• وبرگشتي متناوب، كشش رفت و برگشتي پيوسته و كشش توسط سيستم تسمه نقاله‏اي.
• برش: هر خط پيوستة پلتروژن احتياج به يك سيستم برش دارد تا طولهاي مناسب از قطعه تحويل شود. هردو روش برش خشك و تر قابل استفاده مي‏باشند. ولي در هر حال تيغه برش مي‏‌بايست الماسه باشد. در صورتيكه سرعت خط بالا باشد، تيغه برش همراه پروفيل حركت مي‏كند.

مواد: با توجه به خواص مورد نظر، مي‏توان از الياف و رزينهاي مختلفي استفاده نمود. الياف تأمين كنندة خواصي چون استحكام كششي و ضربه، سفتي و مانند آن مي‏باشند ولي رزين تأمين كنندة خواص فيزيكي مانند آتشگيري، مقاومت در برابر شرايط جوي، هدايت حرارتي و مقاومت شيميايي مي‏‌باشند. براي بهبود خواص نيز از انواع افزودني‏ها استفاده مي‌‏شود.

الياف: در انتخاب الياف سه ويژگي مورد بررسي قرار مي‏گيرد: نوع الياف (شيشه، آراميد و كربن)، شكل آنها ( Roving,Mat,Fabrics ) و آرايش يافتگي آنها.

الياف شيشه مرسوم ترين نوع الياف مورد مصرف مي‏باشند. الياف شيشه نوع الكتريكي ( E-grade )، استحكام كششي حدود Mpa 3450 و مدول كششي Gpa 70 و ازدياد طول 3 تا % 4 دارند و با قطر و وزن مختلف در دسترس مي‏باشند. سطح الياف نيز متناسب با رزين كاربردي پوشش داده شده‌‏اند. براي كاربردهاي خاص مي‏توان از الياف نوع S يا R استفاده نمود.

ماتريس پليمري:

پلي استر غير اشباع: هر دو نوع ايزو و ارتو فتاليك قابل استفاده مي‏باشند. پلي استر مورد مصرف در فرآيند پلتروژن بايد امكان ژل شدن و پخت سريع را داشته باشد تا قطعه از قالب جدا شود و بيرون كشيدن آن به سهولت انجام پذيرد. ويسكوزيته رزينهاي معمول پلتروژن cP 500 مي‏باشد. اگر ويسكوزيتة رزين بالا باشد، مي‏توان آنرا با مقاديري استايرن مخلوط نمود تا ويسكوزيته مناسب بدست آيد. البته بايد توجه داشت مقدار استايرن آنقدر زياد نشود كه بصورت واكنش نكرده يا پلي ‏استايرن درآيد.

پراكسيدهاي مورد استفاده در اين فرآيند، بايد در دماي بالاتر از محيط فعال شوند. به عنوان نمونه مي‏توان به موارد زير اشاره نمود:

به علت پيوندهاي غير اشباع، پلي استر پس از پخت 7 درصد جمع‏شدگي نشان مي‏دهد. اين نقص مي‏تواند توسط فيلر و افزودني‏هاي Low Profile جبران گردد.

خواص الكتريكي پلي‏استر، قطعات آنرا مناسب براي كاربردهاي ولتاژ بالا ساخته است. مقاومت در برابر شرايط محيطي پلي‏استر، متوسط تا خوب است. خواص بهتر توسط افزودني‏ها و پارچه و پوشش (حتي بعد از فرآيند) قابل دستيابي است.

وينيل استر: اين رزين نسبت به پلي‏استر داراي مقاومت خورندگي، خواص مكانيكي و حرارتي بهتري مي‏باشد ولي حدود 75 درصد گرانتر مي‏باشد.

رزين اپوكسي: اين رزين براي استفاده در دماهاي بالاتر مناسبتر است ضمن آنكه خواص مكانيكي آن عاليست.
ساير رزينها: از رزينهاي ديگري مانند فنوليك، پلي‏متيل متااكريلات و حتي ترموپلاستها استفاده نمود.

مواد افزودني:

فيلر: در فرآيند پلتروژن پركردن قالب اهميت فراواني دارد. براي اين منظور از پركننده‏ها استفاده مي‏شود. بعد از رزين و الياف، سومين بخش رزين را تشكيل مي‏دهد. از معمولترين فيلرها، كربنات كلسيم، سيليكات آلومينيم و هيدروكسيد آلومينيم را مي‏توان نام برد. با توجه به ويسكوزيتة فرمولاسيون، تا 50 درصد وزني فيلراستفاده مي‏شود.

عامل جدا كننده( release agent ): به منظور جداشدن قطعه از قالب، مي‏بايست از يك عامل جداساز استفاده شود. اين عامل نبايد كاملاً ناسازگار با رزين باشد و همچنين سازگاري آن به حدي نباشد كه به سطح قطعه مهاجرت نكند. همچنين بايد قبل از پخت رزين مذاب شده باشد.

ساير افزودني‏ها: در فرآيند پلتروژن مي‏توان از انواع رنگدانه‏ها، افزودني‏هاي بهبود خواص حرارتي و ساير مواد مرسوم در صنعت كامپوزيت استفاده نمود.

خواص: جهت مقايسه خواص پروفيلهاي پلتروژن با ساير مواد جداول ذيل ارائه مي‏گردد:

 مقايسه خواص مكانيكي پروفيلهاي پلتروژني با ساير مواد

 مقايسه خواص فيزيكي-شيميايي پروفيلهاي پلتروژني با ساير  مواد

 مزاياي پلتروژن: پلتروژن يكي از اقتصادي‏ترين روشهاي توليد پروفيلهاي كامپوزيتي مورد مصرف در صنايع ساختمان است.
  از اين فرآيند در ساخت قطعات سبك مقاوم در برابر خورندگي، سيستمهاي عايق الكتريكي، سازه‏هاي ساحلي و بسياري از كاربردهاي ديگر استفاده مي‏شود. ويژگيها و مزاياي قطعات حاصل از اين روش، در جدول زير خلاصه شده است:

 كاربردها:

كاربرد قطعات پلتروژني محدوده وسيعي را در بر مي‏گيرد:

1- رشته پيچي (filament winding)

رشته پيچي يك روش ساده و كارا براي توليد قطعات مدور مانند لوله و ظروف استوانه‌اي در اندازه‌هاي مختلف مي‌باشد. قطعات با قطر mm 25 تا m 6 در اين فرآيند متداول مي‌باشد. در اين فرآيند الياف رشته اي يا نوارهاي پيوستة الياف با شرايط كنترل شده روي يك مغزي پيچيده مي‌شوند. لايه‌ها با يك طرح يكسان و يا متفاوت پيچيده مي‌شوند. به هنگام پيچش الياف، كشش الياف بين لايه‌هاي پخت نشده كامپوزيت فشار ايجاد مي‌كند. اين فشار بر فشردگي الياف و درصد حباب هوا در قطعه- كه كنترل كنندة استحكام و سفتي قطعه مي‌باشد- مؤثر است. رزين ممكن است قبل، به هنگام و بعد از پيچش روي الياف اعمال شود. در نهايت رزين در دماي محيط و يا دماي بالاتر و بدون اعمال فشار پخت شده، مغزي از درون آن بيرون كشيده مي‌شود. عمليات تكميلي مانند ماشين كاري و سنباده زني معمولاً احتياج نيست.

چرخه توليد كامپوزيتهاي رشته پيچي شده را مي‌توان به مراحل ذيل تقسيم نمود:

-        پيچش قطعه روي مغزي

-        حرارت دهي و پخت رزين كه منجر به شكل‌گيري قطعه مي‌شود.

-        سرد كردن قطعه

-        بيرون كشيدن قطعه از مغزي

در ابتدا فقط از الياف شيشه به عنوان تقويت كننده در اين فرآيند استفاده مي‌شد ولي امروزه براي قطعات با استحكام بالا از الياف كربن و براي قطعات چقرمه و سبك از الياف آراميد استفاده مي‌شود. اين الياف به شكلهاي فيلامنت تنها، رشته‌اي، پارچه و نوارهاي بافته و نبافته مي‌توانند استفاده شوند.

پلي استرها و وينيل استرها بدليل قيمت پايين، خواص خوب مكانيكي و شيميايي، بسيار مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در برخي قطعات نظامي و هوافضايي از رزين اپوكسي استفاده مي‌شود. سيليكونها، فنوليكها و پلي ايميدها محدود به كاربرد ويژه الكتريكي يا دماي بالا مي‌باشند.

انتخاب يك رزين خاص در يك سيستم مشخص بستگي به شرايط فرآيند، الزامات پخت و خواص فيزيكي مورد نظر دارد. ويسكوزيته و تاريخ مصرف سيستمهاي مخلوط با كاتاليست از نظر فرآيندي داراي اهميت فراواني است. زمان ژل شدن و رفتار جريان نيز متغيرهاي مهمي محسوب مي‌شوند. براي خيس خوردگي الياف و خروج هواي محبوس، ويسكوزيتة پايين رزين الزامي است.
اگرچه رزينهاي گرماسخت در فرآيند رشته پيچي متداول هستند، ولي تحقيق و توسعه در بكارگيري ماتريسهاي گرمانرم نيز در اين فرآيند پيشرفتهاي خوبي داشته است و قطعات حاصله خواص ممتازي از خود نشان داده‌اند.
عمده‌ترين عوامل مؤثر بر خواص قطعات تهيه شده به روش رشته پيچي عبارت است از:

     -  درصد رزين و توزيع آن

     -  كشش به هنگام پيچش الياف

     -  شرايط الياف آغشته شده

     -  پهناي نوار الياف مورد استفاده

     -  آرايش الياف

     -  سيكل پخت

جدا كردن تأثير هركدام از عوامل فوق دشوار است و به هم مربوط مي‌باشند. از جمله نقايص يا ضعفهايي كه در قطعه به چشم مي‌خورد مي‌توان به موارد ذيل اشاره نمود:

حباب هوا، نقاط خشك، نقاط آكنده از رزين، شكست زودهنگام، نواحي شكست موضعي پخت ناقص يا ناهمگون.
درصد رزين و توزيع آن براي كنترل وزن و ضخامت اهميت فراواني دارد. اكثر قطعات هوافضا داراي تلورانس وزني 2% مي‌باشند. از نظر استحكام تغييرات مفرط درصد رزين، موجب ناهمگوني توزيع تنش و شروع شكست مي‌شود. درصد رزين به كششِ هنگام پيچش بسيار وابسته است. جريان رزين حاصل از فشار الياف، جهت خارج كردن حبابهاي هوا و ساير مواد فرار سودمند است ولي كشش به هنگام پيچش يك متغير حساس در كنترل و كاهش مقدار حبابهاست. حبابهاي اضافي موجب كاهش استحكام برشي بين لايه‌اي و افت استحكام فشاري و مقاومت در برابر خمش و شكم دادن مي‌شود.

دما، رطوبت، شرايط آب و هوايي، پيري  و ساير شرايط محيطي بر خواص كامپوزيتهاي رشته پيچي شده تأثير مي‌گذارند. تأثير اين عوامل همانند تأثير بر قطعات كامپوزيتي تهيه شده با ساير روشها، مي‌باشد. مسئله‌اي كه وجود دارد اين است كه پايين بودن درصد رزين در كامپوزيتهاي رشته پيچي شده، موجب مي‌شود كه آنها براي نفوذ رطوبت و تخريب در محيطهاي شديداً مرطوب مستعدتر شوند. تأثير منفي دوره‌هاي گرما-رطوبت مي‌تواند با استفاده از رزينهاي كاراتر در لايه‌هاي آخر به حداقل برسد.

قطعات رشته پيچي شده از نظر كميت هم در صنايع هوافضا و هم كاربردهاي تجاري، اهميت قابل توجهي دارند. البته تكنولوژي پيچش و طراحي در اين دو زمينه متفاوت است زيرا كارايي‌هاي مورد نظر متفاوت مي‌باشد.

تكنولوژي پيچش در صنايع هوافضا بسيار ويژه و طراحي شده براي كارهاي خاص و با قيمتهاي بالاتر مي‌باشد. عمده تلاشها در راستاي بكارگيري اين تكنولوژي در ساخت بدنة موتور راكتها، مخازن تحت فشار، لوله‌هاي شليك موشك و ملخ هلي كوپتر بوده است. در آنجا نسبت استحكام به دانسيته بيشترين اهميت را داراست و هدف اين است كه الياف در جهت نيروي اعمالي آرايش داده شوند. از سوي ديگر در بخش تجاري نگاهها بسوي كاهش قيمت توليد و استحكام متوسط مي‌باشد. سيستم الياف شيشه - رزين پلي استر به همراه تجهيزات سادة پيچش، براي سرعت بالاي توليد و قيمت پايين با موفقيت بكار گرفته شده‌اند. براي تانكهاي ذخيره سازي، لوله‌هاي انتقال مواد مورد مصرف در صنايع شيميايي، فنرها، محور خودرو و پره‌هاي توربين بادي از مواد مقاوم شيميايي و گريدهاي الكتريكي استفاده مي‌شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقايسه روش‌هاي شكل‌دهي

در جداول ذيل، متغيرهاي فرآيندي، مزايا و معايب، قيمت و مواد مورد مصرف در فرآيندها با هم مقايسه شده است.

مزايا و معاب فرآيندهاي مختلف شكل دهي

 مقايسه پارامترهاي فرآيندي در روشهاي شكل دهي

مقايسه مواد مورد استفاده در فرآيندهاي شكل دهي مختلف

 

 

 

مقايسه فاكتورهاي هزينه‌اي در فرآيندهاي مختلف:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مراحل کاري توليد قطعه و قالب کامپوزيتي بر پايه پليمر

دستور العمل کارگاه کامپوزيت جهت توليد يک قطعه کامپوزيتي از ابتدا تا انتها

1-   طراحي کامپيوتري قطعه

2-   تهيه نقشه

3-   مدلسازي و ايجاد نمونه پرتوتايپ

4-   آماده سازي قالب جهت توليد قطعه

5-   ساخت قطعه از روي قالب

6-   آماده سازي نهايي قطعه

 

 

1- طراحي کامپيوتري قطعه و تهيه نقشه

طراح قبل از طراحي کامپيوتري بايد Sketch هايي روي کاغذ ترسيم نمايد تا بتواند به يک طرح مناسب برسد. سپس با استفاده از نرم افزارهايي مانند SolidWork طرح اوليه دستي را به طرح کامپيوتري تبديل کند. در طراحي کامپيوتري احتمال تغيير طرح تا حدي وجود دارد. سپس طراح پس از نهايي شدن طرح، از آن نقشه هاي دو بعدي تهيه مي نمايد. لازم به ذکر است که نقشه هاي کامپيوتري نبايد گنگ باشند و بايد تمامي اطلاعات لازم را بطور کامل در بر داشته باشند. نقشه به دو صورت کلي و جزئي تهيه خواهد شد. طراح ضمن تهيه طرح و نقشه بايد به نکات زير توجه نمايد:

قطعه ساخته شده در مدل جزئي نبايد داراي شيب هاي منفي باشد.

قطعه بايد طوري طراحي شود که هنگام ساخت داراي حداقل تعداد قالبهاي مورد نظر باشد.

حدالمقدور لبه هاي تيز نداشته باشد.

حجمهاي منفي باريک به تعداد زياد وجود نداشته باشد.

2- مدلسازي و ايجاد نمونه پرتوتايپ

بعد از اينکه نقشه هاي کامل و کافي بدست آمد، مدلسازي شروع مي شود. يک مدلساز خوب قبل از شروع کارش متناسب با نقشه قسمتهاي مختلف مواد سازنده آنها را مشخص کرده، آنها را تهيه مي نمايد.

مدل خوب بايد از نظر ابعادي با نقشه يکسان باشد. پس از ساخت مدل بايد تلرانس ابعادي مدل با نقشه کمترين مقدار را داشته باشد.

در ابتداي مدلسازي، يک نقطه به عنوان مبدا و مرکز مختصات در نظر گرفته مي شود و ابعاد ديگر بر اساس اين نقطه تعيين خواهد شد.

در مدلسازي براي ايجاد قسمتهاي مختلف مدل دو روش وجود دارد:

قسمتي از مدل اوليه را کاهش مي دهند تا به شکل و حالت مورد نظر برسند.

موادي به روي مواد اوليه اضافه مي کنند تا به حالت مورد نظر برسند.

براي کاستن قسمتي از مدل، متناسب با مواد اوليه ابزار کاهنده وجود دارد. همچنين براي افزودن قسمتي بر مدل اصلي نيز موادي از جنس ماده اوليه انتخاب مي شود يا از ماده اي ديگر استفاده مي شود.

اگر مدل را يک باکس در نظر بگيريم، مرحله به مرحله يا از آن کاسته مي شود يا اضافه مي گردد تا پس از چندين مرحله متناسب با مدل و طرح آن، شکل اصلي قطعه ايجاد گردد.

در مرحله بعد به عناصر ميکرو توجه مي گردد و نازک کاري انجام مي گيرد. براي انجام اين مرحله از بتونه و سنباده هاي مختلف استفاده مي شود. در مرحله اول، در جاهايي از قطعه که عمق زياد دارند، از بتونه سنگي استفاده مي شود تا درزها کاملا پرشود و سپس سنباده زده خواهد شد تا به صافي مورد نظر برسيم. در مرحله آخر از سنباده هاي پوست آب استفاده مي شود. سپس يک لايه بتونه فوري به صورت اسپري روي مدل پاشيده مي شود. پس از خشک شدن بتونه فوري دوباره سنباده زده خواهد شد و اين عمل به تناسب دقت چندين بار تکرار خواهد شد.

تا اين قسمت ما يک مدل خوب مطابق با نقشه با لايه هاي آستري مناسب داريم. در نهايت روي اين مدل يک لايه رنگ خوب به عنوان لايه نهايي زده خواهد شد. براي اين کار بهتر است از رنگهاي اپوکسي استفاده شود، چراکه مقاومت اين رنگ به ضربه و فشار بهتر است. پيشنهاد مي شود رنگ اپوکسي در دو مرحله بر روي مدل پاشيده شود (با فاصله زماني يک روز) تا يک سطح خوب و دقيق تهيه گردد. حال مدل براي قالبگيري آماده است.

3- نحوه ساخت ژلکوت به روش دستي

ژلکوت ماده اي است که در يک قطعه کامپوزيتي به صورت لايه اول مي بينيم. پس بايد داراي خصوصياتي باشد که بتواند در برابر عوامل محيطي مقاومت کافي داشته باشد. علاوه بر عوامل محيطي بايد صافي سطح و رنگ خوبي داشته باشد تا بتواند از نظر ظاهري جلوه خوبي داشته باشد. لذا براي ساخت ژلکوت بايد از موادي استفاده شود که بتواند خواص فوق را برآورده سازد.

 

       رزين          اروزيل

  ژلکوت     اسيد          کاپوزيل

       کبالت              تالک     

       فيلر          مل

                      خمير رنگ   

                      پودر رنگ     

 

اولين ماده و پايه ژلکوت رزين مي باشد. رزين هايي که براي ساخت ژلکوت مناسب مي باشند رزينهاي ÷لي استر ايزو، رزين اپوکسي و رزين هاي وينيل استر هستند که بايد داراي مقاومت سايشي و محيطي خوبي باشند و همچنين از استحکام کافي برخوردار باشند. رزينهاي فوق را مي توان از شرکتهاي مختلف داخلي مانند شرکت رزيتان يا خارجي مانند شرکت SIR عربستان تهيه کرد.

بعد از انتخاب يکي از انواع رزينها (متناسب با کار) فيلر ها به آن افزوده مي شوند. نحوه اضافه کردن مقدار، تقدم و تاخر فيلرها به شرح زير مي باشد. در حالت کلي و با هد رزيني فيلرها حداکثر بايد 3/1 حجم داخلي رزين را اشغال کند. حال اگر ما يک ليتر رزين داشته باشيم 3/1 حجم رزين با پرکننده ها مخلوط مي شود.

اولين جزيي که به رزين پلي استر اضافه مي شود، کبالت نام دارد. کار کبالت تسريع در عمل پليمريزاسيون مي باشد که نهايتا منجر به پخت رزين مي شود. معمولا به ازاي هر يک ليتر رزين حدود 15 گرم کبالت افزوده مي شود. پس بايد کاملا با رزين مخلوط گردد. رزيني که با کبالت مخلوط شده باشد هيچ واکنشي نشان نمي دهد تا کاتاليزور مورد نظر (پراکسيد آلي) به آن افزوده گردد.

حال بعد از افزودن کبالت دومين ماده اي که به کبالت افزوده مي شود، اروزيل نام دارد. اروزيل به صورت پودر سفيد رنگي وجود دارد که بسيار خطرناک مي باشد. معمولا اروزيل را در چندين مرحله به رزين مي افزايند تا خوب مخلوط گردد. با اضافه کردن اروزيل به رزين ويسکوزيته مخلوط بالا مي رود و از شره کردن رزين جلوگيري مي کند. ميزان افزودن اروزيل به رزين نيز امري تجربي است و اين ميزان بايد به حدي باشد که از شرگي رزين جلوگيري کند. همچنين اروزيل مقاومت در برابر تشعشعات UV مقاومت در برابر عوامل محيطي و مقاومت در برابر ضربه را افزايش مي دهد.

بعد از افزودن اروزيل مي توان کاپوزيل نيز به آن اضافه کرد. کاپوزيل مکمل اروزيل مي باشد و در حقيقت خصوصيات اروزيل را کاملتر مي کند. در ايران به دليل مشکلات اقتصادي به رزيني که اروزيل خورده است کاپوزيل نمي زنند.

در اين قسمت فيلر تالک افزوده مي شود. تالک نيز نوعي پودر است که بايد در چندين مرحله افزوده شود تا به خوبي در رزين مخلوط شود. مقدار تالک افزوده شده بهتر است 4/1 مقدار اروزيل باشد. از خصوصيات تالک مي توان به افزايش مقاومت در مقابل ترد بودن ژلکوت و جلوگيري از شکنندگي آن اشاره کرد. خمير رنگ نيز نوعي افزودني است که به رزين افزوده مي شود. کار اين ماده ايجاد يک رنگ واحد در ژلکوت است که در رنگهاي مختلف در بازار وجود دارد. اگر ميزان اين ماده زياد باشد باعث چرب شدن ژلکوت مي شود که مانع از خوابيدن مناسب روي قطعه مي شود و اصطلاحا بلند مي شود.

ممکن است به جاي خمير رنگ از پودر رنگ استفاده شود که کيفيت خمير رنگ را ندارد. زيرا خمير رنگ بر پايه مواد پليمري است ولي پودر رنگ بر اساس مواد معدني است. ژلکوتي که با پودر رنگ ساخته شده باشد، احتمالا بعد از اتمام کار داراي رگه هايي خواهد بود که نتيجه عدم اختلاط مناسب اين ماده با رزين است. پودر رنگي از نظر هزينه مناسبتر از خمير رنگ است. بعد از افزودن مواد فوق به رزين ژلکوت آماده است. بهتر است ژلکوت مدت 48 ساعت بعد از ساخت استفاده شود تا حبابهايي که در نتيجه اختلاط در رزين ايجاد شده خارج گردند.

ژلکوت تا زماني که هاردنر به آن افزوده نشده است، مي تواند نگهداري شود و زماني به ژلکوت هاردنر افزوده مي شود که مي خواهيم قالبگيري کنيم و يا قطعه زني کنيم.

4- قالبگيري از روي مدل اوليه و آماده سازي قالب جهت قطعه زني

با فرض اينکه مدل جهت قالبگيري و ژلکوت آماده مي باشند توضيحات اين قسمت را شروع مي کنيم.

مدل را روي يک ميز چرخان قرار مي دهيم، در ابتدا تمامي قسمتهاي مدل را با يک لايه از ماده جداکننده مي پوشانيم. ماده جداکننده مي تواند فيلم جداکننده مانند پلي وينيل الکل يا واکس صنعتي باشد. بهتر است که هردوي اين مواد استفاده شوند. در ابتدا يک لايه فيلم که ترکيبي از پلي وينيل الکل، آب گرم و الکل مي باشد زده مي شود. بعد از خشک شدن فيلم، مدل آماده ژلکوت پاشي مي باشد. مقداري از ژلکوت با هاردنر به ميزان مورد نياز مخلوط مي کنيم و داخل پيستوله مي ريزيم. حداکثر در دماي 20 درجه سانتي گراد ما 10 دقيقه فرصت داريم تا عمل پاشيدن ژلکوت پلي استر را انجام دهيم. براي رزين اپوکسي اين زمان در حدود يک ساعت است. عمل پاشش ژلکوت روي رزين بايد با دقت خاصي انجام گيرد تا در تمامي سطوح مدل به يک ميزان ژلکوت داشته باشيم. با استفاده از ميز چرخان کارگر تمامي سطوح مدل را مي بيند و عمل پاشش ژلکوت را خوب انجام مي دهد. بعد از پاشش ژلکوت مدل به اتاقک گرما انتقال داده مي شود تا پليمريزاسيون خوب انجام شود.  بعد از پخت کامل ژلکوت الياف گذاري انجام مي شود. دماي اتاقک بين 20 تا 35 درجه سانتيگراد بوده و زمان نگهداري در اتاقک 5/1 ساعت مي باشد.

قبل از الياف گذاري، بايد الياف در اندازه هاي متناسب با شکل مدل بريده شود و سپس الياف گذاري انجام مي شود. معمولا از الياف سوزني براي اختلاط با رزين استفاده مي شود و پشت ژلکوت اعمال مي شود. حال پس از انتخاب الياف مناسب الياف روي ژلکوت خوابانده مي شود.

اين کار تا زماني که تمامي سطح ژلکوت با الياف پوشانده شود ادامه خواهد داشت. بسته به نوع رزين از هاردنر و شتاب دهنده مناسب استفاده مي شود و عمل خواباندن الياف را با استفاده از رزين روي ژلکوت انجام مي دهيم.

براي خواباندن الياف با ژلکوت از غلطک استفاده مي شود. غلطکها را مي توان در چندين سايز و همچنين از متريالهاي مختلف پيدا کرد. در ابتدا با استفاده از غلطکهاي پارچه رزين را کاملا با الياف آغشته مي کنند تا کار هواگيري خوب انجام گيرد و الياف کاملا به ژلکوت بچسبد.

عمليات لايه گذاري با الياف را در دفعات زياد حداکثر 6 تا 8 لايه ادامه مي دهيم تا به ضخامت و مقاومت مطلوب برسيم. عمليات لايه گذاري بايد در فاصله هاي زماني انجام گيرد تا يک کامپوزيت خوب داشته باشيم. پس از اتمام لايه گذاري و پليمريزه شدن کامل قالب، عمل پشت بندي انجام مي گيرد. هر قالب پشت بند خاص خود را مي خواهد که مناسب با شکل و مقاومت قالب باشد. پشت بندها مي توانند چوبي، فلزي باشند. اکثرا به صورت insert از پشت قالب لحاظ مي شود. در نهايت پشت بند بايد طوري طراحي شود که جلوي اعوجاج قالب را در مراحل مختلف کاري بگيرد و اصطلاحا يک قالب کاملا صلب را به ما بدهد. بعد از اتمام اعمال پشت بند جهت تقويت مجدد قالب در قالبهاي حساس فاصله مابين پشت بندها را معمولا با مواد کامپوزيتي يا سيمان پر مي کنند تا اجازه هيچ نوع حرکتي را نداشته باشد. پس از انجام اين کار قالب به اتاقک گرما انتقال داده مي شود تا کاملا خشک شود. بعد از گذشت 48 ساعت مدل را با استفاده از هواي کمپرسور در فشار هاي بالا بيرون مي آورند. اکنون يک قالب آماده جهت قطعه زني داريم. البته بهتر است که داخل قالب عمل تميزکاري نهايي انجام گيرد. در صورت نياز از پوليشهاي صنعتي نيز استفاده مي شود. ولي قالب خوب نيازي به اين کارها ندارد.

5- قطعه زني و آماده سازي نهايي قطعه

جهت شروع اين پروسه ما بايدموارد زير را به صورت حاضري داشته باشيم:

1-   قالب

2-   ژلکوت

3-   رزين

4-   ابزار پاشش ژلکوت (پيستوله)

5-   ابزار رزين زني (غلطک)

6-   الياف

ابتدا قالب را روي ميز چرخان مي گذاريم تا عمل پاشش ژلکوت و ديگر مراحل پروسه را به راحتي انجام گيرد. تمامي مراحل کار دقيقا مشابه با پروسه ساخت قالب مي باشد.

بعد از تميز کاري داخل قالب مواد جداکننده فيلم و واکس در داخل قالب اعمال مي شود. پس از خشک شدن واکس فيلم صنعتي زده مي شود تا يک عايق و جداکننده خوبي را مابين قطعه و قالب ايجاد نمايد. بعد از خشک شدن جداکننده ها عمل پاشش ژلکوت در داخل قالب انجام مي گيرد تا يک لايه ژلکوت به صورت يکسان روي سطح داخلي قالب داشته باشيم. سپس به اتاقک گرما منتقل مي شود تا پس از پخت کامل ژلکوت عمل لايه گذاري انجام شود. الياف مناسب بايد انتخاب شود تا پس از برشهاي مناسب تمامي سطح ژلکوت با الياف پوشانده شود.

در اين قسمت رزين آماده شده با استفاده از غلطکها  روي الياف زده مي شود تا الياف به صورت کامل روي ژلکوت بخوابد. مشابه قالبگيري اين عمل در دو مرحله انجام مي گيرد. ابتدا با غلطکهاي پارچه اي براي آغشته کردن الياف به رزين و سپس با غلطکهاي کوچکتر و محکمتر براي هواگيري

الياف معمول در قطعه زني الياف نوع E مي باشد و از نظر شکل الياف سوزني مناسب است. در انتها يک لايه الياف حصيري جهت پشت بندي کامل قطعه الياف گذاري و اعمال رزين پشت الياف مرحله به مرحله صورت مي گيرد. متناسب با وزن و ضخامت قطعه مورد نظر لايه گذاري الياف کم يا زياد مي شود. بعد از رسيدن به ضخامت مورد نظر و هواگيري کامل قطعه به داخل اتاقک گرما انتقال داده مي شود . بعد از گذشت 24 ساعت قطعه از داخل قالب بوسيله کمپرسور با فشار هوا خارج مي شود. قطعه بعد از جداشدن از قالب احتمال دارد که تغييراتي در شکل و ابعاد در حد خيلي کمي داشته باشد. به همين دليل قطعه را روي يک سطح صاف مي گذارند تا عمل پليمريزاسيون به صورت کامل انجام گيرد تا نهايتا به قطعه مورد نظر برسيم.

در حالت مدرن اين کار به وسيله دستگاههاي CNC انجام مي گيرد. ولي در حالت دستي سوراخهاي مورد نظر بعد از fix شدن قطعه زده مي شود. همچنين لبه هاي اضافي قطعه با استفاده از اره چکشي يا فرزهاي دستي برداشته مي شود. تمامي کارهاي تريمينگ بايد طبق نقشه انجام گيرد. در اين قسمت قطعه آماده بسته بندي است.

طراحي لي ات کارگاه کامپوزيت

1-   انبار مواد اوليه

2-   مدلسازي

3-   قسمت قالب و آماده سازي قالب جهت شروع پروسه

4-   اتاقک پاشش ژلکوت

5-   اتاقک گرما جهت پخت ژلکوت و رزين

6-   الياف گذاري و پاشش رزين

7-   درآوردن قطعه از قالب و تميزکاري قالب

8-   تميزکاري و ترميم نهايي قطعه

9-   بسته بندي قطعه

10-                      انبار قطعه

 

 

 

 

 

ليست مواد مورد نياز جهت مدلسازي

 

ليست ابزار آلات و تجهيزات مورد نياز جهت قالبگيري و قطعه زني

 

ليست ابزار آلات و تجهيزات جهت مدلسازي