Изготовление цветных стеклопластиковых изделий методом намотки.
Совремнная наука не стоит на месте, день за днем предлагая рынку различные новинки и расширяя область применения уже известных товаров. Еще 60 лет назад люди понятия не имели о стеклопластиках, а сегодня их можно встретить повсюду: корпуса лодок и катеров, судов и ракетных двигателей, кузова автомобилей, цистерны, рефрижераторы, лопасти вертолета, выхлопные трубы, бассейны, все это и многое другое можно изготовить с помощью данного композиционного материала. Преимущество использования стеклопластика состоит в том, что ему можно придать любую форму, толщину и цвет.
Существует несколько методов производства стеклопластиков. Одним из наиболее перспективных считается метод намотки. Он позволяет создавать ориентированную структуру наполнителя в изделиях с учетом их формы и особенностей эксплуатации. Широкое применение метод намотки получил при изготовлении тел вращения: труб для нефтегазовой и химической промышленности, газоотводящих труб, промышленных резервуаров, цистерн для хранения и транспортировки воды, химически активных продуктов и горюче-смазочных материалов.
Ёмкости и трубы из стеклопластика превосходят аналогичные изделия из традиционных материалов по целому ряду показателей:
• фланцевое или муфтовое соединение исключает затраты на сварочные работы при установке;
• низкая теплопроводность способствует снижению расходов теплоизоляционного материала;
• атмосферостойкость и химстойкость препятствуют образованию коррозии и гниения;
• отсутствие влагопоглощения позволяет отказаться от применения гидроизолирующих материалов;
• высокая термостойкость обеспечивает возможность эксплуатации в температурном диапазоне от -40°С до +50°С;
• колерование в массе устраняет необходимость ежегодного окрашивания.
Стоимость оборудования и оснастки для изготовления стеклопластиковых труб, емкостей и других тел вращения значительно зависит от способа намотки и необходимого диаметра изготавливаемого изделия.
Выделяют две основные технологии изготовления труб и емкостей:
1. Способ непрерывной намотки.
Сущность данного метода заключается в намотке стекложгута, пропитанного активированной и окрашенной полиэфирной смолой, на вращающуюся оправку. Для обеспечения ориентации жгута на поверхности оправки, скорость перемещения раскладчика наполнителя согласуется со скоростью вращения оправки. Содержание компонентов в системе смола/стекловолокно регулируется отжимными валиками.
2. Метод центробежного формования
Процесс производства труб методом центробежного формования протекает в направлении от наружной поверхности к внутренней с применением вращающейся формы. Труба изготавливается из рубленых стеклянных волокнистых жгутов (ровингов), полиэфирной смолы и песка. Ускорение процесса отверждения производят путем нагрева.
Полученные при помощи описанных методов стеклопластики обладают длительным сроком эксплуатации - до 50 лет. Однако в условиях современного рынка недостаточно просто произвести качественный товар, важно обеспечить и эстетическую составляющую готового продукта. Раньше для придания стеклопластикам разнообразной цветовой гаммы использовались сухие пигменты. Сегодня многие производители отдают предпочтение пигментным пастам, позволяющим достичь равномерного окрашивания готового изделия благодаря следующим преимуществам:
• отсутствие миграции;
• стабильные и строго контролируемые свойства: состав, реология, цветовая насыщенность;
• 100%-ная воспроизводимость цвета от партии к партии;
• равномерное распределение колоранта в массе.
Для придания стеклопластикам необходимого оттенка пигментную пасту смешивают с небольшим количеством смолы. Полученную заготовку вводят в основную массу, которую необходимо заколеровать, перемешивают и добавляют отвердитель, после чего окрашенная смола готова к использованию. Техническим новшеством в колеровании смол, входящих в состав стеклопластиков, является автоматизация этого процесса при помощи использования колеровочного оборудования и программного обеспечения. Данная инновация позволяет промышленным компаниям увеличить скорость изготовления стеклопластиковых изделий и снизить себестоимость единицы продукции, а следовательно, увеличить свою прибыль.
Композитный мир, № 03 2012 (42)