Изготовление матрицы для стеклопластика из пенопласта
Обновлено: 11.05.2024
Изготовление матрицы — ответственный этап производственного процесса и является самой сложной и ответственной работой, поскольку именно от ее качества зависит и качество будущего изделия.
При некачественно изготовленной матрице обязательно проявятся изъяны в изделии, что в конечном итоге приведет к финансовым издержкам, задержке производственного цикла, браку конечного изделия.
Доверяя изготовление матрицы (прототипа) нам, вы можете быть уверены в том, что получите матрицу высокого качества в оговоренные сроки.
Наша компания располагает опытными специалистами и всем необходимым оборудованием для изготовления матриц.
Матрица изготавливается из углепластика или стеклопластика
Стеклопластик может являться материалом не только для того или иного изделия как конечного продукта производства, но и для специальной технологической оснастки при формовании этих самых изделий.
Если речь идет о малосерийном производстве, то экономически выгодней использовать стеклопластик, чем, например, металл. Кроме того, для специалиста-профессионала достаточно просто и быстро выложить форму из стеклокомпозита, что позволяет снизить время изготовления и стоимость получаемого изделия.
Традиционный способ предполагает изготовление мастер-модели (прототипа, пунсона, болванки) будущего изделия. Затем на ней слой за слоем наращивается сама матрица, внутренняя поверхность которой представляет собой отображение поверхности мастер-модели.
Подготовка
Подготавливается мастер-модель для последующей работы
Защитное покрытие
На поверхность мастер-модели наносится матричный гелькоут (специальное декоративно-защитное покрытие)
Формирование слоев
Формуется первый слой матрицы, а затем послойно выкладывается или напыляется стеклопластиковый ламинат.
Изготовление матрицы из стеклопластика — идеальное соотношение качества и цены
Применение стеклопластика в промышленности — приоритетный выбор многих современных организаций. Для производства деталей из этого современного синтетического материала часто используются стеклопластиковые матрицы. Их формы применяются повсеместно: при литье, холодном прессовании, контактном формировании, распылении и впрыске.
Процесс изготовления такой матрицы закладывает будущие свойства стеклопластика. Поэтому к работе над ее созданием следует подходить с особым вниманием. В случае ошибки или недочетов на этапе изготовления матрицы дальнейшие усилия станут пустой тратой времени.
- собственное производство и высокоточное оборудование
- широкий ассортимент продукции, изготовленной по технологии литьевого мрамора
- высокоточные мастер-модели, а также матрицы с мастер-моделей для последующего производства изделий
- богатый выбор цветов, возможность модного дизайна изделия под оникс, мрамор, натуральный камень
- минимальное время выполнения всех необходимых работ: полный цикл занимает всего 30 рабочих дней
- оперативную доставку изделий заказчику
- гибкую ценовую политику и систему скидок для постоянных клиентов
Сколько стоит
Стоимость матрицы рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае.
Отправьте заявку на расчет и получите Ваше персональное выгодное предложение:
Узнайте все условия сотрудничества прямо сейчас:
Подготовительный этап
• Подготовьте все необходимые материалы;
• Раскроите стекломат;
• Убедитесь, что температура в помещении соответствует норме (20-24 С);
• Нанесите на мастер-модель грунтовку Primecoat Crystic. Для получения особого глянца изделия, его покрывают финишным покрытием Glosscoat.
Восковка модели
Требуется обезжирить мастер-модель, очистить от пыли и загрязнений. Нанесение разделительного воска производится в пять слоёв с межслойной сушкой 20 минут. Используйте инструкцию, прилагаемую к разделительному воску. Инструкции для каждого типа разделительного агента могут различаться.
При нанесении следует руководствоваться правилом, что располировка нанесённого слоя воска не должна производиться после его полной полимеризации, так как физическое усилие по его распространению по поверхности приводит к его полному удалению с матрицы. Нанесение воска на поверхность осуществляется поролоновой губкой, воск оставляет жирные разводы на поверхности матрицы. Требуется подождать, пока воск не станет сухим и мягким на ощупь для осуществления распределения.
Распределение воска производится круговыми движениями тканью из микрофибры без давления и нажима до тех пор, пока жирные разводы не исчезнут.
Чтобы убедиться в требуемой толщине слоя воска для беспроблемного съема матрицы с изделия достаточно приложить кусочек малярного скотча к поверхности. Скотч должен отходить с небольшим усилием. После полной полимеризации финального слоя можно приступать к нанесению винилэфирного гелькоута.
Этап 1. Нанесение гелькоута
Для системы быстрая матрица используется гелькоут Crestamould 15 PA (кисть и спрей). Убедитесь, что тара не имеет повреждений и находится в хорошем состоянии перед открытием. Материала достаточно для нанесения, чтобы обеспечить равномерность и оптимальную толщину. Используя механический миксер с небольшими оборотами, перемешайте гелькоут в собственной таре и оставьте на 10 минут, чтобы восстановить тиксотропные свойства.
На один квадратный метр толщиной 0.6 мм гелькоута расходуется 1 кг материала. Приготовьте толщиномер.
Перед укладыванием стекломата, дождитесь остывания гелькоута до комнатной температуры и состояния "на отлип". При 20°С на это требуется менее часа.
Этап 2. Укладывание барьерного слоя
Уложите один слой стекломата плотностью 300г/м2 . В зависимости от размера матрицы рекомендуется наносить 1 или 2 слоя стекломата пропитанного 600г смолы Crestamould 679VEPA или Crestamould 397PA . Для матриц небольшого размера достаточно 1 слоя. Пропитывание производится кистями. Прикатка производится с использованием прикаточных валиков. Не допускайте образования пузырей для избежания ослабления вплоть до возможного сквозного продавливания.
Спустя сутки после ламинации барьерного слоя можно приступить к удалению заусенцев и небольшой шлифовки верхнего слоя для увеличения адгезии между слоями. Излишки пыли требуется убрать потоком воздуха, затем форму требуется протереть обезжиривателем или ацетоном.
Этап 3. Укладывание армирующего слоя
Необходимое количество смолы рассчитывается из пропорции 1 часть стекломата : 3 части безусадочной смолы Crestamould 4010PA . Подготовьте заранее весь объем необходимого количества стекломата плотностью 450 гр/м2 из расчета на три слоя. И отлейте необходимое количество смолы.
Для удобного использования разлейте смолу в тару, с которой будет удобно перемещаться и осуществлять ламинирование.
После прикатывания трёх слоёв 450 стекломата дождитесь остывания до комнатной температуры. Температура экзо-термического пика составляет 50-58°C. Процедуру следует повторить еще один раз для достижения оптимальной толщины. Толщина слоя должна быть вдвое больше толщины изделия. При необходимости можно армировать конструкцию рёбрами жёсткости.
Для расформовки матрицы с изделия, срежьте излишки стекломата с помощью любого режущего инструмента.
Расформовку матрицы следует производить с помощью пластиковых клиньев. Вбивайте несколько клиньев с каждой стороны до щелчка. Осуществите равномерный съем матрицы перпендикулярно мастер-модели.
Съем матрицы не должен вызвать проблем, однако если возникла проблема со съемом, начинайте с самых щадящих методов, таких как: отверстие в болване для нагнетания воздуха или подачи воды, домкрат.
Установите матрицу в горизонтальное положение для набора прочности, удалите излишки пластилина, очистите и оставьте отверждаться на сутки.
Если съем был нормальным и поверхность матрицы отвечает всем требованиям, ее необходимо вымыть чистой водой и подготовить к работе.
Первые несколько съемов делайте с большей осторожностью. Если будут использоваться восковые разделители, дополнительно к ним наносите пленку спирта ПВА. Она защитит свежий слой гелькоута от агрессивного воздействия стирола (первые 3 - 5 съемов).
Если съем был сложным и на поверхности матрицы есть возвышения или нет блеска, поверхность следует обработать, используя мокрую шкурку постепенно снижая номер зерна от 400 до 1200. Начальный размер зерна зависит от качества поверхности.
Пришлось много времени убить на переделку, т.к. не всё пошло с первого раза, но про это умолчу. Себя успокаиваю тем, что плохой опыт — это тоже опыт.
После того как вырезал основные очертания болвана, о чём рассказывал здесь, выровнял гипсовой шпаклей и нанёс слой эпоксидной смолы.
Затем сверху праймер (праймкоут) с кусками автошпатлевки, здесь косячил больше всего, т.к. с такими материалами раньше не сталкивался, поэтому очень много времени уходило на шлифовку.
Долго шлифовал шкурками разных фракций.
Далее сама матрица.
На болван нанёс 7 слоёв разделительного воска Honey Edge Wax.
Затем нанёс кистью 2 слоя матричного гелькоута с перерывом в сутки. После высыхания 2-го слоя обнаружились небольшие вздутия-коробления, их не исправлял и не фотографировал. Эти вздутия отчётливо видны на готовой матрице. Фото ниже.
При изготовлении матрицы использовал полиэфирную смолу NORSODYNE H 44281 TA. Сначала уложил слой стекловуали 30 г/м.кв. и сверху слой стеклоткани ТС-26П-76.
Дальнейшую работу выполняли вдвоём с andreichvdv .
Через сутки на углы будущей матрицы (там где кромка) наложили ленту стекломата 300 г/м.кв. около 10 см шириной и покрыли сплошным слоем стеклорогожи РТ-500.
Используемые материалы:
После того, как всё это дело засохло, собрали сверху каркас жёсткости из брусков и фанеры и приформовали его кусками стекломата, стеклоткани и стеклорогожи.
Вот фото:
Серийное и мелкосерийное производство, связанное с отливкой изделий, начинается с изготовления болвана и матрицы. Это один из самых ответственных этапов, так как от качества изделия будет зависеть качество каждого следующего конечного продукта. Матрицы из стеклопластика подходят для отливки изделий ручным способом, а также холодного прессования.
Болваны для стеклопластиковых матриц полностью повторяют форму будущего изделия. Заказать болванки из МДФ, дерева, пластика - вы можете у нас.
Матрицы из стеклопластика: этапы изготовления
Самым первым этапом становится создание болван-матрицы или болван-формы (об этом мы расскажем ниже). По готовому болвану изготавливается матрица. Для формы используют стеклопластик или углепластик и специальные матричные гелькоуты.
После финишной обработки болвана, в том числе нанесения восков при необходимости, начинается процесс изготовления матрицы. Гелькоут можно наносить двумя способами:
- Ручным – кистью;
- Методом напыления – с использованием чашечного пульверизатора;
Матричный гелькоут наносится в несколько этапов, слоями разной толщины, обязательно выдерживается до состояния готовность «на отлип». После обработки ровингом или склеивающей пастой, начинается укладка матричного стеклопластикового ламината.
Важно стекломаты укладывать без неровностей и пузырей воздуха. Для этого при необходимости используют предварительный раскрой матов. Каждый слой покрывается специальными полиэфирными смолами.
Еще один важный этап – нанесение армирующего слоя, который обеспечит необходимую прочность и жесткость матрицы, сделает ее устойчивой на изгиб и разрыв, исключит возможность деформации в результате использования. Отлитая матрица обязательно шлифуется и полируется, чтобы убрать даже микроскопические шероховатости и неровности, а затем наносится разделитель – условно постоянный слой, который поможет относительно легко вынимать из матрицы готовые детали.
Для удобства и долгого срока службы матрицы из стеклопластика, в зависимости от формы и способа заливки, оснащают ушками, выемками, ручками, ножками, что обеспечивает аккуратную эксплуатацию и долговечное использование.
Болван матрица:
Чтобы изготовить любую матрицу - необходим болван для нее. Это прототип будущего изделия, в точности повторяющий его форму. При этом качество болвана должно быть очень высокое. Погрешности в размерах, форме, а также неровности и шероховатости поверхности - недопустимы.
Болван-матрица изготавливается либо из того же материала, что и конечное изделие, но чаще всего создается из любого чернового материала. Например, для изготовления матричных болванов нередко используют:
- Дерево;
- Гипс;
- Металл;
- МДФ;
- Пенополистирол.
После финишной обработки болваны для матрицы обязательно шпатлюются, красятся и покрываются специальными лаками. Это необходимо для создания идеально гладкой непористой поверхности, что обеспечит глянцевую поверхность изделия и исключит возникновение эффекта «закипания».
Для создания сложных болванов используются фрезерные станки с ЧПУ (числовым программным управлением), которые позволяют создавать точные копии с минимальной погрешностью по размерам, при этом работают с различными материалами.
Где заказать?
Наша компания вот уже почти 15 лет работает на рынке резки и фрезеровки, мы располагаем современной технической базой, высокотехнологичными фрезерными ЧПУ-станками и опытным персоналом. Принимаем заказы на изготовление мастер-моделей для литья и болванов для матриц. Работаем преимущественно с деревом, МДФ, пенополистиролом и пластиком.
- создание 3д модели будущего изделия,
- вырезание на станке болван матрицы (или его деталей при необходимости сборки модели),
- доведение готового изделия до финишного результата (шлифовка, лакировка, покрытие специальными материалами – при необходимости и пожеланиях заказчика).
Сотрудничаем как с частными лицами, так и с корпоративными клиентами. К нам нередко обращаются для изготовления болванов для создания матриц, которые в дальнейшем будут использоваться при производстве катеров, запчастей автомобилей и другой техники.
Наше производство расположено в Санкт-Петербурге, но с работаем с клиентами из разных регионов, отправляя заказы посредством транспортных компаний.
Пластилиновый макет – это какая-то недоматериализованная мысль. Уже можно потрогать, но нельзя пользоваться. Причем, пластилин при нагреве и остывании деформируется. Поэтому стоит поторопиться закрепить его стеклопластиком. Мне известны три способа ручного изготовления деталей из стеклопластика (пластмассы, упрочненной стекловолокном). Но, если мы хотим повторить наше изделие, то нам не обойтись без промежуточного этапа — изготовления матрицы.
Матрица из стекловолокна это такая же деталь, только “вывернутая наизнанку” (лицевой поверхностью внутрь). Внутренняя поверхность матрицы копирует форму поверхности пластилиновой модели. Поэтому деталь, “склеенная” в матрице, будет точной копией нашей модели.
Такую сложную форму, как кузов автомобиля, необходимо разделить на фрагменты, для того, чтобы матрица получилась разборной. Мы ведь не хотим ее резать, вытаскивая деталь? Фрагменты матрицы должны скрепляться между собой, образуя общую внутреннюю поверхность. Для этого по контуру каждого фрагмента матрицы делают отвороты наружу — фланцы. Фланцы соседних фрагментов скрепляют болтами.
Еще на этапе проектирования тюнинга стоит подумать о сложности его изготовления. А уж во время ваяния модели из пластилина, мысль о матрице должна дисциплинировать разгулявшуюся фантазию.
1. В случае с Copen, я рискнул обойтись одним разъемом по контуру капота. В пластилине ставить опалубку разъема сравнительно просто. Для этого продираем борозду и загоняем в нее полосу оргалита (жести, фольги, картона, ПВХ, пластилина).
Процесс контактного формования стеклопластика тюнингеры часто называют клейкой. Возможно, причиной тому чей-то неудачный опыт “приклеивания” полиэфирной смолы к модели или матрице с печальными последствиями… Поэтому, перед формовкой стеклопластика на поверхность модели или матрицы необходимо нанести разделительный слой. Разделителем может быть воск, разведенный в скипидаре, полироль для паркета, автомобильная тефлоновая полироль или профессиональные термостойкие воски.
2. Изготовление любой матрицы желательно начинать с нанесения гелькоута (специальной густой смолы с наполнителем). Специалисты-технологи рекомендуют использовать дорогие профессиональные матричные гели, а наши колдуны обвеса превращают в гелькоут обычную полиэфирку мешая ее с чем-попало (тальк, цемент, сажа, алюминиевая пудра). Гелькоут наносится на модель тонким слоем плоской кистью или из малярного пистолета. Сразу замечу, что надо научиться работать быстро, так как смола доходит до желеобразного состояния за 20-40 минут.
3. На затвердевшую пленку гелькоута послойно, с промежуточной выдержкой на полимеризацию (“сушку”) наносим 1 слой стекломата марки 300 и 3 слоя стекломата марки 600 с пропиткой полиэфирной смолой. Каждый затвердевший слой зашкуриваем наждачной бумагой. (Когда такие материалы как стекломат недоступны, можно использовать стеклоткань и стеклорогожу на последние слои).
4, 5. Для того, чтобы избежать деформаций, я решил усилить матрицу капота. Шаблон из картона перенес на лист фанеры и выпилил две одинаковые полосы, нижним краем повторяющие форму матрицы капота. Теперь приформовываем усилители к матрице капота полоской стекломата 600 (или стеклотканью).
6. Перед съемом матрицы, главное, не забыть просверлить монтажные отверстия во фланцах. Я задаю расстояние между отверстиями 15 см под болт М8 поближе к углу фланца.
7. И вот, наступил торжественный момент первого съема. В этом мероприятии полезно участие крепких парней и применение макетной смекалки. Мне, например, часто помогает маленький домкрат. Снятую матрицу капота очищаем от остатков модели и подрезаем фланцы по контуру.
8. На гелькоуте матрицы капота заметны шероховатости и неровности — отпечатки поверхности пластилина модели. При нагревании гелькоута феном кое-где надуваются пузырьки — это скрытые раковины. Все эти дефекты устраняются при помощи ножа, наждачной бумаги и шпаклевки.
9. После съема матрицы капота, я очищаю подкапотное пространство от остатков модели. Теперь у меня открылся доступ к местам крепления на кузове “родных” крыльев и решетки радиатора. На этих же местах я планирую закрепить свои новые детали. Я вылепливаю пластилином форму фланцев новой решетки радиатора и крыльев, отмечая канавками точки их крепления на кузове.
Естественно, что изготовление дополнительной съемной детали матрицы фланцев было предусмотрено заранее.
10. Предварительно обработав разделителем поверхности для формовки, выклеиваем матрицу фланцев в том же порядке что и всю матрицу. Перед съемом матрицы не забываем сверлить монтажные отверстия во фланцах новой детали!
11. Готовую деталь аккуратно снимаем, обрезаем и, при необходимости, дорабатываем шпаклевкой и наждачной бумагой.
12. Никогда нельзя быть полностью уверенным в успехе мероприятия по съему большой и сложной матрицы. Почему-то всегда хочется поскорее оторвать ее от модели. Но, в спешке можно повредить матрицу. Поэтому, сначала необходимо отделить края матрицы по всему контуру от поверхности кузова и модели. Затем, аккуратно, при помощи деревянных клиньев и линеек постараться оттянуть края матрицы. Если есть точка опоры, то можно воспользоваться домкратом. Но в любом случае нужно быть готовым к тому, что матрица может треснуть и что пластилиновая модель будет разрушена.
13. Когда матрица сдвинулась, ее можно снимать руками. Как правило, матрица отваливается вместе с кусками пластилина, пенопласта, ДСП и оргалита. Потом все это приходится выковыривать, счищать скребками, отмывать керосином.
14. Очищенную внутреннюю поверхность матрицы мы также как и матрицу капота проверяем на наличие пузырей, раковин, сколов и других дефектов. Выступающие на рабочей поверхности матрицы неровности, зашкуриваем наждачной бумагой. Большие раковины шпаклюем, маленькие (на черновой матрице, как в нашем случае) можно оставить. По секрету скажу, что матрицу, рассчитанную на один съем, я вообще “шпаклюю” пластилином.
15. Чистую и обрезанную по краям матрицу крыльев с бампером и решеткой радиатора лучше сразу соединить с матрицей капота болтами. Матрица в сборе меньше подвержена деформации чем отдельные фрагменты. Надо помнить о том, что стеклопластик, как и любая другая пластмасса, со временем “течет”, скручивается и провисает под воздействием температурных колебаний и напряженного состояния. Поэтому хранить матрицу рекомендуют в собранном виде и естественном для нее положении.
Созерцание готовой матрицы успокаивает. Глядя на форму, заключенную в матрице, понимаешь, что дело сделано. Склеить по матрице детали- дело техники, хотя и здесь есть свои тонкости.
Журнал «Тюнинг Автомобилей» №05, 2007 «Горбатый дизайн» часть 2, автор: Михаил Романов.
Читайте также: