способ изготовления стеклопластиковых изделий с низким значением поверхностного электрического сопротивления

Формула изобретения

Способ изготовления стеклопластиковых изделий, характеризующийся тем, что проводят очистку матрицы будущего изделия, обезжиривают ее с помощью хлопчатобумажного материала, смоченного спиртовым раствором, с последующим нанесением разделительного воска и наносят защитно-декоративный слой - гелькоут с добавлением токопроводящих углеводородных волокон, проводят сушку с последующим ручным формованием, в матрицу укладывают раскроенный материал, формируя изделие, затем наносят смолу, смешанную с катализатором, после чего кисточками и/или мягкими валиками равномерно распределяют смесь по матрице, после чего полученный ламинат прикатывают жестким валиком с последующим извлечением его из формы и подвергают механообработке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам изготовления стеклопластиковых изделий.

Из уровня техники известен документ RU 2430830 С1, кл. В28В 11/00, опубл. 10.10.2011, в котором описан способ изготовления изделий с применением полиэфирных смол, армированных стекломатом, наносимых на поверхность предварительно изготовленной формы-матрицы и точно повторяющих ее форму.

Однако в известном способе не раскрывается способ изготовления стеклопластикового изделия с низким значением поверхностного электрического сопротивления.

Техническим результатом описываемого изобретения является возможность получения стеклопластиковых изделий с низким поверхностным электрическим сопротивлением и повышенной прочностью.

Технический результат достигается способом изготовления стеклопластиковых изделий, при котором проводят очистку матрицы будущего изделия, обезжиривают ее с помощью х/б материала, смоченного спиртовым раствором, с последующим нанесением разделительного воска и наносят защитно-декоративный слой - гелькоут с добавлением тонких токопроводящих углеводородных волокон. Далее проводят сушку с последующим ручным формованием, в матрицу укладывают раскроенный материал, формируя изделие, затем наносят смолу, смешанную с катализатором затвердевания, после чего кисточками и/или мягкими валиками равномерно распределяют смесь по матрице, после чего полученный ламинат прикатывают жестким валиком с последующим извлечением его из формы и подвергают механообработке.

Толщина применяемого волокна от 10 до 100 мкм, длина 0,8-5 см. Волокна, добавленные в гелькоут, располагаются в нем хаотически. В качестве таких волокон может быть использована нить углеродная конструкционная УКН-5000 (ГОСТ 28008-88) или УКН-М-6К.

Указанный в данном изобретении технический результат достигается в случае применения любых смол, материалов для армирования и катализаторов отвердевания, т.к. эффект снижения электрического сопротивления достигается добавлением углеродного волокна в гелькоут. В результате использования этого изобретения только на поверхности стеклопластикового изделия снижается электрическое сопротивление, и она приобретает электропроводность.

Способ изготовления стеклопластиковых изделий в данном случае проходит методом ручного формования.

Процедура изготовления стеклопластиковых изделий ручным формованием проходит в несколько этапов. Первый этап - подготовительный: поверхность матрицы будущего изделия отчищают, обезжиривают и наносят разделительный воск. После этого на матрицу наносится защитно-декоративный слой - гелькоут. Гелькоут формирует наружную поверхность будущего изделия, задавая цвет и обеспечивая защиту от воздействия внешних факторов (ультрафиолет, вода, химические реагенты и пр.). При добавлении в гелькоут тонких токопроводящих углеродных волокон черного цвета изделие получает характерную окраску. Так как толщина гелькоута не превышает одного миллиметра, углеродные волокна видны на поверхности изделия. Замешанные в гелькоуте углеродные волокна хаотично переплетаются внутри и делают поверхность изделия похожей на исчерченную короткими штрихами бумагу.

После высыхания гелькоута переходят к следующему этапу - формовке. В матрицу укладывается предварительно раскроенный стекломатериал или другой тип армирующего наполнителя, формируя «скелет» будущего изделия. Затем на подготовленный стекломатериал наносится смола, предварительно подготовленная и смешанная с катализатором. Смолу равномерно распределяют по матрице при помощи кисточек и мягких валиков.

Завершающий этап - прикатка. Для удаления из неотвержденного ламината пузырьков воздуха, которые могут сказаться на качестве готового изделия, ламинат прикатывают жестким валиком. После отверждения готовое изделие извлекается из формы и подвергается механообработке: обрезка излишков стеклопластика по краям, высверливание отверстий и пр.

Также предусмотрен способ изготовления стеклопластиковых изделий, который проходит методом напыления. Данный процесс осуществляется поэтапно:

- нанесение гелькоута;

- нанесение смолы и чопсов (чопс - рубленный ровинг);

- уплотнение стеклопластика в матрице.

Нанесение гелькоута и стеклопластика осуществляется с помощью специального оборудования. В данном методе необходимо соблюдать следующие особенности:

- Напылять следует, применяя сплошные и параллельные полосы, перекрывающиеся на 20%, с постоянной скоростью.

- Напылять в два или три прохода, чтобы получить нужную толщину пленки.

- Всегда напылять следующий слой перпендикулярно предыдущему.

- Останавливать пистолет-распылитель за пределами литейной формы.

- Для труднодоступных мест формы, в которых невозможно удержать правильное положение пистолета-распылителя, для нанесения слоя может быть использована кисть.

- Также необходимо проверять толщину мокрой пленки, которая должна быть 0,5-1,0 мм в зависимости от назначения армированного пластикового изделия.

Нанесение гелькоута должно производиться в напылительной кабине или на отдельной площадке рабочего цеха

- с эффективной вентиляцией;

- с хорошим освещением;

- при отсутствии пыли;

- при температуре 18-25 градусов;

- при влажности воздуха 80% (макс.).

Для нанесения гелькоута и смолы используются распылительные пистолеты серии RS, данные пистолеты имеют платформу для внутреннего и внешнего смешивания, а также для установки чоппера. Чоппер устанавливается непосредственно на сам пистолет и предназначен для резки волокна, добавляемого в смесь. В чоппере используется вращающийся момент пневматического двигателя для нарезания волокна, добавляемого в смесь. В чоппере создается такой поток воздуха, который позволяет работать на низких температурах и обеспечивает наилучшую производительность при работе с волокном.

Оборудование для производства стеклопластика напылением автоматически осуществляет жесткую дозацию полиэфирной смолы и катализатора, рубку ровинга (жгут из нитей непрерывного стекловолокна) на части заданных размеров (чопсы, длина 0,8-5 см). После рубки части стекловолокна попадают в струю полиэфирной смолы из распылительного пистолета и пропитываются ею во время переноса на матрицу. На долю ручного труда остается уплотнение стеклопластика в матрице прикаточным валиком.

В описанном процессе производства стеклопластиковых изделий методом напыления также производится добавление токопроводящих углеродных волокон толщиной от 15 до 100 мкм в гелькоут. В результате поверхность изделия, как и в предыдущем случае, имеет характерный окрас, похожий на исчерченную штрихами бумагу. Этот эффект возникает из-за того, что добавленные в гелькоут черные углеродные хаотично расположенные волокна видны на поверхности.

Низкое поверхностное сопротивление позволяет избежать накопления статического электрического заряда на поверхности изделия и возникновения искры, способной воспламенить взрывоопасные газы и смеси, которые могут присутствовать в окружающей атмосфере. Стеклопластиковые изделия с низким поверхностным электрическим сопротивлением могут применяться в промышленности или быту при наличии в окружающей атмосфере смеси из взрывоопасных газов. Данное качество получаемых изделий позволяет им проходить сертификацию по взрывозащите. Представленный технологический процесс может быть применен при различных способах изготовления стеклопластиковых изделий, которые известны из предыдущего уровня развития технологии.