Технология производства форм


Для изготовления изделий из искусственного мрамора и полимербетона применяются формы, изготовленные из стеклопластика. Стеклопластик используется в качестве формовочного материала также для:

  • вакуумного формования стеклопластика;
  • формового литья полиуретановой пены;
  • литья бетона и пр.

Полидек - конструкция матрицыПринципиальная конструкция стеклопластиковых матриц одинакова для всех этих способов применения. Разница – в выборе сырьевых материалов, а также в методах укрепления и опирания рабочих инструментов. В зависимости от применения существуют различные специфические требования к стеклопластиковым матрицам, но следующие из них являются общими: постоянство размера, стабильность к изменениям температуры, износостойкость, долговечность.

Формовочный материал и строение матрицы на практике не являются единственной гарантией долговечности, многое зависит от того, как обращаются с матрицей в ежедневной работе.

Если матрицы обрабатываются действительно точными инструментами и снабжены подъемными петлями, направляющими и съемниками, то они действительно долговечны.

Независимо от того, для чего собираются использовать матрицу, она должна быть изготовлена из двух слоев: первый – декоративное покрытие наружной поверхности, второй – каркасный слой или внутренняя отливка.

Декоративное покрытие наружной поверхности является формообразующим слоем, и он является решающим с точки зрения функционирования матрицы. Каркасный слой или внутренняя отливка придает матрице прочность и жесткость. Всевозможные направляющие, ножки, ручки, съемники и т.п. необходимо также отформовывать или отливать в зависимости от применения матрицы.


Изготовление модели


Первой стадией при изготовлении формы является сооружение модели (болвана). Она может быть прототипом или изготовленным отдельно из древесины, гипса, металла или другого материала, на который не воздействует стирол. Болван должен сохранять свои размеры и его поверхность должна быть идеально обработана. Обработку поверхности болвана осуществляют грунтовкой, шпаклевкой, окраской лаком и последующей полировкой. Окраска лаком важна, прежде всего, тогда, когда болван изготовлен из какого-нибудь пористого материала, например, дерева, гипса или еще чего-либо подобного. В этом случае окраску лаком необходимо осуществить несколько раз.

При шпаклевке и окраске лаком необходимо использовать материалы, которые достаточно хорошо выдерживают воздействие стирола. Лучше всего это – полиэстер, но можно также использовать двухкомпонентную шпаклевку или лак. Из сильных лаков наиболее пригоден кислотвердеющий карбамид. Кроме того, можно использовать двухкомпонентный полиуретан, но он требует значительно большего времени застывания. Многие застывающие на воздухе шпаклевки и лаки не выдерживают воздействие стирола, поэтому их необходимо защищать, покрывая поверхность разделительной пленкой СРА 5 (раствор поливинилового спирта).

Обрабатывая поверхность, болвана необходимо обратить внимание на то, что возвышения на поверхности матрицы, образованные царапинами болвана, можно позднее удалить шлифованием, тогда как впадины на поверхности матрицы, являющиеся следствием возвышений на поверхности болвана, удалять уже значительно сложнее.

Для изготовления матрицы с высокой чистотой поверхности наружный слой модели должен быть идеально отшлифован. После этого на поверхность модели наносится финишное покрытие - топкоат. После полного отверждения топкоат обрабатывается и доводится до требуемого вида путем шлифовки с использованием мокрой шкурки с постепенным снижением зерна до № 1200-1500. Начальный размер зерна зависит от исходной подготовки поверхности. Для конечной доводки поверхности рекомендуется использовать полировочные пасты:

  • для выведения рисок и шероховатостей используется паста М-50
  • паста R-10 является универсальным средством для окончательной полировки матриц
  • глянец высочайшего класса достигается при помощи полировочной воды R-40

С учетом полной обработки матрицы толщина ее финишного покрытия должна составлять не менее 0.6-0.8 мм.

После того как желаемое качество поверхности достигнуто, болван покрывается 4-6 слоями разделительного состава или воска. Нанесение воска рекомендуется производить по 2 слоя в день с промежуточной сушкой не менее 6 часов. На следующий день еще 2 слоя с тем же интервалом и т.д.

После нанесения заключительного слоя воска следует подождать еще одну ночь перед нанесением матричного гелькоата. Необходимо иметь в виду, что для качественного отверждения и полировки воска температура воздуха во время нанесения должна быть примерно 20оС. При нанесении матричного гелькоата следует придерживаться следующих рекомендаций: Температура окружающей среды должна быть 20-23оС. Помните, что температура у пола всегда ниже. Болван нужно выдержать некоторое время при этой температуре перед нанесением матричного гелькоата. Следите за тем, чтобы помещение было как можно менее запылено и содержите поверхность матрицы в чистоте. Никогда не пользуйтесь компрессором для удаления пыли с матрицы, используйте для этой цели влажную фланель. Перед применением гелькоата его необходимо выдержать в этом помещении несколько дней. Использование холодного гелькоата гарантировано приведет к плохому отверждению и образованию пор на поверхности матрицы. Влажность воздуха должна быть в пределах 50-70%. Убедитесь, что Вы используете правильный тип гелькоата. Во всех случаях необходимо проверить срок желатинизации, особенно при применении старого гелькоата. Для этого нужно смешать 100 г. гелькоата с 1.5% катализатора. Период желатинизации должен быть при этом менее 30 мин. После открытия ведерка с гелькоатом его необходимо тщательно перемешать, т.к. за время хранения жидкий гелькоат может расслоиться по фракциям, а после использования его нужно надежно закрыть во избежании испарения стирола. В процессе нанесения гелькоата и на ранней стадии отверждения вентиляция и иные воздушные потоки нежелательны ввиду возможности загрязнения декоративного слоя и возможной неравномерности процесса полимеризации. Обильная вентиляция необходима когда процесс отверждения зашел достаточно далеко. Необходимо контролировать правильную дозировку катализатора (1.3-1.8%) и тщательное перемешивание его с гелькоатом. Важно обратить внимание на количество разведенного гелькоата. После добавления катализатора должно пройти 10-15 мин. прежде чем начнется химическая реакция. К этому времени он должен быть нанесен на поверхность болвана. Для больших площадей рекомендуется делать несколько небольших замесов, во всяком случае не более 2 кг на одного оператора за один прием.

Перед началом работы убедитесь в том, что емкости, инструмент и кисти полностью очищены от растворителя.


Нанесение матричного гелькоата с помощью кисти


Необходимо использовать широкую, мягкую кисть с длиной щетины 5-7 см. Первый слой покрытия должен быть толщиной 0.4-0.6 мм. ,что проверяется с помощью калибра для измерения толщины мокрой пленки. Во избежание слишком толстой пленки и ухудшении качества покрытия, кистью наносится как правило 2 слоя гелькоата. Гелькоат следует наносить как можно более равномерно. Для этого целесообразно это делать вдвоем. Один наносит гелькоат кистью, а второй следит за равномерностью распределения по поверхности и проверяет толщину пленки с помощью калибра. Не следует работать одной кистью более 15 минут без ее промывки. Рекомендуется в этом случае иметь две кисти.


Нанесение матричного гелькоата методом напыления


формаготовые матрицыматрица

Для нанесения матричного гелькоата методом напыления применяются различные распылительные системы и оборудование. Наиболее доступным по цене и соответственно более распространенным на сегодняшний день, по этой причине, является чашечный пульверизатор. Из более дорогих систем лучше всего для этих целей подходят комплекты распылительного оборудования и пульверизаторы фирмы BINKS.

Напылять гелькоат следует в 4 слоя, каждый толщиной 150-200 микрон с интервалами в 5-10 минут.


Ламинирование матрицы



Для изготовления ламината матрицы можно использовать стекловуаль и стекломат.

1.Первый слой: стекловуаль или 1х 150 - 250 г/м2 стекломат.

Создание форм

Нанесите обильный слой смолы на гелькоат и положите 1 слой мата. Убедитесь, что поверхность мата равномерно пропиталась и не имеет пузырей. Тщательно прикатайте валиком и оставьте отверждаться до следующего дня.

2.Второй и последующие слои: 2х450г/м2 стекломат.

Изготовление матриц

Перед нанесением стекломата зачистить предыдущий слой отвержденного ламината. Во избежание образования внутренних напряжений и усадок не следует наносить более 2 слоев стекломата в день. Матричные ламинаты можно изготавливать так же с помощью Апликатора при этом первый слой порядка 1 мм а последующие не более 2 мм. каждый.


Уход за новой матрицей (перед запуском в работу)


Перед съемом с болвана матрица должна быть усилена. Для этого приформовываются продольные и диагональные ребра жесткости. Оптимальным усилением является сварной каркас на колесах, изготовленный из труб и приформованный к матрице. После снятия с болвана матрица должна быть тщательно вымыта водой. Если болван был тщательно изготовлен и обработан, то матрицу остается лишь покрыть воском и начать на ней работу. В этом случае качество матрицы получается наилучшим.


При необходимости матрицу можно дорабатывать с помощью шкурки, начиная с №150 до №1200. Окончание шлифовки с использованием абразива №1200 позволит без труда получить отличный глянец при дальнейшей полировке пастами М-50, R-10 и R-40.


Новую матрицу нужно обработать специальными составами, заполняющими имеющиеся на форме микротрещины в соответствии с инструкциями изготовителей. После этого верхний слой формы обрабатывается разделительным составом или воском. Как правило на новую форму наносится не менее 4-6 слоев. Для гарантии хорошего высыхания воска интервал между нанесением слоев должен быть не менее 6 часов и 24 часов после последнего слоя. Для нанесения и полировки воска на шероховатой или царапанной поверхности следует использовать мягкую сапожную щетку. На полированной поверхности следует применять мягкие фланелевые тряпки по следующей схеме:

  • первая для нанесения воска
  • вторая для грубой полировки
  • третья для располировки с заменой на свежую через 3-4 м2.

В углублениях царапанных матриц воск скапливается, образуя наплывы белого цвета. Поэтому эти места промываются с помощью толуола или стирола. Тряпку смачивайте малым количеством толуола и чаще меняйте. Поверхность после очистки смыть водой. Толуол и стирол являются токсичными жидкостями поэтому нужна хорошая вентиляция. Перед запуском матрицы в работу матричный гелькоат должен достичь твердости по Барколю не менее 35. Этой твердости он достигает после выдержки матрицы 2-3 недели при t=20оС. с момента нанесения гелькоата на болван. Для ускорения этого процесса рекомендуется выдержать матрицу при t 30-50оС в течении 2-3 дней, при этом желательно ее размещать на болване.


Всегда проверяйте твердость новой матрицы перед началом ее эксплуатации.