• Confecţionarea ambarcaţiunilor de agrement din raşini poliesterice armate cu fibră de sticlă

    Articol realizat de sc Polydis srl

    Prezentul articol stabileşte condiţiile tehnice de execuţie şi de calitate pentru confecţionarea ambarcatiunilor de agrement realizate prin procedeul laminării manuale din răşini poliesterice armate cu fibră de sticlă (r.p.a.f.s.).

    Confecţiile din rasini posiesterice armate cu fibra de sticla (r.p.a.f.s). pot substitui reperele din materiale clasice datorită următoarelor caracteristici de bază:

    • greutate mică īn raport cu metalele;
    • rezistenţe fizico-mecanice remarcabile faţă de materialele plastice;

    Folosirea r.p.a.f.s. face posibilă realizarea unor repere unicate, serii mici sau mijlocii la preţuri accesibile.

    Domeniul de temperatură īn care se pot utiliza confecţiile din r.p.a.f.s. este īn general, -30grC la +60grC; de la caz la caz īnsă acest interval se poate extinde.


    1.2. DURATA DE UTILIZARE NORMALĂ

    Durata de utilizare normală a unei ambarcatiuni, poate varia īntre 5 şi 10 ani, īn condiţiile respectării prevederilor prezentului standard de firmă.

    1.3. GARANŢIE DE MEDIU ĪNCONJURĂTOR

    Toate reperele din r.p.a.f.s. au o bună rezistenţă la acţiunea agenţilor atmosferici. Valorile rezistenţei chimice faţă de agresivitatea mediului pot fi sensibil īmbunătăţite prin alegerea adecvată a tipului de răşină poliesterică utilizată si a respectarii tehnologiei de executie.


    1.4. CONDIŢII TEHNICE DE CALITATE.

    MATERIALE

    Materialele utilizate īn realizarea manuală a ambarcatiunilor de agrement realizate prin procedeul laminării manuale din răşini poliesterice armate cu fibră de sticlă (r.p.a.f.s.), trebuie să corespundă condiţiilor de calitate impuse de standardele şi normele īn vigoare.

    1.5 CARACTERISTICI FIZICE, CHIMICE, MECANICE.

    Caracteristicile fizice, chimice şi mecanice variază la produsele din r.p.a.f.s. realizate manual īn funcţie de mai mulţi factori, ca:

    • tipul fibrei de sticlă folosită ca element de armare;
    • structura (succesiunea straturilor de armare) stratificatului;
    • tipul răşinii poliesterice folosit;
    • folosirea diverselor ingrediente de impregnare (īn scopul conferirii unor proprietaţi mai deosebite).

    Cāteva valori orientative sunt date īn tabelul de mai jos, care nu angajează īnsă performanţele produsului. Valorile concrete ce se garantează, rezultă īn baza buletinelor de analiză ale īncercărilor efectuate pe probe prelevate īn condiţii de lucru efective impuse de varianta tehnologică aleasă īn funcţie de factorii mai sus menţionaţi.


    Duritate
    (gr.Barcol)
    Conţinut
    īn sticlă
    %
    Densitate
    g/cmp
    Rezistenţe medii normate
    Tracţiune
    daN/cmp
    Rezistenţe medii normate
    Compresiune
    daN/cmp
    Rezistenţe medii normate
    Īncovoiere
    daN/cmp
    31 - 40 25 1,43 600 750 900
    31 - 40 30 1,47 680 950 1030
    31 - 40 35 1,50 800 1150 1200
    31 - 40 40 1,56 950 1200 1350


    • alungirea la rupere : 1,6 - 3 %;



    2. Pregatirea pentru executia pieselor

    Ambarcatiunile de agrement din r.p.a.f.s. se obţin prin laminare manuală (procedeu prin contact) de straturi succesive de fibră de sticlă impregnate cu răşină poliesterică, sau cu masina combinata de tocat si aplicat fibra (polispray), pe matrite.

    Pentru prima turnare, suprafata matritei se pregateste astfel:

    <ol>[*]Īntāi aplicaţi ceară de demulare īn straturi subţiri şi netede folosind un burete. Lucraţi ceara īn cercuri mici. Lustruiţi imediat, ca ceara să nu se usuce, folosind hārtie specială sau finet. Schimbaţi-le frecvent. Ceruirea trebuie făcută īn 4-5 straturi cu interval de minim trei ore īntre, pentru uscarea fiecărui strat. Ultimul strat de ceară trebuie lăsat la uscat cel puţin 12 ore.[*]Următorul pas este aplicarea stratului de demulant lichid, adica alcool polivinilic. Materialul trebuie să fie saturat cu alcool polivinilic şi apoi stors cu atenţie. Stratul se aplică prin spălarea suprafeţei cu o cārpă udă, prin mişcări ample astfel īncāt să se formeze un strat subţire. Pentru celelalte turnari, pregatirea matritei consta doar in spalarea, uscarea si apoi aplicarea alcoolului polivinilic.[*]Dupa ce se usuca demulantul lichid, se poate trece la aplicarea gelcoatului pe matrita.
    </ol>


    3. Aplicarea gelcoatului pe matrita

    Cel mai recomandat gelcoat pentru executia ambarcatiunile de agrement din r.p.a.f.s., este gelcoatul izoftalic cu neopentilglicol; acesta are o duritate foarte buna, luciu deosebit, rezistenta mare la conditii marine si nu absoarbe apa. Uzual, se foloseste pigmentat alb.

    Gelcoatul este gata de utilizare după ce se adaugă procentul corespunzător de intaritor (peroxid de metil etil cetonă).

    Se recomandă citirea cu atenţie a instructiunilor de utilizare īnainte de īnceperea lucrului. Aplicarea gelcoatului se poate face in doua feluri:

    • manual, cu o pensula cu par lung si moale;
    • spray, cu un pistol special.

    In ambele situatii, gelcoatul trebuie dat uniform, fara scurgeri, cu o grosime de circa 0,35 mm.

    Nota: un strat mai gros de 0,5 mm provoacă deformări, fisuri sau aspect necorespunzător, iar o grosime mai mică de 0,3 mm provoacă lipsa strălucirii, fisuri şi observarea fibrei de sticlă.

    Lăsaţi stratul de gelcoat să gelifieze (contact lipicios fără transfer de material), circa 30 min.



    3.1. Īntărirea gelcoatului

    Se recomandă controlarea timpului de gel, īnainte de utilizare. Acesta poate suporta variaţii īn funcţie de temperatura din atelier, umiditatea din atmosferă, valabilitatea gelcoatului, tipul de peroxid organic folosit; o scădere a temperaturii īn atelier va cauza o creştere a timpului de gel, deci si o creştere a durităţii Barcol mai lentă. Temperatura recomandată este de 20-25 grC.

    • Nu utilizaţi mai mult de 3% catalizator; va apărea contracţie suplimentară.
    • Nu folosiţi mai puţin de 1,2% catalizator; va cauza slaba polimerizare.



    3.2. Sfaturi / Puncte cheie

    Gelcoatul trebuie amestecat īnainte de utilizare (10 minute pentru 24 ore). O amestecare excesivă va provoca scăderea vāscozităţii, mărind riscul de curgere şi formarea porozităţilor.

    Gelcoatul va fi amestecat īn adāncime şi la suprafaţă, evitānd turbulenţele.

    Nu amestecaţi niciodată gelcoatul folosind aer comprimat. Această metodă nu este eficace şi prezintă riscul inglobarii aerului in masa gelcoatului, ceea ce duce formarea de bule de aer la suprafata piesei (porozitati).

    Nu adăugaţi nimic altceva īn gelcoat īn afară de peroxid de metil etil cetonă īn procentul necesar.



    3.3. Precauţii

    Utilizarea gelcoatului are ca scop obţinerea unei suprafeţe rezistente, lucioase şi durabile.

    Operatorul trebuie să urmărească şi să controleze strict procedurile de aplicare. Greşelile nu apar decāt după demulare şi sunt cauzate de nerespectarea normelor de utilizare:

    • asiguraţi-vă că ustensilele de lucru sunt īn stare bună de utilizare.
    • după cāteve zile de neutilizare, gelcoatul pare foarte vāscos. Se recomandă a fi amestecat (o dată pe zi). O amestecare slabă este inutilă, chiar cu efecte negative (porozităţi, curgeri,....).
    • īntotdeauna īnchideţi recipientul de gelcoat. Nerespectarea acestei reguli duce la pierderea de stiren şi deci şi la poluare.
    • la aplicarea unui strat, acoperiţi īntreaga suprafaţă īn interval de 5 min. Suprapunerea straturilor provoacă o reticulare heterogenă a filmului, cauzānd nereguli (urme, etc.).
    • fiţi sigur că peroxidul organic s-a īncorporat omogen īn gelcoat. Nerespectarea acestui lucru duce la apariţia problemelor de īntărire ce se manifestă prin vizibilitatea fibrelor, autodemulare, etc..
    • nu depăşiţi niciodată procentul de catalizator indicat, prezenţa acestuia īn exces va duce la plastifierea gelcoatului după polimerizare.
    • verificaţi grosimea gelcoatului umed aplicat. O grosime insuficientă īnseamnă vizibilitatea fibrelor de sticlă, deformare după īntărire şi apariţia fisurilor.
    • proiectaţi un strat de gelcoat de aprox. 0,35 mm pe o placă de sticlă. Verificaţi prezenţa sau absenţa porozităţilor. Acest test se recomandă īnainte de proiecţia (aplicarea) gelcoatului pe matrită.
    • īn timpul proiecţiei, evitaţi mişcări bruşte, acest lucru putānd provoca discontinuităţi īn aplicare.
    • nu aplicaţi niciodată gelcoat pe alcool polivinilic umed (īntărire incompletă).
    • controlaţi umiditatea.
    • utilizaţi gelcoatul catalizat īn perioada de utilizare.



    4. Laminarea

    Primul strat de ranforsare constă īntrun strat de stratimat de 300 g/mg, pudră. Trebuie aplicat după ce stratul de gelcoat s-a īntărit (intre 30 min. si o ora, dar nu mai mult).

    Folosiţi o răşină poliesterică tixotropizata de uz general, cu adaosul recomandat de intaritor. Nu amestecaţi mai multă răşină decāt puteţi folosi īntro perioadă de 20 min.

    Aplicaţi răşina peste gelcoat-ul īntărit prin spray-ere sau cu o pensulă, sau un roller din piele de miel. Trebuie aplicat un strat gros şi neted, dacă se poate dublu īn greutate faţă de ranfort. Primul strat de fibra se umectează cu răşină şi trebuie presat astfel īncāt să urmeze conturul modelului fără straturi duble, cute sau zgārieturi.

    Aşteptaţi cam 2 min şi lăsaţi fibra de sticlă să se impregneze, īnainte să īncepeţi laminarea cu un roller de metal pentru o impregnare totală, forţānd astfel aerul să iasă. Folosiţi o pensulă densă pentru locurile īnguste (greu accesibile) sau pentru colţuri. Impregnarea primului strat trebuie făcută cu mare atenţie pentru a evita formarea bulelor de aer.

    Dacă stratul de rasina poliesterica de după gelcoat nu este suficient pentru a acoperi complet suprafata fibrei, se mai aplică răşină pe suprafaţa matului, dar se recomandă evitarea acestui lucru deoarece aerul poate pătrunde uşor īn suprafaţă şi este mai greu de eliminat.

    Nu īncercaţi să obţineţi un conţinut ridicat de fibră de sticlă din primul strat, ci realizaţi o laminare netedă, fără bule de aer.

    Pentru colţurile ascuţite sau marginile matriţei, puteţi aplica fibre de roving (fire) bine impregnate, īnainte de aplicarea matului.

    După ce primul strat este complet impregnat, se trece la stratul al doilea. Cānd laminatul este īncă umed, marginile trebuiesc nivelate cu un cuţit ascuţit. Repetaţi pentru fiecare strat. Astfel, nu va trebui să nivelaţi marginile matriţei cu discul abraziv.

    Verificaţi cu atenţie laminatul ca să nu aibe bule de aer. Se impune din nou atenţie īn special pentru colţuri şi margini. De asemenea, rolati sau īndepărtaţi prin tăiere orice proieminenţă, astfel īncāt suprafaţa să fie complet pregătită pentru aplicarea stratului următor.

    Treceti apoi la urmatoarele trei straturi, doar că aici veţi folosi stratimat de 450 g/mg. Īmbinarea īntre bucăţile de stratimat din acest strat şi din cele următoare trebuie făcută cu o suprapunere de 50 mm.

    Pentru a-i conferi piesei o rezistenta sporita, trebuie aplicat si un strat de tesatura de 500 g/mg.

    Ultimul strat va fi de stratimat de 300 g/mg.

    Astfel, piesa va avea o grosime totala de aprox. 5,5 mm, si va avea urmatoarea structura:

    • gelcoat,
    • un mat de 300 g/mg,
    • trei straturi de mat 450 g/mg,
    • un strat de tesatura de 500 g/mg,
    • un strat de mat 300 g/mg,
      (0,35 + 0,6 + 0,9 + 0,9 + 0,9 + 1 + 0,6 = 5,25 mm)

    Lăsaţi suprafaţa laminată să se usuce īn matrita o zi sau două dupa care se poate decofra.



    5. Debavurarea se face cu polizorul

    Toate canturile rezultate din tăiere sau polizare, trebuie să aibe aplicat prin pensulare un strat de răşină pentru acoperirea capetelor de fibră de sticlă.



    6. Defecte admise si neadmise
    Defecţiunea Cauza Remedierea
    Mici cavităţi pe suprafaţa de contact Demulant īn cantitate prea mare Chituire
    Bule de aer īn structură cu diametrul mai mare de 2 mm Rolare neāngrijită;
    Timp de gel prea mic
    Rebutare
    Aglomerare de ingrediente Umiditate īn ingrediente
    Amestecare insuficientă
    Continuarea amestecării pānă la omogenizare
    Capete de fibră sau zone neimpregnate Impregnare necorespunzătoare Remediere după caz: polizare, chituire, completare cu stratificat