Что можно сделать из стекловолокна

Изготовление стеклопластика своими руками

Если же рассматривать вопрос про изготовление стеклопластика своими руками, то из всех существующих технологий, предпочтение лучше отдать так называемому методу ручного формирования. О том, как сделать стеклопластик в домашних условиях и какие материалы для этого понадобятся в первую очередь, будет рассказано ниже.

Что такое стеклопластик

Стеклопластик представляет собой одну из разновидностей композитных материалов, очень широко используемых сегодня как в промышленности, так и в быту. Основными элементами стеклопластика, являются: полимерная смола, специальный наполнитель, стеклоткань и армирующие элементы.

Стеклопластик имеет относительно небольшой вес, около 300-900 грамм на 1 м², хотя во многом данный показатель зависит от толщины изделия. Как было сказано выше, для изготовления стеклопластика своими руками, предпочтительней применение метода ручного формирования, без использования дорогостоящего оборудования для этих целей.

Сам процесс изготовления стеклопластика, таким образом, выглядит так:

1. Сначала производится подборка и раскрой стеклоткани;
2. Затем изготавливается разделительный слой в матрице;
3. Создаётся покровный слой и укладка материала в подготовленную для этих целей матрицу;
4. Наносится полимерный состав;
5. Производится сушка материала.

Заключительным этапом изготовления стеклопластика в домашних условиях, является обработка изделия после его сушки.

Изготовление стеклопластика своими руками

Итак, рассмотрим первый этап изготовления стеклопластика, который начинается с выбора материалов для матрицы. При одноразовом изготовлении стеклопластикового изделия, матрицу для этих целей можно вылить, например, из гипсового раствора. Если же нужно сделать большое количество стеклопластиковых деталей, то лучше всего использовать для этого стальную матрицу.

Теперь что касается полимерной смолы, поскольку её состав может быть также различным. Здесь всё во многом зависит от таких характеристик полученного изделия, как его:

1. Цвет;
2. Водонепроницаемость;
3. Рабочая температура и невосприимчивость к ультрафиолету;
4. Уровень мягкости, хрупкости и ударопрочности;
5. Подверженность к воздействию химических веществ.

Укладку стеклоткани в матрицу производят после её предварительного раскроя. Если матрица имеет сложную форму, то допускается использование отдельных элементов стеклоткани, для равномерного формирования слоя в матрице.

Далее производится нанесение формировочного слоя на поверхность матрицы, для удобства извлечения высохшего изделия из неё. Материалом для разделительного слоя может служить, например автомобильный воск или тефлоновый гель.

После подготовки матрицы вышеописанным способом, в неё заливается первый слой (покровный) стеклопластика. Покровный слой состоит из состава полиэфирной или эпоксидной смолы. С его использованием медлить не стоит, поскольку применять смолу нужно в течение 15 минут.

Как клеить стеклоткань

Итак, после того как покровный слой уложен, а его толщина должна варьироваться в пределах 0,4 мм, можно приступать к укладке стеклоткани в матрицу. В первую очередь укладывается самый тонкий слой стеклоткани, не более 300 г/м². При этом нужно следить, чтобы в матрице не образовались пустоты и воздушные пузыри.

Количество и толщина приклеиваемой стеклоткани в матрицу, зависит в первую очередь от того, какую прочность должно иметь изделие из стеклопластика. Последний укладываемый слой в матрицу, состоит либо из отделочной стеклоткани, либо из стекловойлока.

Когда залитый состав наберёт свою прочность, а это примерно 12-24 часа, готовое стеклопластиковое изделие извлекается из формы. Далее следует заключительный этап обработки, во время которого производится шлифовочные и полировочные работы.

Стеклопластик – один из самых распространенных композитных материалов, предназначенных для производства простых деталей, используемых для бытовых нужд, и элементов сложных машин и механизмов. В частности, прочный и легкий материал служит для изготовления корпусов яхт, обвеса автомобилей и мотоциклов, обшивки летательных аппаратов.

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.

Метод ручного формования

В современном промышленном производстве используются различные технологии изготовления стеклопластика.

Для создания деталей из стеклопластика своими руками наиболее подходящим является метод ручного формования. Технология производства работ не предусматривает применения сложного оборудования и дорогостоящих материалов.

Для того чтобы изготовить стеклопластик своими руками методом ручного формования необходимо последовательно выполнить следующие этапы работ:

• выбор материалов;
• раскрой стеклоткани;
• создание разделительного слоя в матрице;
• создание покрывного слоя;
• укладка стеклоткани в матрицу;
• нанесение полимерного состава;
• повторение двух предыдущих этапов необходимое количество раз (в зависимости от толщины изделия);
• высыхание изделия;
• извлечение изделия из формы;
• окончательная обработка (в случае необходимости).

Главной особенностью метода ручного формования является высокая степень зависимости качества готовой детали от уровня мастерства исполнителя. Для того чтобы получить наиболее полное представление об изготовлении стеклопластика своими руками, необходимо рассмотреть каждый из этапов подробно.

Выбор материалов

Тип материала матрицы принимается в зависимости от количества серийно изготавливаемых деталей. Для одноразовой формовки матрицу допускается изготавливать из гипса. Если требуется изготовить более тысячи образцов, заказывают стальную матрицу. В домашних условиях матрицей часто служит слепок с оригинальной модели. Слепок удобнее всего изготовить также из стеклопластика по технологии, описанной выше.

Выбор типа стеклоткани зависит от требований, предъявляемых к прочностным и эстетическим характеристикам готового изделия. Ткань с тонкими волокнами придаст поверхности гладкий, глянцевый вид, а применение грубой стеклоткани обеспечит высокие показатели прочности.

Состав полимерной смолы также определяется исходя из назначения и условий эксплуатации детали. Полимерный заполнитель отвечает за такие технические характеристики стеклопластика, как:

• цвет изделия;
• степень водонепроницаемости;
• диапазон рабочих температур;
• подверженность влиянию химических реагентов и сред;
• восприимчивость к ультрафиолетовому излучению;
• уровень хрупкости, мягкости, ударопрочности изделия.

Подготовка стеклоткани

Раскрой стеклоткани выполняют по шаблону, изготовленному из плотного картона по размерам матрицы. Если изделие имеет сложную форму, допускается, в порядке исключения, использовать раскрой стеклоткани, состоящий из нескольких отдельных элементов.

В зависимости от толщины детали готовится необходимое количество слоев материала, которые складируются в удобном, легкодоступном месте, в порядке их формования в матрице. Если между процессами раскроя стеклоткани и формования изделий предусматривается перерыв в несколько дней, необходимо строго соблюдать условия хранения материала.

Разделительный слой

Разделительный слой, наносимый на поверхность формы матрицы, служит для обеспечения возможности безопасного извлечения готового изделия после набора им прочности. В качестве материала, из которого выполняется разделительный слой, часто применяется тефлоновый гель или автовоск.

Покрывной слой

Для укладки покрывного и последующих слоев стеклопластика применяется эпоксидная или полиэфирная двухкомпонентная смола. Компоненты смешиваются и настаиваются согласно технологическому регламенту завода-изготовителя. Приготовленный состав должен быть использован в течение 15 минут, в связи с чем, для каждого последующего слоя смола готовится заново.

Покрывной слой является первым слоем, укладываемым в матрицу и, одновременно, верхним, защитным слоем изделия. Его толщина должна составлять не более 0,4 мм во избежание появления трещин в процессе сушки. Процесс высыхания покрывного слоя длится до превращения его в студенистую липкую массу.

Укладка стеклоткани и пропитка смолой

После достижения необходимой консистенции покрывного слоя производится укладка раскроя стеклоткани в форму матрицы. Первый слой стеклоткани является наиболее тонким (300 г/м2), что обеспечивает максимально гладкую поверхность изделия.

Стеклоткань должна в точности повторять все изгибы формы матрицы без отслоений и образования воздушных пазух.

После укладки на стеклоткань наносят слой полимерной смолы, и образовавшуюся форму укатывают специальным валиком с целью более качественной пропитки и выдавливания пузырьков воздуха. Следующий слой стеклоткани укладывают, не дожидаясь высыхания смолы. Затем повторяется процесс приготовления и нанесения полимерного состава.

В зависимости от толщины и необходимой прочности изделия формуется различное количество слоев стеклоткани и пропитки. В качестве последнего слоя применяется стекловойлок или тонкая отделочная стеклоткань.

Извлечение из формы и окончательная обработка

Извлечение изделия из матрицы необходимо производить после набора материалом прочности во избежание его деформации и расслоения. В обычных условиях время высыхания стеклопластика составляет от 12 до 24 часов. Сократить это время можно путем прогрева матрицы инфракрасным излучателем, или поместив ее в сушильную камеру.

Окончательная обработка включает в себя обрезку и шлифовку краев изделия.

В случае необходимости, изделие может быть окрашено в нужный цвет краской на полиуретановой основе. Готовые материалы могут быть склеены друг с другом при помощи полимерных клеевых составов.

Правила выполнения работ

Для получения качественных изделий из стеклопластика, при производстве работ необходимо учитывать следующее:

• поверхности матрицы и емкостей для приготовления полимерной смолы должны быть чистыми;
• воздушные пузыри, которые не удалось выдавить валиком, необходимо удалить при помощи надреза лезвием;
• используемые инструменты (валики, кисти), а также емкости для смешивания компонентов необходимо сразу же после использования промывать ацетоном для удаления остатков смолы;
• температура в рабочем помещении не должна быть ниже 20 градусов для соблюдения правильной технологии процесса полимеризации смолы;
• компоненты полимера могут иметь токсичные испарения, поэтому работы необходимо производить в хорошо вентилируемом помещении;
• для защиты рук следует использовать перчатки;
• в помещении запрещается курить и пользоваться открытыми источниками пламени.

Хорошо объясняет, как изготовить стеклопластик своими руками видео ниже. В качестве примера автор видео изготавливает «реснички» для фар автомобиля.

В современном мире применение стекловолокна распространено в различных отраслях человеческой деятельности: строительстве, судовом и автомобильном строении. Часто материал используется в автосервисе и частных мастерских для тюнинга авто. Объясняется популярность стекловолокна универсальными качествами – легкостью в сочетании со сверхпрочностью. Оно не гниет, обработанное смолами или покрытое автошпаклевкой, приобретает прочность металла, поэтому использование стекловолокна в качестве «заплатки» на разрушенном ржавчиной месте – один из самых долговечных способов избавиться от дыр, наравне со сваркой.

Изготовление стекловолокна

[contents h2]
Стеклоткань для моделирования и тюнинга автомобилей широко используется по нескольким причинам:

• детали из этого материала крепче алюминиевых;
• они по весу намного легче аналогов из стали;
• способны восстанавливать форму после повреждений;
• не подвержены коррозии, не ржавеют.

Виды стекловолокна

Стекловолокно представляет собой тонкие нити, полученные из расплавленного стекла. Под воздействием высоких температур волокна приобретают особые свойства – становятся гибкими, прочными на разрыв, теряя способность ломаться, как обычное стекло. Ткани на основе стекловолокна благодаря приобретенным свойствам нашли применение во всех сферах производства и строительства как самостоятельный отделочный материал или армирующий элемент. Стеклоткань для авто делят на три вида:

• стекловолоконный мат;
• обычная стеклоткань;
• тонкая стекловуаль.

Стекломат – самый толстый и плотный представитель материалов этого рода. В состав стекломата входят несколько слоев хаотично расположенных волокон, обильно пропитанных смолой. Прочный водонепроницаемый материал используется в автомобиле- и судостроении в качестве накладок для восстановления целостности деталей. По степени плотности он может быть 300 г/м², 450 г/м², 600 г/м², выпускается в рулонах шириной 125 см. Стоимость материала около 200 рублей за погонный метр.

Стеклоткань используется в качестве тепло-, электро- и гидроизоляционного материала, ее часто применяют для моделирования – делают стеклопластик. Изделия из стеклоткани прочнее, чем из матов за счет упорядоченного расположения волокон ровными рядами. Однако работать с тканью по этой же причине сложнее – ее трудно уложить на матрицу, она пузырится, не воспринимая сложную форму подложки. Плотность стеклоткани может быть такой же, как и стекломата.

Стекловуаль – наиболее легкий, тонкий и гибкий материал по сравнению с предыдущими. Используется при изготовлении матрицы в качестве первого слоя, не давая волокнам более грубых по структуре тканей проступать наружу через гелькоут и образовывать рисунок, нарушая целостность формы детали.

Все виды стеклоткани применяются в автомобильном деле для различных целей:

• в качестве армирующих прокладок при реставрации повреждений;
• из них изготавливают самостоятельные детали для авто;
• чтобы сделать матрицу для стекловолокна.

Изготовление матриц нужно для дальнейшего использования их в качестве макета, без которого невозможно изготовить несколько идентичных изделий. От качества изготовления матрицы для стеклопластика зависит внешний вид готовой детали, отлитой не ее основе.

Стекловолокно – материал, полученный путем расплавления стекла и формирования из него прочных жгутов

Особенности матрицы для стекловолокна

Изделия из стекловолокна получают методом смешения стеклоткани со смолой, при застывании массы она приобретает определенную форму. По назначению это могут быть отдельные детали автомобиля (бампер, сабвуфер) или матрица для их отливки. Сделать матрицу можно при помощи следующих материалов и инструментов:

• набор кисточек для пропитки ткани смолой;
• длинный пинцет;
• валик для укатки материала;
• острые портновские ножницы;
• строительный нож;
• полиэфирная или эпоксидная смола для стекловолокна;
• макет детали, с которой снимается матрица;
• закрепитель с дозатором;
• гелькоут;
• стеклоткань плотностью 600 г/ , стекловуаль.

Макет для матрицы изготавливается из пенопласта или пенополистирола. Важно, чтобы поверхность была гладкой.

Матрица после высыхания должна без проблем отделиться от макета, поэтому предварительно до нанесения стекловолокна и смолы поверхность макета покрывают воскообразными веществами.

Если необходимо получить разъемные детали одной матрицы, на макете формируют перпендикулярные перегородки – границы между частями. Делается это в случае, если форма детали сложная – с поворотами и загибами, делающими невозможным снять матрицу монолитным элементом.

Стеклоткань для тюнинга автомобилей

Стеклоткань и эпоксидная смола последовательным наложением образуют по составу стеклопластик, а по форме – матрицу, принимающую форму макета. В результате получается матрица из стеклопластика.

Смола для стекловолокна используется двух видов – эпоксидная или полиэфирная.

Первым слоем укладывают тонкую стекловуаль, она служит препятствием грубым волокнам стеклоткани, не давая им выступать над поверхностью, нарушать форму.

Материалы должны облегать макет точно по форме, без воздушных пузырей, поэтому добиваются плотного прилегания стекловуали к поверхности макета, а слоев стеклоткани – к вуали и один к другому. Для выравнивания используют пинцет, вздутия по необходимости надрезают строительным ножом.

После высыхания матрицы поверхность выравнивается: шпаклюется, шлифуется наждачной бумагой Р800 методом «по мокрому», полируется.

Завершающий шаг – нанесение на поверхность гелькоута, защитного покрытия, выравнивающего рельеф. Если нет гелькоута, состав заменяют финишной жидкой шпатлевкой.

Последним слоем на матрицу накладывается разделитель, такой как парафин, стеарин или обыкновенная полироль для паркета. Разделительный состав предназначается для того, чтобы снимаемые впоследствии слепки деталей отделялись от матрицы без проблем.

Передний и задний бамперы

Совет. Попадание нитей стекловолокна в дыхательные пути нежелательно, а полиэфирная смола оставляет на коже раздражение. Работать нужно в резиновых перчатках, маске или респираторе, защитных очках.

Работа со стеклотканью и эпоксидной смолой не требует специально оборудованного помещения или дорогостоящих инструментов. Детали любой сложности, вплоть до кузовных панелей, могут изготавливаться в гараже. Причем прочность их высокая – чтобы разрезать готовую деталь или матрицу понадобиться болгарка с диском по камню.

Способы изготовления детали из стеклопластика

Кроме последовательного наклеивания слоев стеклоткани на макет, применяются другие методы формирования стеклопластика и изготовления деталей из стекловолокна:

• напыление;
• намотка;
• расплавление готовых композитных элементов стеклопластика и застывание по форме матрицы.

Напыление производится составом смолы с добавленными в нее отдельными стеклонитями. Вещество помещают в пистолет, которым напыляют пласт на макет. Преимущество такого способа – легкость, скорость нанесения, а среди недостатков – толстый тяжелый слой, уступающий по прочности изделиям с неразрывной стекловолоконной нитью.

Крыло машины из стекловолокна

Метод намотки стеклоткани используется в случаях, когда необходимо получить цилиндрообразный или круглый предмет: раму или трубу. Стекловолокно пропитывают смолой в емкости, отжимают при помощи аппаратов, наматывают специальными приспособлениями на макет. Процесс быстрый, на выходе образуются прочные детали из стеклопластика.

Сделать деталь из стекловолокна можно расплавив препреги – заготовки, пропитанные смолой. Они вместе с матрицей помещаются в специальную камеру для нагрева и расплавления, затем застывают по форме матрицы.

Стекловолокно и эпоксидная смола используются для изготовления деталей в автомобиле: спойлера, бампера, накладок на капот или крышу, подкладки под номерной знак и других. Тюнинг с использованием моделирования стекловолокном до неузнаваемости преображает автомобиль. Наиболее распространено изготовление бамперов из стекловолокна.

Стекловолокно для авто – универсальный материал, позволяющий ремонтировать сложные пробоины, дыры, сквозные трещины, ставить заплатки. При помощи стеклоткани изготавливают монолитные детали, не уступающие стальным по прочности.