8-900-374-94-44
Основными материалами для изготовления карбона являются эпоксидные компаунды и углеродное полотно.
Технология производства карбоновых изделий основана на технологических особенностях полиэфирных и эпоксидных смол, которые еще ошибочно называют компаундами. Но что такое компаунд? Компаундами правильнее назвать смесь смолы с отвердителем и наполнителем, потому что «компаундирование» — это смешивание.
Содержание
Какие бывают компаундыТакие смеси — компаунды бывают холодного отверждения и горячего, что определяется видом отвердителя. Суть процесса отверждения заключается в преобразовании молекулы смолы с реакционноспособными эпоксидными группами (= С — С =) в макромолекулу при реакции с аминами, ангидридами органических кислот, фенолформальдегидными смолами, содержащимися в отвердителях. При введении отвердителей эпоксидные смолы переходят из жидко-вязкого состояния олигомеров в твердое неплавкое и нерастворимое состояние полимеров- полиэпоксидов.
То есть молекулы эпоксидной смолы сшиваются и приобретают сетчатую структуру.
Теплостойкость отвержденных компаундов 150… 250 °С.
Наибольшее распространение получили компаунды эпоксидные холодного отверждения, как наиболее простые в использовании. Но они имеют ряд недостатков, которые приводят в дальнейшем к растрескиванию, расслаиванию, пожелтению изготовленных из них деталей автомобиля.
Это обусловлено их низкой стойкостью к воздействию ультрафиолета, высоких температур. Этого можно избежать, если покрыть поверхность лаком, краской и добавив наполнитель. Изделие получится более тяжелым, но зато и более прочным. Для изготовления карбона применяются методы с использованием всех видов компаундов, что определяется размерами детали, навыками и оснасткой.
Достоинства эпоксидных смол и компаундовЭпоксидные смолы для карбона и компаунды на их основе являются популярным и оптимальным связующим для волокнистых армирующих материалов. И для этого у них есть широкий спектр потребительских и технологических достоинств:
Но изначально эпоксидные смолы применялись только в качестве универсальных клеев, заливки обмоток трансформаторов и двигателей, герметизации стыков электрических кабелей, при изготовлении моделей и форм.
При появлении углеродного полотна и с развитием композиционных материалов эпоксидные смолы нашли широкое применение при изготовлении углепластиков. Поэтому наряду с использованием эпоксидных компаундов в качестве клеев они находят применение при получении слоистых пластиков и волокнисто-намоточных композитов в электронной, химической, автомобильной промышленности и при изготовлении спортивного инвентаря.
«Холодные» технологии требуют продолжительной подготовки оснастки и дополнительного оборудования для вакуумных процессов удаления воздуха из смеси. Этот метод трудоемок и пригоден для мелкосерийного производства деталей определенного сечения. Все компоненты необходимо тщательно перемешивать и строго дозировать.
Отверждение происходит при комнатной температуре или при нагреве до 70-80 С. Все, что выше, относится к компаундам горячего отверждения.
Компаунды горячего отвержденияЭпоксидные смолы горячего отверждения прочнее, но при комнатной температуре полимеризация идет очень медленно. Это свойство используется при изготовлении препрегов — заготовок для формования. Они представляют листы карбона, в которых смола с отвердителем в жидком виде нанесены на углеполотно, а реакция отверждения практически не идет при комнатной температуре и запускается при нагреве.
Такие заготовки могут храниться от нескольких часов до нескольких недель, в зависимости от марки смолы и назначения.
Непосредственно при изготовлении детали нагретый компаунд становится жидким и растекается, заполняя весь объем рабочей формы и процесс полимеризации ускоряется.
Каждая марка смолы горячего применения имеет собственные температурные и временные режимы отверждения. Поэтому при выборе необходимо обращать внимание на эти параметры и возможности своего оборудования.
Рекомендации по выбору смолы и приготовлению компаундаПри выборе смолы целесообразно ориентироваться на размеры, условия эксплуатации готового изделия и свой опыт.
1. «Медленные» смолы применяют для крупногабаритных изделий и если работы проводятся при высоких температурах, а также при малом опыте, чтобы успеть расправить все складки ткани и аккуратно выложить пропитанную смолой углеткань до момента начала полимеризации. Необходимо помнить, что повышение температуры ускоряет полимеризацию любого компаунда. Чем выше температура в помещении, тем медленнее должна быть смола. В холодном помещении можно использовать «быстрые» смолы.
2. Если готовое изделие будет эксплуатироваться на улице, необходимо выбирать смолы с уф-фильтрами и устойчивые к высоким температурам. То есть обязательно обращать внимание на рабочие технические характеристики. Можно при универсальной смоле использовать лаки с защитными свойствами.
3. Качество затвердевшего компаунда определяется не только его техническими и потребительскими характеристиками, но и точностью дозировки и тщательностью перемешивания всех компонентов.
Потребительские характеристики готового изделия можно менять подбором отвердителей различных марок.
Попытки ускорить или замедлить время полимеризации самостоятельным изменением пропорций чреваты ухудшением характеристик готового компаунда. Увеличенная дозировка отвердителя ускорит затвердевание, но охрупчит готовое изделие, и прочность будет ниже. Если количество отвердителя меньше нормативного, смесь может вообще не затвердеть.
Перемешивать все компоненты смеси необходимо не меньше минуты.
4.
Время, пока смесь остается в жидком состоянии, называется временем жизни. Промежуток времени от жидкого состояния до твердого — время гелеобразования. Промежуток времени от полного смешивания до полного затвердевания — время полимеризации.
В стадии начального затвердевания (материал упругий, а при нажатии ногтем остается след) может наноситься следующий слой ткани и смолы, потому что в этот момент новый слой соединяется с предыдущим в одно целое, еще идет химическая реакция. Если упустить этот момент, в дальнейшем нанесение слоев возможно только при тщательной шлифовке и полировке поверхности. Соединение будет идти уже за счет капиллярного эффекта.
Извлекать готовое изделие можно только после полного затвердевания. Но окончательный набор прочности будет идти еще на протяжении месяца.
Таким образом, время гелеобразования необходимо знать, чтобы рассчитать время смешивания компаунда и нанесения слоев. А время полимеризации определяет выдержку и момент извлечения изделия из матрицы. Производители предлагают отвердители различных марок, которыми можно корректировать время полимеризации.
Чтобы не ошибиться при самостоятельном подборе всех компонетов смеси, лучше приобретать смолу и отвердитель в наборах, обращая внимание на время полимеризации готовой смеси.
Наполнители для эпоксидных компаундовЗачастую производители при описании смол общего и специального назначения указывают рекомендуемый способ применения — ручное формование, намотка, напыление и область применения — для углепластиков, для стеклопластиков, автотюнинга, декоративных панелей и пр.
Для повышения плотности и загущения смолы используются различные наполнители, после тщательного перемешивания смолы и отвердителя.
Это могут быть хлопковые волкна, рубленое стекловолокно и стеклянные сферы, рубленое и молотое углеволокно, металлическая пудра, тальк. Точной дозировки обычно не требуется и тут поле для ваших экспериментов. Густые смеси используются для заполнения зазоров и моделирования формы.
Специальные добавки для компаундовДля придания особых свойств, таких как устойчивость к ультрафиолету, к высоким и низким температурам, окрашивания применяются специальные добавки.
Излишки смолы легко удаляются ацетоном. Это пригодится, если вы испачкали руки. Но лучше работать в перчатках.
Главным производителем углеполотна на сегодняшний день является Тайвань. Стеклоткань (стекломат) дешевле и ее используют для изготовления стеклопластика или прослаивают слои ею углепластика. Если вас пытаются убедить, что из стеклоткани можно изготовить карбон — не верьте. Это просто будет другой материал по цене карбона.
Итак, при выборе компаунда для карбона важными параметрами являются следующие:
Если опыта мало, можно сделать пробную смесь-тест, чтобы определить время начала гелеобразования для фактических температуры и влажности в помещении.
Автор Химич Ирина
Карбон ( лат. “carbo”) — уголь — углерод, именно так называют углеродное волокно. Но чаще всего под словом карбон подразумевают изделия из углеродного волокна пропитанного эпоксидными смолами или специальными пластификаторами.
В этой статье поговорим о том, что нужно знать что бы изготовить карбон в домашних условиях (обсуждаться конечно будет не та высокая технология изготовления карбона используемых при изготовлении болидов формулы-1, так как там используется специальные смолы и сушильные камеры работающие под давлением)
Стекловолокно — материал, весьма легкий в обращении чтобы из него изготавливать детали тюнинга. Именно это мы собираемся вам доказать этой статьёй.
Ингредиенты, которые надо себе достать:
1. Эпоксидные смолы для образования слоёв
2. Отвердители для эпоксидных смол
3. Стеклоткань, сплетенное стекловолокно или углеродное волокно (Карбон) если сможете достать
4. Ацетона или другой растворитель,
5. Кисточка среднего размера, имеющая волос не слишком твердый, ни слишком мягкий,
6. Маленькая косметическая палочка для размешивания.
7. Ёмкость из гибкого пластика
Смола для образования слоёв и пропитки ткани карбона:
Эпоксидная смола — главный ключ хорошего, прочного и хорошо дозированного стекловолокна или карбона! Тогда стоит выбирать хорошую смолу, и не скупись главным образом на ее качестве. На рынке иметься целая куча марок, всегда предлагающих продукты, о которых говорятся как о « профессиональных » и нет тайны, профессиональный продукт выбор профессионала. Смола, купленная в специальном магазине, достаточного качества. Идет речь тогда о том, чтобы изготавливать продукт хорошего качества.
Нормальное потребление смолы для 1м квадратного стекловолокна или карбона плотности 300г / М.кв – должно быть приблизительно 3 раза больше, это примерно 900г.
Действительно плотность стекловолокна или карбона значительна, чем она больше, тем в свою очередь больше будет потребление смолы.
Отвердитель необходим при работе с эпоксидной смолой. Если есть смола, но нет отвердителя, то за работу можно и не приниматься и наоборот. Выбор хорошего отвердителя также очень значителен.
Важно знать, что не все отвердители будут так же хорошо реагировать со всеми смолами. Даже возможно, что некоторые отвердители будут не совместимы с некоторыми смолами и отвердевания смолы не произойдет.
Действительно существуют различные отвердители, в виде пасты или жидкости. Очень важно знать, какими являются компоненты смолы, и какой необходим для неё отвердитель. Но не беспокойтесь, так как обычно смолы и отвердители продаются вместе, и в комплект уже входят соразмеренные объемы отвердителя и смолы.
Стеклоткань, сплетённое стекловолокно или карбон
Сплетённое стекловолокно или просто стеклоткань (думаю скорое всего будете использовать её а не карбон) два не идентичных, но подобных продукта.
Оба продукта – в роли “поддержки” смолы или скорее основа. Именно они собираются дать эпоксидной смеси эластичность и надёжность окончательного материала.
Стекловолокнистая ткань переменной плотности обычно наиболее используемый материал, так как меньше дорогостоящий, чем сплетенное стекловолокно (карбон). Но между тем обладает хорошими свойствами надежности и гибкости. Использование такого материала очень легко для изготовления деталей, так как оно более управляемое и скорость абсорбции (впитывания) смолы в него очень хорошее.
Дорогостоящее, но между тем крепче, сплетенное стекловолокно также как и карбон используется больше для концепции или восстановления частей, подвергнутых более сильным нагрузкам. Изготовление из этого волокна или ткани карбона слегка нуднее, так как смола пропитывается в него менее быстро, и манипуляция ей оказывается дольше и сложнее (так как материал более плотный).
Ацетон или растворитель для чистки:
Вы ещё не знаете что, но смола вещество необычайно, клейкое и агрессивное. Чтобы устранять любые излишества или капли смолы по ходу работы, лучше стоит снабдится бутылкой хорошего ацетона.
Растворитель такой как, ацетон, может хорошо очистить отходы смолы.
Для отчистки хорошо использовать лоскутки ткани, так как клочок бумаги (или бумага для протирки ) не впитает достаточно смолы и оставит следы, а наибольшей части случаев ещё клочки бумаги. Разумеется, применять ацетон следует только тогда, когда смола еще не высохла …
Кисточка среднего размера:
Кисточка — рабочее средство для нанесения смолы, но между тем не стоит использовать кисточку высокого качества, вполне подойдет кисточка низшего сорта. Следовательно, именно этой кисточкой собираемся нанести смесь на стекловолокно. Изготовители лодок используют валики приблизительно 25 — 30 см шириной, но мы ограничимся кисточкой, размера пропорционального осуществляемым работам.
Важно нанести смолу за короткий промежуток во всех местах и это делать будет не удобно если кисточка подобрана не правильного размера, например если она слишком велика чтобы нанести смолу углах детали.
После использования, не забывайте хорошо очищать вашу кисточку в ацетоне иначе это последнее её использование, без этого вы сразу можете положить вашу кисточку прямо в урну …
Ёмкость из гибкого пластика:
Ёмкость для приготовления смеси путём перемешивания смолы с отвердителем должна быть предпочтительно круглой формы и не глубокой, для того чтобы легко было произвести её чистку и удобно готовить эпоксидную смесь.
Ни когда не делайте смесь прямо в полной банке со смолой, так как может остаться не использованный остаток, и вы его не успеете нанести до момента его застывания.
Емкость должна быть гибкой, чтобы облегчать чистку. Отчистка емкости от смолы очень проста, достаточно подождать пока высохнет остаток не использованной смолы (не оставлять слишком значительное количество смолы) непосредственно, в ёмкости.
Сухая смола, станет ломкая и чтобы её извлечь будет достаточно мять и деформировать емкость, и тогда застывшая смола по кусочкам или сразу вся отлипнет от стенок посуды.
Смола классической стратификации не прилипает к гладкому пластику!
Подготовка смолы:
Теперь, когда у вас есть всё что необходимо, мы начинаем приготовление смолы. Эта фаза наиболее деликатна, так как надо правильно соблюсти пропорции каждого продукта для того, чтобы получить идеальную смолу.
— Возьмите банку смолы и отлейте её в емкость в гибком пластике (первый раз, не добавляйте слишком большое количество продукта для того, чтобы избегать перерасходов, если вы не знаете, какие дозы требуются).
— Добавлять приблизительно 5 % отвердителя к смоле и хорошо перемешайте при помощи маленькой косметической палочки до получения однородной массы.
Дозировка, делается на глаз, со временем вы сами изучите дозировки. Учтите, что в период сильной жары смола сохнет быстрее, а слишком большое количество отвердителя заставит высушивать смолу слишком быстро что сделает её более ломкой после высыхания.
Не достаточное количество отвердителя произведет абсолютно противоположный результат, который вызовет очень медленную просушку (или даже смола совсем не застынет) и среднюю прочность структуры карбона.
Важно знать:
• Существуют смолы с цветовым индикатором. Волокно меняет цвет согласно готовности сушки. Во время подготовки оттенок смолы голубой и по мере высыхания он становится зеленее, а в конце, когда уже изделие из карбона уже высохло, желтым. Цены на эти смолы не намного выше.
• Скорость высыхания смолы зависит от температуры. Таким образом, смола в волокне карбона высохнет быстрее летом чем зимой но не делайте ошибку, которую многие совершают: не кладите изделие под палящее летнее солнце так как оно может его буквально «зажарить» в следствии чего образуются пузырьки воздуха .
• Очень рекомендовано проводить работы со всеми смолистыми продуктами в хорошо вентилированном месте. Смола, очень едкий продукт и может вас очень быстро отравить.
• Чем меньше будет плотность ткани карбона или стекловолокна, тем легче будет с ней работать в труднодоступных местах и впадинах.
Выбирайте плотность вашего стекловолокна согласно работам которые надо осуществлять.
• Очистите хорошо кисточку иначе впоследствии, она станет не пригодной.
• Покупайте смолу отвердитель и стекловолокно в магазинах специализированной торговли, где без проблем вас проконсультируют по данным продуктам (например: в магазинах кузовных мастеров, изготовителей лодок, и т.д.). Цены на этот товар весьма разные, но это остается весьма доступным предложением.
Работая над важным проектом, вы хотите получить наилучшие результаты и долговечность. Итак, вам нужно решить, использовать ли эпоксидную смолу для углеродного волокна, и если да, то какие продукты. Смолы становятся все более популярными не только для строительства, но и для ремонта и дизайна изделий.
Эти композитные материалы могут конкурировать с высокопрочными материалами, такими как титан и алюминий, сохраняя при этом легкие характеристики.
Когда вы используете углеродное волокно с эпоксидной смолой, вы можете создавать более прочные и легкие компоненты для всех типов проектов.
Различные эпоксидные смолы или литьевые смолы обладают определенными преимуществами. Сегодня мы рассмотрим процесс совместного использования углеродного волокна и смолы для множества ценных применений.
Итак, что такое эпоксидная смола из углеродного волокна? По сути, эпоксидная смола является универсальным материалом, подходящим для использования в различных условиях. Чтобы использовать эпоксидную смолу, вы смешиваете ее с жидким отвердителем или отвердителем. Взаимодействие смолы углеродного волокна и отвердителя приводит к химической реакции. После отверждения смола становится прочным твердым веществом.
Эпоксидные смолы бывают разных видов. Смола из углеродного волокна является практичным выбором, если вам нужна высокая универсальность, отличная адгезия, надежность работы в диапазоне температур и низкая усадка.
Производители часто выбирают эпоксидные смолы и углеродные волокна для достижения исключительной долговечности и прочности. Эти два материала хорошо работают вместе, поскольку эпоксидная смола является одним из немногих материалов, способных прилипать к поверхности углеродного волокна.
С помощью эпоксидной смеси с углеродным волокном можно получить высокопрочные и легкие компоненты, способные выдерживать высокие уровни вибрации и усталости. Еще одной замечательной особенностью эпоксидной смолы для углеродного волокна является ее гибкость. Вы будете создавать идеальные формы и компоненты с первой попытки, избегая чрезмерного использования сырья и ресурсов.
Производители работают с углеродным волокном и эпоксидной смолой для создания решений для высокопроизводительных приложений. Эта превосходная комбинация углеродно-эпоксидной смолы обеспечивает следующие преимущества:
Выбор лучшей эпоксидной смолы для углеродного волокна зависит от ваших уникальных потребностей.
Вы можете найти много типов клеев, которые хорошо сцепляются с углеродным волокном. Чтобы выбрать правильное решение для вашего проекта, вам нужно подумать о требуемом процессе отверждения и о том, какую усталость может выдержать сустав.
Некоторые из доступных сегодня вариантов эпоксидной смолы для углеродного волокна включают:
Итак, почему вы можете использовать эпоксидную смолу для углеродного волокна в своем проекте?
Если вы хотите воспользоваться преимуществами легкости и прочности этой уникальной комбинации, в таких случаях, как:
Гоночные автомобили и автомобили высокого класса уже некоторое время экспериментируют с этим легким материалом. Эпоксидная смола для углеродного волокна выпускается в различных формах для удовлетворения любых потребностей. Независимо от того, создаете ли вы легкий продукт с нуля или ремонтируете компоненты, которые должны быть долговечными, вам следует рассмотреть возможность использования этих двух материалов. Сочетание универсальности эпоксидной смолы и прочности углеродного волокна создает невероятный диапазон возможностей.
Plastic Materials Incorporation предлагает широкий ассортимент высококачественных эпоксидных смол, углеродного волокна и других материалов для вашего следующего проекта. Нам доверяют продукты, которые очищают, защищают, полируют и придают блеск самым разным поверхностям. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше!
Опубликовано Copps Industries на | Оставить комментарий
Эпоксидные смолы – это термореактивные смолы – полимеры, полученные в результате отверждения жидких полимеров в необратимо отвержденные материалы. Они часто используются при производстве композитных деталей и конструкций благодаря множеству преимуществ, которые они обеспечивают, например:
металлов, таких как алюминий и титан, при меньшем весе. Они возникают в результате объединения двух или более соединений, сохраняющих свою макроструктуру после сплавления. Эти комбинации дают материалы с более сильными комбинированными физическими свойствами, чем у их отдельных частей.Когда производители используют эпоксидные смолы в производстве композитов, в результате получаются более прочные и легкие компоненты.
Производители композитов комбинируют эпоксидные смолы и углеродное волокно, потому что эти материалы дополняют сильные стороны друг друга. Эпоксидная смола является одним из немногих материалов, которые могут приклеиваться к углеродному волокну, и многие другие варианты изготовления композитов не обладают необходимыми адгезионными свойствами.
Композиты предлагают профессионалам отрасли ряд преимуществ, повышающих качество продукции, в том числе:
Многие производители композитов работают с углеродными волокнами для создания высокоэффективных изделий, и они используются в бесчисленных композитах.
Чтобы построить углеродные волокна, рабочие объединяют несколько исходных волокон, подвергая их химической обработке, нагреву, растяжению и карбонизации.
Углеродное волокно предлагает инженерам и конструкторам многочисленные преимущества, такие как:
Производители аэрокосмической техники одними из первых открыли для себя преимущества углеродного волокна. Высокий модуль этого материала означает, что он может заменить традиционные сплавы, такие как титан или алюминий. Поскольку углеродное волокно весит так мало, оно может выдерживать многие элементы, с которыми сталкивается авиационное оборудование, не слишком нагружая его.
Компоненты из углеродного волокна теперь входят в состав большинства новых самолетов, таких как Boeing 787 Dreamliner, что помогает снизить расход топлива.
Спортивное оборудование, такое как теннисные ракетки, биты для софтбола и хоккейные клюшки, часто использует композиты из углеродного волокна для снижения веса оборудования при сохранении долговечности. Многие спортивные товары выигрывают от такого сочетания легкого веса и долговечности, поскольку оно повышает спортивные результаты без увеличения риска поломки.
Композиты из углеродного волокна идеально подходят для тех, кто хочет иметь гладкие современные дома. Мебель и бытовая техника из углеродного волокна придают вашему дому шикарную привлекательность без ущерба для качества или производительности. Теперь легко купить модный черный журнальный столик или барный стул прямо с полки — просто обратите внимание на углеродное волокно!
Многие ветряные турбины используют стекловолокно для своих лопастей, но лопасти, длина которых превышает 150 футов, обычно требуют «запасных частей» или ребер жесткости, которые проходят по длине лопасти, чтобы помочь сохранить структурную целостность.
Запасные части часто состоят из 100% углеродного волокна/эпоксидной смолы, потому что этот материал может противостоять элементам и обеспечивать жесткость, необходимую для удержания лопастей на месте.
Крупнейшие производители автомобилей все еще изучают способы использования углеродного волокна в конструкции новых автомобилей, но этот материал уже некоторое время используется в автомобилях высокого класса и гоночных автомобилях. Производители этих автомобилей ценят способность углеродного волокна повышать эстетическую привлекательность своей продукции, не утяжеляя оборудование. Некоторые производители автомобилей также используют углеродное волокно во внутренних компонентах, таких как корпуса приборов.
Компания Copps с гордостью предлагает лучшие эпоксидные смолы для всех типов проектов по производству композитов. Как видите, существует целый мир способов использования углеродных волокон в вашем следующем проекте.