Корпус из стеклопластика: описание, фото, отзывы

{RANDOM_PARAGRAPH=100-400}

Производство из стеклопластика: корпусов, ёмкостей, деталей и различных конструкций!

Стеклопластик состоит из армирующего элемента, стеклоткани, и заполнителя, полимерной смолы. Стеклоткань является совокупностью упорядоченных особым образом волокон, пропитанных эпоксидной смолой. В зависимости от толщины материал может иметь вес квадратного метра от 300 до 900 грамм.

Что это такое?

Стеклопластик относится к разряду современных композитных материалов, призванных повысить основные эксплуатационные характеристики конструкций и разных изделий, для создания которых они применяются. Механические свойства продукта зависят от технологии производства, которая бывает разной. Разделить продукцию можно по расположению волокон – однонаправленная и перекрестная ориентация.

Процесс создания детали из стеклопластика

Что такое стеклопластик?
Стеклопластиком обычно зовется уже готовое изделие – совокупность материалов, технологий и работ. Чем удобен стеклопластик? Да тем, что можно изготовить любой формы деталь, какую только вообразит фантазия, будь то сабвуфер, повторяющий нижней стенкой очертания багажника, мелкосерийные крылья автомобилей своего дизайна, реплики спойлеров, обвесы, бампера, различные усовершенствования внутренних панелей салона автомобиля и многое другое.

Какие существуют методы производства изделий?
Достаточно часто требуется изготовить всего одно изделие и сэкономить время и материалы, в таком случае делается болван (макет) и прямо по нему клеится стеклопластик с последующим его выведением шпаклёвкой под покраску. Макет должен быть заведомо меньших размеров(на толщину стеклопластик+шпаклёвка.
Другой метод – изготовление изделий по матрице. Применяется для размножения (копирования, тиражирования) какого-либо изделия, а так же если делается в одном экземпляре, но есть вероятность разрушения изделия в процессе эксплуатации (например юбка бампера).

Изготовление болвана
Первым делом необходимо задать будущую форму из любых подручных материалов, наиболее распространенные перечислены ниже.
Для гладких и плавных искривленных плоскостей обычно используют натянутую ткань между жесткими краями.
Для больших и крупногабаритных участков, а также для прямых длинных и тонких используется листовой металл, фанера, ДСП металлические трубы квадратного сечения и любые комбинации с этими материалами.
Для изготовления ребер часто применяется картон, вырезается профиль изделия, расставляются по основанию и либо заполняются пеной промежутки, либо натягивается ткань. Так же картон можно применять и в качестве других конечных граней, вообще при сноровке возможно и весь болван сделать из картона.
Достаточно хороший материал для болванов – пенопласт, он легко режется, шкурится, склеивается друг с другом и достаточно дешев.
Так же удобно использовать обычную монтажную пену в баллонах, она как и пенопласт легко обрабатывается.
И как вариант использование уже существующей детали из стеклопластика, с его разрезкой, добавления других фрагментов из стеклопластика и последующим их соединением в новую деталь с проклейкой заплатками стеклоткани.
После того как форма предварительная сделана, переходят к следующему этапу – выведение «под покраску». Что бы защитить пену или пенопласт от смолы, обычно несколько слоёв газет просто наклеивают на пенопласт клеем ПВА, он не пропускает смолу и является дополнительным укреплением макета, дабы смола не разъела пену. Так же плоские поверхности пенопласта возможно защитить скотчем упаковочным или алюминиевым. Для дальнейшего выведения используется на твердые поверхности сразу шпаклевка, на нетвердые желательно стеклопластик нанести, либо жесткую строительную штукатурку. Далее обрабатывается наждачками до необходимых форм и размеров.
Следующий этап необходим, если болван делается под матрицу. большинство материалов, из которых обычно строятся болваны, даже при хорошей обработке разделителями, будут впитывать в себя смолу, потому необходимо болван покрыть лаком.
Если деталь сразу делается на болване, то желательно позаботиться о том, что бы после выклейки стеклопластика можно было достать болван, пусть даже в разрушенном виде, поскольку оставление его там резко сократит срок службы самой детали из-за погодных условий.

Видео-пример изготовления детали из стеклопластика, с использованием полиэфирных смол и стекломата:

Материалы для полиэфирных смол
Для полиэфирных смол используются следующие материалы:
стекловуаль для первого слоя
для последующих слоев – стекломаты 100, 300, 450 и 600 г/м.кв. обычно 100 и 300 для первого-второго слоя, 450 и 600 для набора толщины
для внутренних углов применяется ровинг рубленый, ровинг в виде нити
для жесткости применяется стеклоткань или стеклорогожа конструкционная, но эти материалы не любят изгибов
для склейки половинок и для некоторых других случаев (заполнение углов, увеличение толщины в частных случаях) применяется аэросил размешанный в смоле либо готовая смесь Филер
для финишного (первого) слоя изделия в матрице применяется гелькоут.
Для эстетики последним слоем матрицы, а так же изделия наносится топкоут, необязательный материал.
Гелькоуты и топкоуты обычно делятся на 2 группы и каждая так же на две – для ручного нанесения(Hand маркировка Н) и для пульверизатора(Spray маркировка S), для матриц (маркировка GM) и просто изделий (для матриц повышенной износостойкостью отличается)
Смолы так же выпускаются различных модификаций, такие как матричные, уменьшенной усадки, для изделий стандартные общего применения; устойчивые к химическим средам, устойчивые к повышенной температуре, устойчивые к атмосферным воздействиям (ультрафиолету).

Меры безопасности при работе с полиэфирными смолами
Полиэфирная смола выделяет очень вредные для здоровья летучие вещества, поэтому необходимо защищать органы дыхания как минимум угольным респиратором и обязательная вентиляция помещения, иначе дикая вонь и головные боли обеспечены, возможно и расстройство здоровья.
Так же необходимо защищать руки медицинскими перчатками, что б на кожу не попадала смола.

Вкратце про эпоксидные смолы и материалы под них
Начнем с того, что эпоксидные смолы в настоящее время используются в основном для изготовления декоративного карбона, так как время кристаллизации большое, жесткость больше и соответственно изделие будет более хрупким, кроме того эпоксидная смола стоит дороже полиэфирной. Стекломатериалы для эпоксидки применяются так же специальные, так как стандартные стекломаты пропитаны специальной эмульсией, которую растворяет только полиэфирная смола.

Замешивание смол, гелькоутов
Важно не отходить от рекомендаций производителя по пропорциям смолы и отвердителя, иначе, если отвердителя перельете смола может закипеть, либо кристаллизоваться намного быстрее, чем нанесете. Если меньше нальете, то рискуете испортить все, так как смола не кристаллизуется.
Смолы необходимо замешивать столько, что б можно было ее всю использовать за примерно 20 минут работы.
В идеальном варианте можно иметь весы электронные, в более простом – шприцы, большой на 20мл для смолы и инсулиновый для отвердителя.

Снятие формы (матрицы), разделители
Рабочая температура в помещении должна быть не менее 20 градусов по Цельсию.
Первым этапом необходимо определиться, будет ли матрица из одной части или нескольких. Для этого необходимо прикинуть, сможете ли вы вытащить болван из матрицы, не разрушив его.
Далее делаются поля из тонкого листового картона, либо из пластика, приклеиваются на пластилин либо термоклей по границе матрицы, если матрица будет состоять из нескольких частей то по границе первой части и последующих нечетных. Когда будут готовы эти части матрицы, необходимо будет удалить поля и завосковать оставшиеся части изделия и поля готовых частей матрицы. Так же желательно сделать бугорки из пластилина на полях для матрицы, что бы у самих полей матрицы были контрольные пазы.
Первым делом необходимо, что бы изделие или болван были чистыми. Далее наносится воск в несколько слоев с промежуточной сушкой и Конечной полировкой. После воскования и полировки желательно нанести поливиниловый спирт CRA губкой или мягкой тканью в один слой.

Пример создания матрицы и изделия из стеклопластика:

Формула расчёта материалов для изготовления:
Расчет веса материалов (х-это знак умножения)
Площадь поверхности х количество слоев х удельный вес стеклоткани = вес стеклоткани
Вес стеклоткани х 2 (где 2 отношение к смоле 1:2)= вес смолы
Площадь поверхности х 0,6(удельный вес гелькоата 0,6кг х 1м²)= вес гелькоата
Вес смолы х 0,03(удельный вес закрепителя0,03кг* х 1кг)= вес закрепителя
Вес стеклоткани + Вес смолы + Вес гелькоата + Вес закрепителя = Вес детали (будущей)

Ламинирование ручное
Ламинирование в матрице вакуумное – инжекция и просто пакет
к преимуществам вакуумной технологии можно отнести такие вещи как: меньший расход смолы, нестесненная по времени укладка стекломатериалов, намного проще работать со смолой, более лучшее соотношение смола/стекломатериалы, в результате чего получается более легко и крепкое изделие

Инжекция
технология состоит в том, что вакуум сам распределяет смолу по стекломатериалу, далее вакуум сохраняется до кристаллизации смолы.
предварительно необходимо по периметру матрицы приклеить спираль из пвх, с ее помощью вакуум будет равномерно по всей матрице засасывать смолу.
далее наносится гелькоут. после укладываются стекломатериалы в нужном количестве, далее укладывается на всю поверхность стекломатериала проводящий смолу слой, сверху на него впитывающий слой, далее из специальной пленки делается либо мешок, в который полностью входит матрица, либо пленка приклеивается по периметру матрицы. в пленке предусматриваются два отверстия, одно под сосок для вакуума, устанавливается впритык к вакуумной магистрали, второе под сосок для подачи смолы. возможны варианты с большим количеством резервуаров для подачи смолы, все зависит от конфигурации матрицы.
когда все подготовлено включается насос. при достижении максимального вакуума, открываем магистраль подачи смолы. при заполнении полностью всего стекломатериала подачу смолы прекращают. так же на вакуумной магистрали желательно предусмотреть резервуар под лишнюю смолу.

Инструменты для ручного ламинирования
для ручного ламинирования используются кисти флейцевые, валики металлические, металл.угловые, игольчатые

Инструменты и материалы для вакуумной инжекции
-насос вакуумный
-спираль пвх
-пропускающий слой
-впитывающий слой
-соски, трубочки
-пленка вакуумная
-герлен

Затраты

Итого: 4727 руб.
При этом каждый следующий корпус будет стоить примерно так же и отнимать столько же времени. Супербюджетный корпус для робота 800x1000x250 готов. Спасибо за внимание!

В следующей статье я покажу разработка корпуса методом вакуумной формовкой за 23.000 руб. + 1500 руб. каждый корпус.

Стоимость работ

Для расчета обращайтесь в раздел контакты. При оформлении заявки просим предоставить:

1. 3D модель или техническое задание для выполнения моделирования
2. Характеристики и количество изделий
3. Прочие пожелания

На производимые корпуса действует гарантия от 1 года.

Отправка заказчиком ТЗ на производство корпуса. При необходимости предоставляются консультации по формированию задания.

Согласование технических характеристик и целей заказчика в формируемой продукции

Подбор материалов, переговоры по конструктивным особенностям изделия. Коррекция технического задания.

Определение вариантов сотрудничества

Изготовление с нуля, снятие матрицы с готового корпуса, работа с матрицами заказчика

Подготовка документации для сотрудничества

Моделирование, формирование мастер моделей, матриц, конструкторские работы и производство изделий

Сдача изделий заказчику

Отгрузка изделий, подписание закрывающих документов, доставка продукции.

План имеет макетный характер и подлежит корректировке, развитию в отдельных моделях сотрудничества.

Изготавливаем корпуса из стеклопластика на заказ для отраслей промышленности, транспорта и народного хозяйства. Звоните!

igorkiporouk

Стеклопластик появился более 80 лет тому назад, но лодки из него начали делать всего чуть больше чем пол века назад. И вот, посмотрите вокруг. Подавляющее большинство парусных яхт сейчас из стеклопластика.

Если отбросить первые единичные попытки постройки лодок из стекловолокна пропитанного смолой, первые стеклопластиковые яхты были запущены в серию в 1956 году. Группа предприимчивых американских яхтсменов из Портленда, штат Орегон, объединились и решили построить лодки из нового материала. Результатом их усилий стал шлюп Chinook 34. Построив первые пять лодок, они основали компанию Yacht Constructors, которая за годы своей деятельности построила более шестисот яхт Chinook и Cascade. Большая часть из них были просто корпуса, для достройки любителями.

.

.
Тот самый Chinook 34

Тогда же, в шестидесятых годах, начался бум пластикового судостроения. Спрос на яхты был большой и предпринимателей привлекало то, что новая технология не требовала больших вложений. Многие корпуса строились в условиях, которые сейчас вызвали бы ужас. Энтузиаст яхтостроитель приобретал сарай, изготавливал матрицу из каких придётся материалов, покупал стеклоткань, бочку смолы и наняв несколько наспех обученных работников приступал к производству. Рабочие, без каких либо средств защиты, вручную укладывали стекломат и наносили смолу валиком или кистью. Смолу с отвердителем предварительно замешивали в ведре и пластификация происходила при температуре и влажности, какие бог послал. Поэтому качество корпусов даже у одного и того же производителя часто различалось в зависимости от времени года и погоды.

Как ни странно, несмотря на это, большинство стеклопластиковых лодок, которые когда-либо были построены, сохранились до наших дней. Видимо это можно объяснить тем, что строили тогда с запасом, щедрые дозы материалов, обеспечили лодкам долгую жизнь. Теперь мы знаем, что стеклопластик всё же требует обслуживания и ухода, в противоположность тому, как это представлялось раньше. Страшная проблема — осмос, тоже лечится. Но, только время покажет, проживут ли так же долго лодки производящиеся сейчас серийно, в условиях более строго контроля технологии. К примеру, многие лодки построенные в начале семидесятых, сразу после нефтяного кризиса, более подвержены осмосу, потому что верфи отчаянно пытались снизить стоимость производства, что сказалось на качестве и количестве применяемых материалов.

Едва ли можно себе представить больший контраст между производством стеклопластиковых судов с помощью ведра и щётки в пятидесятых годах и современной технологией композитного судостроения. Современные суда тщательно проектируются и рассчитываются. На компьютерах просчитывается вес, прочность, гидродинамика и все характеристики судна ещё до того, как оно будет построено. Технологический софт рассчитывает характеристики ламината, используются специальные смолы, ткани и препреги. Пластификация проводится в строго контролируемых условиях.

Часто на форумах встречаются утверждения, что пластик, дескать, за десять (двадцать, по другим версиям) теряет больше половины прочности. Гидролиз, понимаешь, осмос. короче того и гляди начнёт разваливаться старый стеклопластик. Но, кроме того, что статистика не подтверждает массовых аварий пожилых лодок, немногие проведённые исследования по данной теме этого не подтверждают. Исследования штука не дешёвая, поэтому позволить себе их могут только организации имеющие немалые средства. военные например. Американский костгард в начале пятидесятых заказал патрульные катера из стеклопластика : длина 40 футов, ширина 11, водоизмещение около 9,5 тонн, монолитный стеклопластик на алюминиевом поперечном наборе. Толщина ламината : 3/ 4 дюйма на днище и 3/ 8 – борт. Два дизеля по 250 сил обеспечивали им максимальную скорость 22 узла.

В 1962 году были проведены контрольные исследования пластиковых панелей вырезанных из бортов трёх катеров, находившихся в строю 10 лет, в 1972 году, ещё более скрупулёзный анализ большого количества образцов обшивки со списанного после 20 лет службы катера. Было отмечено, что катер использовался в сильно загрязнённом судоходном канале при постоянном контакте с серной кислотой, подвергался воздействию высоких температур при тушении пожара. То есть условия эксплуатации были довольно жёсткие.

Общее количество моточасов катера составило 11.654. При визуальном исследовании срезов пластика проникновения воды в ламинат не было замечено. Сравнительные результаты механических испытаний образцов приведены в таблице.

Прочность на растяжение

Прочность на сжатие

Прочность на изгиб

Прочность на сдвиг

То есть прочность ламината за 10 лет службы не претерпела изменений. Результаты после 20 лет даже немного выше, что можно объяснить неоднородным качеством пластика.

Подобные исследования проводились на образцах стеклопластика обтекателей устанавливаемых на подводных лодках. Результаты аналогичны: 11 лет службы не повлияли на прочность материала.

Это говорит о том, что если только в расчётах не заложен преднамеренно ограниченный срок службы, трудно сказать, сколько прослужит хорошо спроектированный современный стеклопластиковый корпус. Видимо нужно дождаться, когда на вторичном рынке исчезнут из продажи построенные в шестидесятых лодки, посчитать, сколько они прожили и умножить на десять, а может быть и больше. Но ждать видимо придётся ещё долго. Даже Cinook 34 всё ещё мелькают в списках. Просят за них не дорого, всё же древняя лодка, но попадаются, к примеру, их ровесники катера Bertran по нескромной цене в несколько сотен тысяч долларов. Уже сейчас ясно, что п ри должном уходе и обслуживании качественный пластиковый корпус переживёт любого владельца.

.
Монотип Shields, N231, постройки шестидесятых годов, затонул в 1999 году на глубине 60 футов. В октябре 2002 был поднят.
.

.
Пролежавшая на дне моря три года лодка была отреставрирована, переименована в Mermaid (Русалка) и продолжает принимать участие в регатах.
.

Однако такое долгожительство вредит яхтенному судостроению и убивает отрасль. Если лодки служат вечно, что делать производителям? Согласно исследованиям производителей в Соединённых штатах в 2004 году на вторичном рынке было продано более миллиона лодок, более 75 процентов впервые покупающих лодку, покупали бывшую в употреблении. Чтобы побудить клиентов приобретать новые лодки производители изощряются в выпуске новинок и вкладываются в рекламу. Но, я не исключаю, что долговечность современных яхт не будет соответствовать той, какую может обеспечить современный уровень технологий. Мы живём в обществе потребления, а вечные вещи уменьшают потребление и вредят производству. До того чтобы ставить срок годности на яхте, как на упаковке продуктов скорее всего дело не дойдёт, но современные лодки массового производства думаю будут стареть быстрее, просто потому, что это в них будет заложено. Конечно это просто мои мысли.

Корпус яхты, хоть и является её важнейшим элементом, это ещё не вся яхта. Уже сегодня корпуса, особенно на парусных яхтах, переживают все другие элементы и системы. Так стоит ли приобретать старую лодку, насколько оправданы все эти разговоры о «хороших старых» лодках. В каких случаях и какие старые лодки стоит приобретать? Вот как это вижу я:

Ясно, что любая вещь (и не только вещь) старея не становится лучше. Именно поэтому её цена со временем падает, и именно это делает её привлекательной для тех, у кого количество имеющихся денежных знаков сильно ограничено. Особенно это актуально сейчас, когда на вторичном рынке лодки небольших размеров обесценились до небывалого уровня. Поэтому при покупке первой лодки, особенно новичком, когда лодка предполагается небольшая и не планируется экстремальных плаваний, альтернативы б/у лодкам нет. Естественно, лодка должна быть не только «старой», но ещё и «хорошей». Если вдруг окажется, что морская романтика это не то что представлялось, продать дешёвую лодку легче, и даже если не получится продать, не так жалко потерянных средств.

Если предполагается покупка крупной лодки, она, как правило, хоть и дешевле новой, но всё равно стоит приличных денег, особенно если хорошая. Часто можно услышать рассуждения, дескать, не будешь же ты покупать авто, которому двадцать лет. Действительно, авто не буду, а лодку – могу. Попробую объяснить почему. Для меня (это не значит что это так для всех остальных) лодка не средство передвижения, не средство производства и даже не спортивный снаряд. Это вообще вещь не утилитарная, именно поэтому между покупкой парусной яхты и автомобиля разница принципиальная, предъявляемые к ней требования невозможно описать цифрами. Я не гонщик, не собираюсь сдавать лодку в чартер, перевозить пассажиров и грузы карго и не планирую ездить на ней на работу или на дачу. Как судно для неспешных путешествий парусная лодка уже по определению вещь устаревшая, хотя бы потому, что она парусная. Но я ведь хожу под парусом именно потому, что мне нравится этот устаревший способ передвижения с использованием силы ветра – та самая пресловутая романтика. Мне не требуются всевозможные навороты и скорость, аналогично последней модели айфона. Мне нужна надёжность, простота и очень важен эстетический аспект. Ну о том как я себе представляю «хорошую старую» лодку я уже писал три года назад, когда собирался её покупать, не буду повторяться. Специально перечитал тот пост – пока мои мысли и предпочтения не изменились.

.

–
Моя юная старушка INDIGO. HR 41. Корпус с номером 105, последний в серии.

Если же от лодки требуются какие то конкретные утилитарные характеристики, предъявляются определённые требования к скорости, комфорту, которыми старые лодки не обладают, то видимо нужно выбирать из новых (или почти новых) заточенных под заявленные цели.

{RANDOM_PARAGRAPH=401-800}
{RANDOM_SECTION=500-3000}