نحوه ساخت ژلکوت به روش دستی
ژلکوت ماده ای است که در یک قطعه کامپوزیتی به طور لایه اول می بینیم. سپس باید دارای ویژگی باشد که بتواند در برابر عوامل محیطی مقاومت مورد نیازداشته باشد.
به علاوه عوامل محیطی باید صافی سطح و رنگ خوبی داشته باشد تا بتواند از نظر ظاهری جلوه خوبی داشته باشد.
اما برای ساخت ژلکوت باید از موادی استفاده شود که بتواند خصوصیات مورد انتظار را برآورده سازد.
1.رزین اروزیل
2.ژلکوت اسید کاپوزیل
3.کبالت تالک
3.فیلر مل
4.خمیر رنگ
5.پودر رنگ
برای ساخت قالب فایبر گلاس اولین ماده و پایه ژلکوت رزین می باشد. رزین هایی که برای ساخت ژلکوت مناسب می باشند رزینهای پلی استر ایزو،
رزین اپوکسی و رزین های وینیل استر هستند که باید دارای مقاومت سایشی و محیطی خوبی باشند و
همینطور از استحکام خوب و اندازه ای برخوردار باشند. رزینهای فوق را می توان از شرکتهای مختلف داخلی یا خارجی تهیه کرد.
بعد از انتخاب یکی از انواع رزینها (متناسب با کار) فیلر ها به آن اضافه می شوند. نحوه اضافه کردن مقدار،
تقدم و تاخر فیلرها به صورت زیر می باشد. در حالت کلی و با هد رزینی فیلرها حداکثر باید 3/1 حجم داخلی رزین را اشغال کند.
حالا اگر ما یک لیتر رزین داشته باشیم 3/1 حجم رزین با پرکننده ها قاطی می شود.
ابتداترین جزیی که به رزین پلی استر اضافه می شود، کبالت نام دارد. کار کبالت سریع کردن در عمل پلیمریزاسیون می باشد
که در اخر باعث به پخت رزین می شود. قاعدتا به ازای هر یک لیتر رزین حدود 15 گرم کبالت افزوده می شود.
در نتیجه باید کاملا با رزین مخلوط گردد. رزینی که با کبالت مخلوط شده باشد هیچ واکنشی نشان نمی دهد تا کاتالیزور مورد نظر (پراکسید آلی) به آن اضافه شود .
حالا بعد از اضافه کردن کبالت دومین ماده ای که به کبالت افزوده می شود، اروزیل نام دارد. اروزیل به طور پودر سفید رنگی موجود هست
که خیلی خطرناک می باشد. قاعدتا اروزیل را در چند مرحله به رزین اضافه میکنند تا خوب قاطی شود .
با اضافه کردن اروزیل به رزین ویسکوزیته مخلوط بالا می رود و از چکه کردن رزین جلوگیری می کند.
میزان افزودن اروزیل به رزین نیز امری مهارتی است و این میزان باید به مقداری باشد که از چکه کردن رزین جلوگیری کند.
همینطوراروزیل مقاومت در مقابل تشعشعات UV مقاومت در مقابل عوامل محیطی و مقاومت در مقابل ضربه را افزایش می دهد.
بعد از افزودن اروزیل می توان کاپوزیل نیز به آن اضافه کرد. کاپوزیل مکمل اروزیل می باشد و در نهایت ویژگی اروزیل را کاملتر می کند.
در ایران به دلیل مشکلات اقتصادی به رزینی که اروزیل خورده است کاپوزیل نمی زنند.
در این قسمت فیلر تالک اضافه می شود. تالک نیز نوعی پودر است که باید در چندین مرحله اضافه شود تا به حد کافی در رزین مخلوط شود.
اندازه تالک اضافه شده خوب است 4/1 مقدار اروزیل باشد. از ویژگی های تالک می توان به افزایش مقاومت در برابر ترد بودن ژلکوت و جلوگیری از شکنندگی آن اشاره کرد.
خمیر رنگ نیز یک مدل افزودنی است که به رزین افزوده می شود. کار این ماده ایجاد یک رنگ واحد در ژلکوت است که در رنگهای متفاوت در بازارموجود هست .
اگر مقداراین ماده زیاد باشد سبب چرب شدن ژلکوت می شود که جلوگیری از خوابیدن مناسب روی قطعه می شود و اصطلاحا بلند می شود.
امکان این وجود دارد که به جای خمیر رنگ از پودر رنگ استفاده شود که کیفیت خمیر رنگ را ندارد. چون خمیر رنگ بر پایه مواد پلیمری است ولی پودر رنگ بر اساس مواد معدنی است.
ژلکوتی که با پودر رنگ ساخته شده باشد، احتمالا بعد از اتمام کار دارای رگه هایی خواهد بود که نتیجه عدم اختلاط مناسب این ماده با رزین است.
پودر رنگی از نظر هزینه مناسبتر از خمیر رنگ است. بعد از اضافه کردن مواد فوق به رزین ژلکوت آماده است.
خوب است ژلکوت به مدت 48 ساعت بعد از ساخت استفاده شود تا حبابهایی که در اخر اختلاط در رزین ایجاد شده خارج کند .
ژلکوت تا وقتی که هاردنر به آن اضافه نشده است، می تواند نگهداری شود و وقتی که به ژلکوت هاردنر اضافه می شود که می خواهیم قالبگیری کنیم و یا قطعه زنی کنیم.
قالبگیری از روی مدل اولیه و آماده سازی قالب جهت قطعه زنی
با فکر اینکه مدل جهت قالبگیری و ژلکوت آماده می باشند توضیحات این قسمت را شروع می کنیم.
مدل را روی یک میز چرخان قرار می دهیم، در ابتدای کار کل قسمتهای مدل را با یک لایه از ماده جداکننده می پوشانیم.
ماده جداکننده می تواند فیلم جداکننده مانند پلی وینیل الکل یا واکس صنعتی باشد. خوب است که هردوی این مواد استفاده شوند.
در ابتدا یک لایه فیلم که ترکیبی از پلی وینیل الکل، آب گرم و الکل می باشد زده می شود. بعد از خشک شدن فیلم، مدل آماده ژلکوت پاشی می باشد.
مقداری از ژلکوت با هاردنر به مقدار مورد نیاز مخلوط می کنیم و داخل پیستوله می ریزیم.
حداقل در دمای 20 درجه سانتی گراد ما 10 دقیقه فرصت داریم تا عمل پاشیدن ژلکوت پلی استر را انجام دهیم.
برای رزین اپوکسی این تایم در حدود یک ساعت است. عمل پاشش ژلکوت روی رزین باید با دقت بخصوصی انجام شود تا در کل قسمت های مدل به یک مقدار ژلکوت داشته باشیم.
با استفاده از میز چرخان کارگر تمامی قسمت های مدل را می بیند و عمل پاشش ژلکوت را خوب انجام می دهد. بعد از پاشش ژلکوت مدل به اتاقک گرما انتقال داده می شود
تا پلیمریزاسیون خوب انجام شود. بعد از پخت کامل ژلکوت الیاف گذاری انجام می شود.
دمای اتاقک بین 20 تا 35 درجه سانتیگراد بوده و زمان نگهداری در اتاقک 5/1 ساعت می باشد.
برای ساختن قالب فایبر گلاس قبل از الیاف گذاری، باید الیاف در اندازه های مناسب با شکل مدل بریده شود و بعد از الیاف گذاری انجام می شود.
قاعدتا از الیاف سوزنی برای اختلاط با رزین استفاده می شود و پشت ژلکوت انجام می شود. حالا پس از انتخاب الیاف مناسب الیاف روی ژلکوت خوابانده می شود.
این کار تا وقتی که تمامی سطح ژلکوت با الیاف پوشانده شود ادامه خواهد داشت. بستگی به نوع رزین از هاردنر و شتاب دهنده مناسب استفاده می شود
و عمل خواباندن الیاف را با استفاده از رزین روی ژلکوت انجام می دهیم.
برای خواباندن الیاف با ژلکوت از غلطک استفاده می شود. غلطکها را می توان در چندین تا سایز و همچنین از متریالهای مختلف پیدا کرد.
در ابتدا با استفاده از غلطکهای پارچه رزین را کاملا با الیاف آغشته می کنند تا کار هواگیری خوب انجام گیرد و الیاف کاملا به ژلکوت بچسبد.
برای ساخت قالب فایبر گلاس عملیات لایه گذاری با الیاف را در دفعات زیاد حداکثر 6 تا 8 لایه ادامه می دهیم تا به ضخامت و مقاومت مورد نیازبرسیم.
عملیات لایه گذاری باید در فاصله های زمانی انجام گیرد تا یک کامپوزیت خوب داشته باشیم. بعد از تمام شدن لایه گذاری و پلیمریزه شدن کامل قالب،
عمل پشت بندی انجام می گیرد. هر قالب پشت بند خاص خود را می خواهد که متناسب با شکل و مقاومت قالب باشد. پشت بندها می توانند چوبی، فلزی باشند.
بعضی ها به صورت insert از پشت قالب وارد می شود. در اخر پشت بند باید به شکلی طراحی شود که جلوی اعوجاج قالب را در مرحله های متفاوت کاری بگیرد
و اصطلاحا یک قالب کاملا صلب را به ما بدهد. بعد از اتمام اعمال پشت بند جهت تقویت مجدد قالب در قالبهای حساس فاصله بین پشت بندها را قاعدتا با مواد کامپوزیتی
یا سیمان پر می کنند تا اجازه هیچ نوع حرکتی را نداشته باشد. بعد از انجام این کار قالب به اتاقک گرما انتقال داده می شود
تا به طور کامل خشک شود. بعد از گذشتن 48 ساعت مدل را با استفاده از هوای کمپرسور در فشار های بالا بیرون می آورند.
حالا یک قالب آماده جهت قطعه زنی داریم. البته بهتر است که داخل قالب عمل تمیزکاری نهایی انجام شود .
در صورت نیاز از پولیشهای صنعتی نیز استفاده می شود. ولی قالب خوب نیازی به این کارها ندارد.
قطعه زنی و آماده سازی نهایی قطعه
برای شروع این پروژه ما باید موارد زیر را به صورت حاضری داشته باشیم:
1- قالب
2- ژلکوت
3- رزین
4- ابزار پاشش ژلکوت (پیستوله)
5- ابزار رزین زنی (غلطک)
6- الیاف
ابتدا قالب را روی میز چرخان می گذاریم تا عمل پاشش ژلکوت و دیگر مراحل پروژه را به راحتی انجامشود . تمامی مراحل کار دقیقا شبیه به پروژه ساخت قالب می باشد.
پس از تمیز کاری داخل قالب مواد جداکننده فیلم و واکس در داخل قالب اعمال می شود. پس از خشک شدن واکس فیلم صنعتی زده می شود
تا یک عایق و جداکننده خوبی را مابین قطعه و قالب ایجاد نماید. بعد از خشک شدن جداکننده ها عمل پاشش ژلکوت در داخل قالب انجام می گیرد
تا یک لایه ژلکوت به طور یکسان روی سطح داخلی قالب داشته باشیم. و به اتاقک گرما منتقل می شود
تا بعد از پخت کامل ژلکوت عمل لایه گذاری انجام شود. الیاف مناسب باید انتخاب شود تا پس از برشهای مناسب تمامی سطح ژلکوت با الیاف پوشانده شود.
در این قسمت رزین آماده شده با استفاده از غلطکها روی الیاف زده می شود تا الیاف به طور کامل روی ژلکوت بخوابد.
شبیه به قالبگیری این روش در دو مرحله انجام میشود . اول با غلطکهای پارچه ای برای آغشته کردن الیاف به رزین و بعد با غلطکهای کوچکتر و محکمتر برای هواگیری
الیاف معمول در قطعه زنی الیاف نوع E می باشد و از جهت شکل الیاف سوزنی مناسب است.
در اخر یک لایه الیاف حصیری جهت پشت بندی کامل قطعه الیاف گذاری و اعمال رزین پشت الیاف مرحله به مرحله شکل می گیرد.
مناسب با وزن و ضخامت قطعه مورد نظر لایه گذاری الیاف کم یا زیاد می شود. بعد از رسیدن به ضخامت مورد نظر و هواگیری کامل قطعه به داخل اتاقک گرما انتقال داده می شود .
بعد از گذشت 24 ساعت قطعه از داخل قالب از طریق کمپرسور با فشار هوا خارج می شود. قطعه بعد از جداشدن از قالب احتمال دارد
که تغییراتی در شکل و ابعاد در حد خیلی کمی داشته باشد. به همین سبب قطعه را روی یک سطح صاف می گذارند
تا عمل پلیمریزاسیون به صورت کامل انجام گیرد تا نهایتا به قطعه مورد نظر برسیم.
در حالت مدرن این کار از طریق دستگاههای CNC انجام می گیرد. اما در حالت دستی سوراخهای مورد نظر بعد از fix شدن قطعه زده می شود.
همینطور لبه های اضافی قطعه با استفاده از اره چکشی یا فرزهای دستی برداشته می شود.
تمامی کارهای تریمینگ باید مثل نقشه انجام شود. در این قسمت قطعه آماده بسته بندی است.