовать и полировать. Усадка должна быть минимальной.Наши поиски эпоксидного матричного гелькоута к успеху не привели, но мы нашли подходящий эпоксивинилэфирный гелькоут («Max Guard DGT20»); выпускается черного или зеленого цвета с маркировкой (Н) – ручное нанесение кистью, валиком и (S) – напыением. В среднем цена «DGT20» – около 17–18 евро за 1 кг.

Работа с гелькоутом «DGT20»:

1. Наносите в хорошо освещенном сухом и хорошо вентилируемом помещении.

2. Перед началом работ проведите тест гелькоута с разным содержанием катализатора, например, 2; 2.5; 3% в небольших объемах (100 г). Катализатор (отвердитель) «МЕКР» набирайте медицинским шприцем. Содержание катализатора определите опытным путем: его должно быть столько, чтобы гелькоут через 40–45 мин. гелеобразовывался и не прилипал к пальцам. Размешивать лучше по 700–800 г гелькоута и сразу же использовать. При смешивании избегайте образования пузырьков воздуха.

При использовании «DGT20 (Н)» необходимо нанести два слоя с промежуточной сушкой первого слоя в течение 45–70 мин. Кисточки должны быть с мягкой щетиной. Обязательно проклейте эпоксидной смолой; после каждого «замеса» тщательно промывайте ацетоном. Неплохо зарекомендовали себя в качестве емкостей под гелькоут полиэтиленовые ведерки из-под майонеза, йогурта и т. п. объемом около 1 л.

Для каждого «замеса» используйте только чистые емкости, тем более что потребность в них небольшая (около 30 ведерок на стандартную 20 — килограммовую тару). Общий расход при нанесении кистью в два слоя – в пределах 550–750 г/м2. Наносить матричный гелькоут требуется тщательно и аккуратно, поэтому экономия на кисточках, ацетоне, защитных средствах неразумна, а работать целесообразно бригадой из трех — четырех человек.

Правильно и технологически чисто выполненная покраска гелькоутом – наиболее важное условие создания качественной матрицы. Поскольку болван находится вверху по отношению к матрице, чтобы отделить матрицу, ее необходимо кантовать. Вначале продумайте, как наклонять и поворачивать матрицу для удобства работы с ней. Мы для этого используем трубчатый или квадратный металлический каркас, который крепится к фанерным ребрам и имеет проушины для кантования. Трубчатый каркас приформовывается стеклотканью, а квадратный крепится болтами или шпильками.

Матрица снимается спустя неделю после окончания выклейки. За это время она полностью высохнет и главное – будет иметь стабильную температуру без колебаний влажности.Толщина и вес матрицы. Достаточная толщина матрицы должна соотноситься с предполагаемой толщиной изделия, как 2:1 (это верно при небольших, до 12 мм, толщинах). Для более крупных судов соотношение толщин близко к 1:1. Для примера, матрица корпуса 6-метрового катера выклеена из 15 слоев стеклоткани толщиной 13 мм и весит примерно 500 кг.

Выклеенную матрицу необходимо усилить во избежание перекосов и прогибов. Ребра жесткости представляют собой фанерный скелет матрицы, на который крепят устройство для кантования. На предполагаемое место крепления ребра жесткости наклейте четыре-пять слоев стеклоткани (ТР- 0.33, ТР-0.7). Стеклоткань нарежьте полосами разной ширины (200, 180, 140, 100 мм), лучше под углом 45°, чтобы удобнее было работать. Затем подгоните фанерное ребро жесткости по месту (фанера толщиной 15–20 мм и шириной 150–200 мм). Размешайте небольшое количество стекловолокнистой полиэфирной шпаклевки (буквально 50–100 г), нанесите небольшими бугорками и установите фанерное ребро.

Через 5–10 мин. шпаклевка встанет и оставшиеся промежутки можно прошпаклевать эпоксидной смолой с добавлением деревянных опилок. Затем ребра приформовываются тремя-четырьмя слоями лентами стеклоткани.

Артур Уракаев, г. Сургут.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №206.

20.10.2011 Posted by | стеклопластик, технология | , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Технология инфузии в стеклопластиковом судостроении.

Композиционные материалы, состоящие из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служат в основном стеклянные волокна в виде нитей, жгутов (ровингов), стеклотканей, стекломатов, рубленых волокон; связующим — полиэфирные смолы, феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, полиимиды, алифатические полиамиды, поликарбонаты и др.  Для стеклопластиков характерно сочетание высоких прочностных, диэлектрических свойств, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокой атмосферо-, водо- и химстойкости. Механические свойства стеклопластиков определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации стеклопластика — связующим.

Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластки, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластки подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у стеклопластика первого типа волокна расположены взаимно параллельно, у стеклопластика второго типа — под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластиков.

Большей изотропией механических свойств обладают стеклопластки с неориентированным расположением волокон: гранулированные и спутанно-волокнистые пресс-материалы; материалы на основе рубленых волокон, нанесённых на форму методом напыления одновременно со связующим, и на основе холстов (матов).

Стеклопластки на основе полиэфирных смол можно эксплуатировать до 60-150 оС, эпоксидных — до 80-200 оC, феноло-формальдегидных — до 150-250 оС, полиимидов — до 200-400оС. Диэлектрическая проницаемость стеклопластиков 4-14, тангенс угла диэлектрических потерь 0,01-0,05, причём при нагревании до 350-400 оС показатели более стабильны для стеклопластиков на основе кремнийорганических и полиимидных связующих.

Изделия из стеклопластиков с ориентированным расположением волокон изготавливают методами намотки, послойной выкладки или протяжки с последующим автоклавным, вакуумным или контактным формованием либо прессованием, из пресс-материалов — прессованием и литьём.  Стеклопластики применяют как конструкционный и теплозащитный материал при производстве корпусов лодок, катеров, судов .

В индустрии стеклопластикового судостроения все более  четко прослеживается тенденция перехода с технологии ручного формования на производство изделий методами закрытого формования, особенно при изготовлении больших деталей, таких как секции корпуса и палубы. Основной причиной этого перехода является желание производителей повысить качество продукции, сократить время работы, уменьшить вес и улучшить условия труда в производственной зоне. Довольно широкого применения получает технологический метод — вакуумной инфузии.

Рассмотрим процесс вакуумной инфузии.

Вакуумная инфузия — процесс, при котором с применением вакуумной пленки (мешка) создается разряжение в рабочей полости формы и за счет разницы в давлении происходит всасывание смолы и пропитка армирующих материалов.

 

 Преимущества вакуумной пропитки смолой.

По сравнению с ручным ламинированием:

  • лучшее соотношение смолы и волокон (повышенная прочность);
  • снижение содержание воздуха в ламинате (повышенная прочность);
  • экономия смолы;
  • уменьшение эмиссии вредных веществ;
  • конструкции типа «сэндвич» могут изготавливаться в один прием.

По сравнению с методом RTM:

  • меньшие затраты на оборудование;
  • более широкие возможности варьирования структуры ламината.

Потенциально возможные трудности.

Вакуумная инфузия, как и любой процесс изготовленич ламината, не идеальна, и имеет ряд недостатков. Приступая к использованию этой технологии, нужно быть готовым к следующему:

  • процесс несложный, однако, требует определенных навыков, поэтому на первых этапах возможны ошибки и неудачи;
  • изделие можно легко испортить;
  • время подготовки к инфузии не ограничено, однако, сама подготовка достаточно сложная, так как включает в себя не только выкладку армирующих материалов в форму, но также и создание вакуумного мешка, размещение вакуумных линий и линий подачи смолы;
  • правильное создание вакуумного мешка также требует определенных навыков;
  • необходимо обеспечить хороший вакуум, стараюсь устранить все утечки, так как попадание воздуха в ламинат будет отрицательно влиять на сам процесс инфузии (в частности, на течение смолы) и качество изготавливаемой детали.

Недавно метод  вакуумной инфузии приняла итальянская компания по постройке яхт “Azimut”, что можно считать переломным моментом в индустрии стеклопластикового судостроения, так как “Azimut” — один из крупнейших производителей моторных яхт в мире. За его деятельностью с огромным интересом наблюдают другие ведущие предприятия этой сферы деятельности.

На предварительном этапе была дана оценка разнообразным методам закрытого формования, пригодных для серийного изготовления больших изделий. Одним из вариантов рассматривался метод инфузии с использованием материалов для сэндвич-панелей компании “DIAB” (Швеция). Как показал анализ, именно этот метод имеет определенные преимущества по сравнению с другими методами. Говоря более конкретно, его легче внедрить в производство, при этом требуются менее значительные инвестиции, чем для альтернативных вариантов.

Компания “Azimut” подчеркивает, что технология инфузии с использованием материалов для сэндвич-панелей компании “DIAB” к преимуществам этих материалов — малому весу и высокой прочности — добавляет собственные — эффективность изготовления, безопасность для здоровья работников и др. При этом обеспечиваются стабильные и повторяемые результаты по оптимальному склеиванию между заполнителем и слоями ламината.

В ходе производственного процесса практически исключается образование летучих органических веществ и, таким образом, улучшаются рабочие условия. Также технология инфузии позволяет ускорить интенсивность подачи связующего по сравнению с другими методами, а значит, изготовлять за одну стадию  очень большие по размерам элементы, такие как корпуса и палубы, сократив время ламинирования.

Пенопласты “DIAB”, используемые в качестве заполнителей сэндвич-структуры со специальными ячейками, не только улучшают свойства композитных компонентов, позволяя достигать более высокой объемной плотности армирующих слоев, но также служат структурой, проводящей смолу в процессе пропитки. Такая структура получается путем механической обработки поверхности пенопласта и изготовлении точно расположенных каналов для лучшего распределения смолы.

Первая стадия процесса инфузии — нанесение гелькоута. Затем наносится и полимеризуется “скинкоут” — слой, армированный стекломатом малой плотности. Далее на матрице распределяется и фиксируется определенным способом сухой пакет армирующих материалов (стекломатериал—пенопласт—стекломатериал). Следующая стадия — прокладка основных и вспомогательных каналов подачи смолы, а затем вакуумной линии. В заключение укладывается вакуумный мешок, который уплотняется вдоль фланцев матрицы. Подается вакуум и открывается внутренний клапан подачи смолы — начинается процесс инфузии.

Модель “Azmut-40” — первое судно компании,  которое было пост роено с использованием такой технологии. Время, затраченное на производство этой модели по новой технологии, сократилось на 45% по сравнению с предыдущей.

Следует заметить, что шведская компания “DIAB” — больше чем просто изготовитель материалов для сэндвич — структур. Она сотрудничает с покупателями на каждом этапе инженерного и производственного процесса — от первоначальной концепции до реализации проекта.

Группа компаний “Композит” совместно с компанией “DIAB” планирует провести семинар-тренинг по технологии вакуумной инфузии и сэндвич — структурам в первой половине февраля 2006 г. Будем рады видеть вас в Санкт — Петербурге на этом семинаре. Более подробную информацию смотрите на сайте www.composite.ru.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №199.

04.10.2011 Posted by | стеклопластик, технология | , , , , , , , , , | 1 комментарий

Современное пластиковое судостроение. Часть I.

 Современное серийное пластиковое судостроение делится на две большие группы: в одной судостроители работают с материалами термопластическими, в другой – с термореактивными. Термопласты (например, такие популярные в судостроении, как АБС и полиэтилен) – это синтетические вещества, отверждаемые при остывании, но легко размягчающиеся и/или плавящиеся при повторном нагревании.

Такие качества позволяют сравнительно легко формовать из них небольшие корпуса при помощи прессов и пуансонов, что делает это производство высокомеханизированным. Термореактивные же синтетические материалы (о которых и пойдет речь в этой статье), чаще всего представляющие собой композицию из связующего и армирующего веществ, после начального отверждения уже не подвержены повторному размягчению или плавлению при нагреве.

Сегодня существует достаточно большое количество различных методик укладки стеклоткани в форму, пропитки ее смолой и после дующей формовки корпуса. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, а также области применения.Совершенствование и разнообразие конструкционных материалов также накладывает свой отпечаток на применяемые процессы. Современная стеклопластиковая композиция – очень сложный по составу и структуре материал, состоящий из трех основных компонентов.

Это, вопервых, сама химическая матрица или связующее – иными словами, смола и ее отвердитель, во-вторых, армирующие волокна стекло- или углеткани, несущие в композите основную физическую нагрузку, в-третьих, наполнитель, предназначенный для снижения удельного веса и/или себестоимости готового композита. В качестве такого наполнителя часто выступают бальса, пенопласты разных марок и др.

Смолы.

В пластиковом судостроении чаще всего применяются полиэфирные молы, причиной тому служат их умеренная себестоимость и достаточно простая технология применения. Самые дешевые вариации полиэфирных мол – так называемые ортофталевые, имеющие невысокие механические качества и ограниченную стойкость к соленой воде и ряду горюче-смазочных материалов. Эти смолы постепенно выходят из употребления, однако кое-где еще используются, прежде всего фирмами, которые производят небольшие лодки, значительную часть времени хранящиеся на берегу или рассчитанные на эксплуатацию в речных либо озерных условиях.

Гораздо более высокими механическими и химическими свойствами обладают изофталевые полиэфирные смолы, составляющие сегодня основную долю применяемых в малом судостроении. Но и им уже находится замена в лице винилэфирных смол: последние отличают не только более высокая прочность и химическая стойкость (они крайне мало подвержены гидролизному разложению или осмосу), но и (в отвержденном состоянии) повышенные вязкость и ударная стойкость. Также они берут на себя часть динамических нагрузок, испытываемых корпусом. Однако для полной реализации всех достоинств смол этого типа их отверждение должно происходить по четко контролируемому температурному графику, что сложно осуществить на малых верфях.

Еще одной технологической особенностью современных полиэфирных смол с малым выделением стирола (так называемых низкоэмиссионных) является сосредоточение после начала отверждения в их верхнем слое парафиноподобных веществ, резко снижающих адгезию. Если такая смола начала отверждаться, то последующая приформовка к ней любых деталей возможна уже лишь после тщательной механической обработки поверхности застывшей смолы. Читать далее

01.09.2011 Posted by | стеклопластик, строительство, технология, углепластик | , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme