Из опыта работы кружка технического моделирования

Голопристанська районна станція юних техніків
Для керівників технічних гуртків
та вчителів технічної праці
загальноосвітніх шкіл
Технологія виготовлення корпусів
авто та судно моделей із склотканини
на епоксидному клеї
Із досвіду роботи
керівника гуртка конструювання
транспортної техніки
Жука Ігоря Анатолійовича
г. Голая Пристань.
Материалы.
Для
изготовления
стеклопластика
в
корпусов
лаборатории
авто
и
судомоделей
технического
из
моделирования
Голопристанской станции юных техников применяются эпоксидные
смолы таких типов как: ЭД-5, ЭД-6, ЭД-20 или ЭДП, хотя лучшей,
надо признать, является смола импортного производства.
В качестве формующего материала используется стеклоткань
различной толщины. При изготовлении корпусов сложной формы
применялась стеклоткань толщиной 0,2 – 0,3 мм, а в остальных
случаях 0,5 – 0,6 мм. На основе эпоксидных смол приготавливается
клей следующего состава:
1. Эпоксидная смола – 10 весовых частей.
2. Отвердитель (полиамид) – 1 весовая часть.
3.
Пластификатор
(дибутнофтилат,
растворитель
либо
нитрокраска, касторовое масло) – до1 весовой части.
4. Наполнитель (цемент, графит, алюминиевая пудра) – до 1
весовой части.
Наполнитель нужен в случае, если вы хотите приклеить
металлические
детали
к
стеклопластику
(корпусу).
С
вышеприведённом составом можно без затруднений работать в
течении 20 – 30 минут. Для того, чтобы эпоксидным клеем можно
было работать более длительное время или его сделать более
жидким, то нужно в него добавить не много ацетона. Для придания
корпусу необходимой окраски в эпоксидный клей можно вводить
красители различных цветов.
2
Изготовление пуансона – болванки для выклеивания корпусов.
Есть несколько способов изготовить пуансон – болванку (далее
пуансон). Например, из сплава воска с парафином, из пенопласта и из
дерева. Остановимся подробнее на каждом из них.
Пуансон из воска с парафином. Здесь используется сплав
соотношение: воск – 10 весовых частей, парафин – 100 весовых
частей. При этом парафин становится более пластичным и прочным.
Процесс
изготовления
пуансона
заключается
в
следующем.
Изготавливают шаблоны сечений корпуса в натуральную величину и
центральный шаблон в диаметральной
плоскости (делит корпус
вдоль пополам). Шаблоны изготавливаются из любых пластинчатых
материалов, например из толстого картона, фанеры, пластика и т.д.
Затем все шаблоны склеиваются точно по чертежу в нужных местах.
Пока клей сохнет, изготавливается опока (ящичек) чуть больше чем
склеенный скелет корпуса. После этого ложится стекло, ставятся
шаблонный скелет и опока, и заливается это всё воском. Когда сплав
остынет, аккуратно снимают опоку и начинают обрабатывать
получившийся брус до тех пор, пока не покажутся шпангоуты. Этот
метод хорош тем, что позволяет, первое: легко исправить ошибку
обработки корпуса, вмазав кусочек сплава на получившуюся ямку и
завершить обработку; второе: снова и снова использовать сплав для
изготовления других корпусов; третье: к этой болванке не пристаёт
эпоксидный клей.
Пуансон из дерева. Дерево в обработке, конечно, труднее, чем
воск с парафином, но если нет возможности достать эти компоненты,
то изготавливается
пуансон из дерева. На самой технологии
3
изготовления деревянной болванки мы останавливаться не будем, так
как эта технология не раз освещалась в моделисткой литературе.
Важно отметить другое: когда болванка корпуса будет сделана,
нужно хорошо её подготовить к оклейке стеклотканью, а именно,
тщательно ошкурить наждачной бумагой поверхность болванки,
переходя от средней зернистости к самой маленькой. Поверхность
должна быть очень гладкой. Затем нужно нанести разделительный
слой, который не даст стеклоткани приклеиться к болванке. Есть
несколько способов, например, покрыть поверхность мастикой для
паркета, или покрыть несколькими слоями жидкого, разведённого
водой, хозяйственного мыла, или нанести на поверхность (втирая)
тонкий слой пластилина, дать ему постоять несколько дней, а затем
снять его руками оставляя тончайший слой пластилинового жира
после чего нанести не менее двух (а лучше трёх) слоёв пены для
бритья фирмы «ARКO». После каждого нанесения давать слою
высохнуть. Затем можно наносить эпоксидный клей.
Пуансон из пенопласта. Этот материал для изготовления
пуансона, конечно же, обрабатывать легче, но тогда нужно смириться
с тем, что внутренняя часть корпуса будет шероховатой. Хотя, если
очень постараться, то можно добиться если не идеально гладкой, то
более-менее ровной внутреннюю поверхность. Сделать это можно,
если зашпаклевать корпус акриловой шпаклёвкой (продаётся в
хозяйственных магазинах), а затем пропитать каким нибудь
разделителем, например олифой, кремом для бритья и т.д.
Болванка из пенопласта обрабатывается так же, как и из дерева
(имеется в виду шаблоны шпангоутов или сечений, контроль и …)
4
Технология выклеивания. Так как техническая стеклоткань
пропитана парафином, то перед выклеиванием её прожигают на
электроплитке. Ложите, предварительно подготовленные полоски
стеклоткани (по очереди) на горячую закрытую плитку и наблюдаете,
как из них идёт дым. Это выгорает парафин. Когда дым перестанет
идти, можно ложить следующую партию стеклоткани. Затем
приступают
взвешивают
к
приготовлению
все
эпоксидного
компоненты
и
клея.
смешивают
На
весах
в
такой
последовательности: в смолу вводят пластификатор, тщательнейшим
образом всё перемешивают, а затем добавляют отвердитель и другие
компоненты клея, снова всё перемешивают. Готовый клей наносится
тонким слоем на
пуансон-болванку, после чего накладывают
полоски стеклоткани наискось, с перекрытием полосок 5-10 мм друг
на друга. Каждую полоску нужно тщательно притирать пальцами.
Следующий слой полосок ложится в обратную сторону, т.е. накрест.
Снова всё хорошо притирается пальцами, что бы между слоями не
было воздушных пузырей. Таким образом, ложится от двух до пяти
слоёв стеклоткани, это зависит от того, какой величины и крепости
вам нужен корпус. После выклейки корпус нужно отвердить. Есть
два способа: холодный и горячий. Холодный – это отверждение при
обычной температуре и корпус пригоден к обработке через 15-20
часов. Горячее отверждение производится в термошкафах при
температуре 70-80 градусов и он пригоден к обработке через 2-3 часа.
При изготовлении сложных форм или обводов нужно применять
стеклоткань толщиной 0.2-0.3 мм. Для создания необходимой
прочности на пуансон наносится 6-8 слоёв стеклоткани. При
5
изготовлении корпусов простой формы можно выклеивать из двухтрёх слоёв ткани толщиной 0.5-0.7 мм.
Обработка пропитанных слоёв. При выклеивании корпуса
необходимо
следить
за
тем,
чтобы
стеклоткань
хорошо
пропитывалась, а между слоями не оставались воздушные пузыри,
тщательно разглаживая каждый кусочек стеклоткани. Когда корпус
окончательно высохнет его можно обрабатывать напильником с
крупной насечкой или наждачной шкуркой с крупным зерном. Когда
корпус грубо обработан, переходят к более чистовой обработке
наждачной бумагой с более мелким зерном. При обработке особо
нужно следить за правильностью обводов, контролируя их по
шаблонам сечений. Если на корпусе есть раковины или неровности
их можно убрать шпаклеванием. Не плохую шпаклёвку можно
сделать, если смешать грунтовку с просеянным мелом до состояния
замазки. Но самая лучшая шпаклёвка это автомобильная, причём
импортного производства, двухкомпонентная.
Советы.
- Когда изготавливаете пуансон, который вы будете обклеивать
стеклотканью нужно помнить о том, что всегда размер на сторону
нужно делать на 1 – 2 мм меньше, это припуск на толщину скорлупы
из стеклоткани, что бы войти в нужный размер корпуса.
- При изготовлении пуансонов сложных форм с разной кривизной
поверхности рекомендуем применять для изготовления пуансонаболванки только сплав парафина с воском. Его потом проще убрать
изнутри, не нарушая оболочку, просто налив очень горячей воды. Он
6
расплавится и его можно вылить. Для корпусов простых форм можно
использовать дерево или пенопласт.
- Всегда работайте с эпоксидкой в резиновых перчатках и в
хорошо проветриваемом помещении. Смола, а тем более отвердитель
– яд!
- Если выклеиваете много слоёв, то советуем клеить по 2-3 слоя с
частичной сушкой, т.е. на отлип. Когда смола подсохнет и будет, при
притрагивании к ней, еле-еле прилипать, можно налаживать
следующие 2-3 слоя и так далее.
-
Смола никогда не приклеится к застывшей смоле (имеется в
виду прочно не приклеится). При нагрузке или ударе в этом месте
лопнет в первую очередь.
-
Резать стеклоткань нужно острым ножом на подкладном
материале и под линейку. Следите, чтобы опилки не попадали на
руки и другие участки тела. Опилки только влажной ветошью
снимать с рабочего места. После работы с эпоксидным клеем и
стеклотканью руки тщательно протереть в ацетоне (только ацетон
растворяет эпоксидную смолу и отвердитель), затем помыть в тёплой
воде и натереть руки кремом для рук.
Заключение:
в
лаборатории
технического
моделизма
вышеописанным способом были изготовлены несколько корпусов
судомоделей
и
были
достигнуты
следующие
технические
характеристики – лёгкость корпуса; отличное качество отделки;
отличная прочность корпуса; не восприимчивость к агрессивным
средам (кислота, электролит, моторное топливо).
7
8