انواع فرآیندهای قالب‌گیری باز
- لایه‌گذاری دستی (Hand Lay Up)
- پاشش رزین (Spray Up)
- رشته‌پیچی (Filament Winding)
۱. قالب‌گیری باز به روش لایه‌گذاری دستی
مراحل انجام کار:
در این روش، ابتدا کار یک ماده رهاساز (مانند واکس یا فیلم جداکننده) روی سطح قالب اسپری میشود تا جداسازی قطعه قالب گیری شده از قالب به راحتی انجام شود. برای این کار میتوانید از اسپری های جداکننده قالب کلیپر استفاده کنید. سپس، ژل‌کوت (ژل کوت یک ماده رزینی است که به عنوان اولین لایه در قالب گیری استفاده میشود و در نهایت لایه نهایی قطعه تولید شده را تشکیل میدهد.) روی قالب ریخته میشود تا سطح قطعه از نظر کیفیت خوب باشد و ظاهر مورد پسندی را ایجاد کند. پس از آن، الیاف روی قالب قرار میگیرند و رزین را به آرامی و به صورت دستی روی آنها میریزند. با استفاده از قلم یا غلطک، الیاف با رزین مخلو میکنند. همچنین، میتوان الیاف را قبل از قرار دادن در قالب با رزین ترکیب کرد.
وقتی قلم را روی قطعه حرکت میدهیم باعث خارج شدن هوای محبوس در قطعه میشود. لایه‌گذاری تا زمانی ادامه پیدا میکند که به زخامت ایده آل برسیم. قطعه معمولاً در دمای محیط قرار میگیرد تا پخت شود و نیازی به قرار دادن در کوره برای پخت نیست. با استفاده از کاتالیزور (مانند اسید پراکسید یا هاردنر) و شتاب‌دهنده (مانند نفتات کبالت)، زمان پخت را میتوان تنظیم کرد و طبق خواسته خود مدیریت کرد.
مواد اولیه مورد استفاده در قالب‌گیری باز و لایه‌گذاری دستی:
- ماتریس یا رزین پلیمری: رزین‌های پلی‌استر و اپوکسی فراوانی بیشتری برای این کار دارند. پلی‌استر به دلیل قیمت اران و پایین، دسترسی آسانی که دارد و همچنین استفاده از آن بسیار ساده است. اپوکسی گران‌تر از پلی استر است اما خواص مکانیکی بهتری را به ما ارائه میدهد.
- تقویت‌کننده یا الیاف: الیاف شیشه محبوب تر است. الیاف های دیگر مانند پارچه، نمد، الیاف کوتاه و رشته‌ای نیز استفاده میشوند. الیاف پیشرفته مانند کربن و کولار نیز برای کارهای تخصصی تر نیز مورد استفاده قرار میگیرند. توجه داشته باشید که در این روش حتما از اسپری های سیلیکون قالب که مخصوص جداسازی قطعه قالب گیری از قالب است استفاده کنید.
کاربردهای روش لایه‌گذاری دستی:
- ساخت گنبد
- کانال آب
- تانکر
- کشتی
- تجهیزات مقاوم
- قطعات خودرو
- صفحات کامپوزیتی
۲. قالب‌گیری باز به روش پاشش رزین
در این روش، الیاف و رزین همزمان روی قالب پاشیده میشوند. الیاف رشته‌ای وارد خردکن میشوند تا کاملا خرد شوند و در جریان رزین همراه با کاتالیست قرار میگیرند. رزین و کاتالیست ممکن است از یک یا دو تفنگ پاشش خارج شوند و روی قالب با هم دیگر مخلوط شوند و به صورت یکدست در بیاید. وقتی پاشش انجام شد با یک غلتک حباب های هوا را به طور کامل خارج میکنیم. دقت داشته باشید که غلتک کاری بخش مهمی است و هرچه حباب های بیشتری در قالب شما باشد محصول نهایی بی کیفیت تر خواهد شد.. این فرآیند برای تولید قطعات بزرگ با حجم متوسط میتواند کارا باشد.
۳. قالب‌گیری باز به روش رشته‌پیچی
این روش بیشتر برای قطعات استوانه‌ای یا مخروطی مثل لوله‌ها و مخازن تحت فشار بکار میرود. در این روش، الیاف به دور یک قالب دوار پیچیده میشوند و همزمان با رزین مخلوط میشوند. این روش امکان کنترل دقیق جهت‌گیری الیاف و افزایش استحکام در جهت‌های خاص را بوجود می آورد.
مواد جداکننده و پوشش ژلی
برای جلوگیری از چسبیدن قطعه به قالب، از مواد جداکننده مانند واکس‌ها و پلی‌وینیل الکل (PVA) استفاده میشود.
اسپری های جدا کننده در این روش ها بسیار کارا است و باعث میشود که محصول نهایی به راحتی از قالب جدا شود.
بررسی تاثیر اسپری سیلیکون بر کیفیت سطح قطعات پلاستیکی قالب گیری شده
مزایای روش‌های قالب‌گیری باز
- سادگی فرآیند: تجهیزات و دستگاه های گران و پیچیده نمیخواد
- انعطاف‌پذیری:میشه هر قطعه سختی را با این روش ساخت.
- هزینه پایین: اگر حجم تولید پایین است این روش بسیار مناسب است
ک
- وابستگی به مهارت اپراتور: اگر کارگر مهارت لازم را نداشته باشد محصول نهایی بسیار بی کیفیت میشود و ضایعات کار بالا میرود
- زمان‌بر بودن: فرآیند لایه‌گذاری بسیار پروسه زمان بر و طولانی دارد
- محدودیت در خواص مکانیکی: ، خواص مکانیکی ممکن است محدود باشد.
جمع‌بندی
قالب‌گیری باز به روش‌های لایه‌گذاری دستی، پاشش رزین و رشته‌پیچی، متداول ترین در ساخت قطعات کامپوزیتی هستند. هر یک از این روشها معایب و مزایای خاص خود را دارند و بر اساس نیاز خود و تجهیزات میتوانید یکی از این روشها را استفاده کنید. برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه ساخت قالب های صنعتی این مطلب را بخوانید.
About The Author
