Шрифт:
Пластмассы
Кузова, полностью изготовленные из пластика – редкость. Но все-таки есть автомобили, некоторые детали кузова которых изготовлены из слоистых пластиков.
Они состоят из элементов, собранных между собой, так как форма кузова очень сложная, чтобы ее можно было сформовать целиком. Кузова из слоистого пластика не являются несущими, они устанавливаются посредством разъемного соединения на стальную раму, несущую механические узлы. Изготовление деталей осуществляется формовкой.
Чтобы изготовить нужную деталь, необходима форма, которая может быть охватываемой или охватывающей. Форма должна иметь уклон для извлечения из нее готового изделия. Качество поверхности формуемой детали будет тем выше, чем лучше отполирована форма.
При формовке выполняют следующие подготовительные работы. Внутреннюю поверхность формы покрывают веществом, способствующим выемке готовой детали из формы.
Сама технология заключается в формировании детали из стекловолокна путем укладывания его в форму, и пропитывания стеклоткани эпоксидными или полиэфирными смолами.
Исходя из сопротивления действующим нагрузкам и внешнего вида, выбирают соответствующую стеклоткань для армирования изготовляемой детали. Готовят шаблон из плотной бумаги, размечают и вырезают по шаблону стеклоткань.
Далее выбирают полиэфирную смолу соответствующего качества для последующей эксплуатации детали. В смолу вводят красители. Существует множество разновидностей смол, отличающихся различным химическим составом. Каждая из них соответствует определенному назначению. Смола, предназначенная для нанесения первого слоя на форму, получила название ледяного покрытия. Стеклоткань применяется в виде плотного материала – войлока, состоящего из коротких нитей длиной приблизительно 50 мм, расположенных хаотически и связанных друг с другом тонким слоем смолы.
Толщина стеклоткани находится в пределах 1-2 мм, однако чаще всего ее измеряют по массе 1 м2. Наиболее часто встречаются значения 300, 450, 600, 900 г/м2. Это ткани различного типа, отличающиеся способом изготовления, массой и природой стекловолокна. Наибольшее распространение получила «тафта», имеющая клеточную текстуру. Стекловойлоки обладают меньшей механической прочностью, чем ткани, однако они более удобны для изготовления сложных форм.
В серийном производстве применяют другой вид стекловолокна: резаные волокна, которые имеют длину волокон аналогичную стекловойлоку или несколько меньшую. Их применяют для изготовления основы.
Формовать детали кузова можно различными способами, но в любом случае они должны обеспечивать следующее:
правильное размещение ткани в форме;
полную пропитку ткани полиэфирной смолой без малейшего пузырька воздуха;
достаточно высокую производительность, необходимую для серийного производства.
Для ознакомления с технологией производства рассмотрим формование на одной форме или контактное формование. Это самый простой способ. При этой технологии уменьшается количество используемою материала, но требуется большее количество рабочей силы. Качество готовых деталей зависит от умения и от аккуратности исполнителей. Способ применим для изготовления одной детали, нескольких идентичных деталей или малой серии. Формы могут быть самыми различными, в том числе и очень больших размеров. Как уже говорилось, форма может быть охватываемой или охватывающей в зависимости от желания получить хороший внешний вид внутренней или наружной поверхности детали.
Форма должна быть очень жесткой. Уклоны формы должны составлять не менее 3-5 %. Если деталь, подвергаемая формовке, имеет обратный уклон, то форму выполняют из нескольких точно подогнанных частей.
Материал формы зависит от типа производства, который она должна обеспечить. Так, например:
гипсовая форма удовлетворяет производству одной детали;
стальная форма обеспечивает ее максимальное использование при формовании нескольких тысяч деталей;
при изготовлении деталей мелкими сериями наиболее простым является изготовление модели, с которой затем снимают слепок формы.
В этом случае форма получается из слоистого пластика (стекловолокно +полиэфирная смола). Усиление формы осуществляется посредством погружения в слоистый пластик профилированного картона или деревянных пластинок, что создает образование нервюр. Такого типа форма обеспечит изготовление многих сотен деталей.
При подготовительной работе обращается особое внимание на следующее. После вырезки полотен их помещают во влажное помещение и так, чтобы их можно было взять в порядке нанесения слоев. И второе: среди различных по составу веществ, способствующих разделению изделия и формы, необходимо выбрать то, которое соответствует материалу формы. После сушки разделительного покрытия надо, по возможности, нанести первый закрывающийся слой специальной окрашенной смолы (в некоторых случаях с наполнителем), который скрывает волокна стеклоткани, делая их незаметными на поверхности детали. Толщина слоя должна быть в пределах 0,3-0,4 мм. Если слой очень толстый, то впоследствии возникнут трещины.
Если наличие видимых волокон стеклоткани на поверхности детали не имеет значения, тогда нет необходимости накладывать закрывающий слой. В этом случае можно сразу нанести достаточно толстый слой смолы.
Чтобы избежать подтеков на вертикальных стенках, в смолу добавляют наполнитель. После нанесения первого слоя его высушивают до студнеобразного состояния перед наложением последующих слоев.
Первый слой готов, если слегка прилипает к пальцам.
Приготовление смолы осуществляют в два этапа: добавляют ускоритель полимеризации и смешивают его со всей предназначенной для использования смолой, а в случае необходимости подкрашивают. Дозирование и смешивание катализатора полимеризации является следующим этапом и производится по мере необходимости, т.е. в расчете на количество смолы, которая может быть использована в течение последующих 15 мин. Разделяют смолу, предназначенную на половину рабочего дня, на две равные порции. В одну емкость помещают полное количество ускорителя, в другую – полное количество катализатора. По мере необходимости готовят смесь равными порциями в третьей емкости. Такой способ позволяет избежать повторяющегося приготовления небольших количеств смолы и катализатора.
Дозировать смолу можно либо взвешиванием на весах, либо применением емкости, в которую помещается определенная масса смолы. Дозирование ускорителя и катализатора полимеризации производится с помощью мензурок очень маленькими дозами.
Как только определится, что покрывающий слой или первый слой смолы стал студенистым, накладывают первый слой стекловолокна. При этом можно применить легкий стекловойлок (300 г/м2). При наложении первого слоя стекловолокна, как впрочем и при наложении последующих слоев, необходимо следить, чтобы стекловолокно ложилось в форму постепенно и ровно, особенно в местах закруглений, без образования воздушных карманов. (Карманы образуются в результате либо очень поспешного прижатия, либо неплотного сопряжения острого угла.) Затем уложенное стекловолокно пропитывается. Для этого нужно кисточкой или валиком наносить слои смолы.
При этом каждая порция смолы должна быть рассчитана на 12 – 15 минут работы.
Движения кистью предпочтительно наносить, как при торцевании, то есть похлопыванием концом кисти по стеклоткани, а не нанесением мазков.
После окончания пропитки не следует пытаться отделить стекловолокно, так как при этом волокна приподнимаются и вырываются. Затем, не ожидая загустения, укладывают слой стеклоткани. Для обеспечения высокой механической прочности можно укладывать поочередно слой стекловойлока и слой стеклоткани. Последним укладывают стекловойлок или отделочную стеклоткань (300 г/м2).