Как сделать матрицу для стекловолокна

Изготовление матрицы из стекловолокна

Матрица необходима, чтобы изготовить абсолютно идентичную оригиналу копию, две (или больше) совершенно одинаковых копии любой части кузова. Рассмотрим особенности процесса создания матрицы на примере автомобильного бампера.

Операция эта несложная, вполне осуществимая своими руками практически в домашних условиях. Если матрица нужна лишь для однократного использования, то сделать ее можно даже по модели из обычного пластилина. Но если форма будет использоваться несколько раз, то необходимо изготовить ее точно по технологии с соблюдением всех правил и учетом нюансов.

Требуемые материалы и инструменты:

• – Пластилин технического назначения (такой не будет вступать в реакцию с полиэфирной смолой и не размягчится при нагревании)
• – Тефлоновая полироль для автомобиля (в роли разделителя)
• – Полиэфирная смола
• – Пудра алюминия либо аэросил (загуститель)
• – Стекломат (300 первый слой, 600 – для остальные)
• – Наждачная бумага
• – Болгарка.

Особенности процесса

В случае именно бампера матрицу делают из нескольких частей и скрепляют фланцами. Именно у этого кузовного элемента довольно сложная форма, с подворотами внутрь. Поэтому она делится на несколько сборных частей. Для опалубки фланца вылепливается кусок из пластилина около 70 мм и крепится по контуру разъема. Мы для примера возьмем бампер простой формы.

Сперва на поверхность элемента наносится разделительный слой. Его роль будет играть тефлоновая полироль. Это делается три раза. Причем после каждого нанесения слой полироли нужно тщательно просушивать. От этого зависит то, насколько легко будут отходить детали матрицы от самой модели уже в конце процесса.

Затем переходим к подготовке смеси из полиэфирной смолы и загустителя. Лучше делать это в двух емкостях. Причем во второй сделайте консистенцию более густой. Она понадобится для нанесения в углы бампера. Затем содержимым первой емкости покрываем внутреннюю сторону детали. А более густой состав укладываем в виде полосок на угловые, вогнутые места. Для полимеризации модели потребуется определенной время.

После отвердевания и высыхания смолы укладываем нижний слой стекломата. Он выполняется из марки 300 для более точного повторения всех очертаний. Сохнуть этот слой должен не менее суток. После этого он шлифуется крупнозернистой наждачкой. Если замечаете в слое застывшие воздушные пузыри, то их необходимо или зашлифовать, или вскрыть и замазать пластилином.

Основная толщина будет создаваться стекломатом марки 600. Должно быть, как минимум, три пласта, а в местах кромок – дополнительный для усиления. Толщина всех их будет не меньше, чем 4 мм.

Затем наступает время изготовить недостающие дополнительные части бампера. Для этого его необходимо перевернуть, снять опалубку с фланцев, промыть их керосином и покрыть разделительным составом три раза с просушкой каждого слоя. На эти места аккуратно наносим стекломат. Во избежание деформации стеклопластика конструкцию можно укрепить с помощью деревянного каркаса.

На этом этапе перед снятием матрицы часто делают крепежные отверстия. Кромку бампера нужно выровнять. Здесь приходит время поработать болгаркой. Не забудьте про защиту, так как при обрезке будет лететь пыль из стекла, которую нельзя вдыхать, а при попадании на кожу вызывает не очень приятные ощущения и зуд.

И наконец матрицу можно аккуратно снять с модели. Остатки разделительного слоя легко удаляются при керосином либо уайтспиритом. Лицевую сторону можно подровнять наждачной бумагой.

Теперь черновая матрица готова к использованию.

Как из стекловолокна изготовить бампер и другие детали для авто

В современном мире применение стекловолокна распространено в различных отраслях человеческой деятельности: строительстве, судовом и автомобильном строении. Часто материал используется в автосервисе и частных мастерских для тюнинга авто. Объясняется популярность стекловолокна универсальными качествами – легкостью в сочетании со сверхпрочностью. Оно не гниет, обработанное смолами или покрытое автошпаклевкой, приобретает прочность металла, поэтому использование стекловолокна в качестве «заплатки» на разрушенном ржавчиной месте – один из самых долговечных способов избавиться от дыр, наравне со сваркой.

Изготовление стекловолокна

[contents h2]
Стеклоткань для моделирования и тюнинга автомобилей широко используется по нескольким причинам:

• детали из этого материала крепче алюминиевых;
• они по весу намного легче аналогов из стали;
• способны восстанавливать форму после повреждений;
• не подвержены коррозии, не ржавеют.

Виды стекловолокна

Стекловолокно представляет собой тонкие нити, полученные из расплавленного стекла. Под воздействием высоких температур волокна приобретают особые свойства – становятся гибкими, прочными на разрыв, теряя способность ломаться, как обычное стекло. Ткани на основе стекловолокна благодаря приобретенным свойствам нашли применение во всех сферах производства и строительства как самостоятельный отделочный материал или армирующий элемент. Стеклоткань для авто делят на три вида:

• стекловолоконный мат;
• обычная стеклоткань;
• тонкая стекловуаль.

Стекломат – самый толстый и плотный представитель материалов этого рода. В состав стекломата входят несколько слоев хаотично расположенных волокон, обильно пропитанных смолой. Прочный водонепроницаемый материал используется в автомобиле- и судостроении в качестве накладок для восстановления целостности деталей. По степени плотности он может быть 300 г/м², 450 г/м², 600 г/м², выпускается в рулонах шириной 125 см. Стоимость материала около 200 рублей за погонный метр.

Стеклоткань используется в качестве тепло-, электро- и гидроизоляционного материала, ее часто применяют для моделирования – делают стеклопластик. Изделия из стеклоткани прочнее, чем из матов за счет упорядоченного расположения волокон ровными рядами. Однако работать с тканью по этой же причине сложнее – ее трудно уложить на матрицу, она пузырится, не воспринимая сложную форму подложки. Плотность стеклоткани может быть такой же, как и стекломата.

Стекловуаль – наиболее легкий, тонкий и гибкий материал по сравнению с предыдущими. Используется при изготовлении матрицы в качестве первого слоя, не давая волокнам более грубых по структуре тканей проступать наружу через гелькоут и образовывать рисунок, нарушая целостность формы детали.

Все виды стеклоткани применяются в автомобильном деле для различных целей:

• в качестве армирующих прокладок при реставрации повреждений;
• из них изготавливают самостоятельные детали для авто;
• чтобы сделать матрицу для стекловолокна.

Изготовление матриц нужно для дальнейшего использования их в качестве макета, без которого невозможно изготовить несколько идентичных изделий. От качества изготовления матрицы для стеклопластика зависит внешний вид готовой детали, отлитой не ее основе.

Стекловолокно – материал, полученный путем расплавления стекла и формирования из него прочных жгутов

Особенности матрицы для стекловолокна

Изделия из стекловолокна получают методом смешения стеклоткани со смолой, при застывании массы она приобретает определенную форму. По назначению это могут быть отдельные детали автомобиля (бампер, сабвуфер) или матрица для их отливки. Сделать матрицу можно при помощи следующих материалов и инструментов:

• набор кисточек для пропитки ткани смолой;
• длинный пинцет;
• валик для укатки материала;
• острые портновские ножницы;
• строительный нож;
• полиэфирная или эпоксидная смола для стекловолокна;
• макет детали, с которой снимается матрица;
• закрепитель с дозатором;
• гелькоут;
• стеклоткань плотностью 600 г/ , стекловуаль.

Макет для матрицы изготавливается из пенопласта или пенополистирола. Важно, чтобы поверхность была гладкой.

Матрица после высыхания должна без проблем отделиться от макета, поэтому предварительно до нанесения стекловолокна и смолы поверхность макета покрывают воскообразными веществами.

Если необходимо получить разъемные детали одной матрицы, на макете формируют перпендикулярные перегородки – границы между частями. Делается это в случае, если форма детали сложная – с поворотами и загибами, делающими невозможным снять матрицу монолитным элементом.

Стеклоткань и эпоксидная смола последовательным наложением образуют по составу стеклопластик, а по форме – матрицу, принимающую форму макета. В результате получается матрица из стеклопластика.

Смола для стекловолокна используется двух видов – эпоксидная или полиэфирная.

Первым слоем укладывают тонкую стекловуаль, она служит препятствием грубым волокнам стеклоткани, не давая им выступать над поверхностью, нарушать форму.

Материалы должны облегать макет точно по форме, без воздушных пузырей, поэтому добиваются плотного прилегания стекловуали к поверхности макета, а слоев стеклоткани – к вуали и один к другому. Для выравнивания используют пинцет, вздутия по необходимости надрезают строительным ножом.

После высыхания матрицы поверхность выравнивается: шпаклюется, шлифуется наждачной бумагой Р800 методом «по мокрому», полируется.

Завершающий шаг – нанесение на поверхность гелькоута, защитного покрытия, выравнивающего рельеф. Если нет гелькоута, состав заменяют финишной жидкой шпатлевкой.

Последним слоем на матрицу накладывается разделитель, такой как парафин, стеарин или обыкновенная полироль для паркета. Разделительный состав предназначается для того, чтобы снимаемые впоследствии слепки деталей отделялись от матрицы без проблем.

Передний и задний бамперы

Совет. Попадание нитей стекловолокна в дыхательные пути нежелательно, а полиэфирная смола оставляет на коже раздражение. Работать нужно в резиновых перчатках, маске или респираторе, защитных очках.

Работа со стеклотканью и эпоксидной смолой не требует специально оборудованного помещения или дорогостоящих инструментов. Детали любой сложности, вплоть до кузовных панелей, могут изготавливаться в гараже. Причем прочность их высокая – чтобы разрезать готовую деталь или матрицу понадобиться болгарка с диском по камню.

Способы изготовления детали из стеклопластика

Кроме последовательного наклеивания слоев стеклоткани на макет, применяются другие методы формирования стеклопластика и изготовления деталей из стекловолокна:

• напыление;
• намотка;
• расплавление готовых композитных элементов стеклопластика и застывание по форме матрицы.

Напыление производится составом смолы с добавленными в нее отдельными стеклонитями. Вещество помещают в пистолет, которым напыляют пласт на макет. Преимущество такого способа – легкость, скорость нанесения, а среди недостатков – толстый тяжелый слой, уступающий по прочности изделиям с неразрывной стекловолоконной нитью.

Крыло машины из стекловолокна

Метод намотки стеклоткани используется в случаях, когда необходимо получить цилиндрообразный или круглый предмет: раму или трубу. Стекловолокно пропитывают смолой в емкости, отжимают при помощи аппаратов, наматывают специальными приспособлениями на макет. Процесс быстрый, на выходе образуются прочные детали из стеклопластика.

Сделать деталь из стекловолокна можно расплавив препреги – заготовки, пропитанные смолой. Они вместе с матрицей помещаются в специальную камеру для нагрева и расплавления, затем застывают по форме матрицы.

Стекловолокно и эпоксидная смола используются для изготовления деталей в автомобиле: спойлера, бампера, накладок на капот или крышу, подкладки под номерной знак и других. Тюнинг с использованием моделирования стекловолокном до неузнаваемости преображает автомобиль. Наиболее распространено изготовление бамперов из стекловолокна.

Стекловолокно для авто – универсальный материал, позволяющий ремонтировать сложные пробоины, дыры, сквозные трещины, ставить заплатки. При помощи стеклоткани изготавливают монолитные детали, не уступающие стальным по прочности.

Матрица из стеклопластика

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.

Полезная информация для изготовления стеклопластика

Стеклопластик это материал, состоящий из двух основных компонентов. Это материал из стекловолокна (стекловолокно, стеклоткань, стекломат), который служит для армирования (усиления) изделия, и смолы, являющейся связующим.

Материалы для изготовления стеклопластика.

Смола

Смола является связующим материалом и поэтому к выбору смолы надо подойти наиболее ответственно, особенно при отсутствии опыта изготовления стеклопластиковых изделий. Если при выборе стеклоткани или стекломата можно довольствоваться рекомендациями специалистов, т.к. этим выбором определяются, в основном, механические свойства готового изделия, то разная смола требует разных технологических процессов.

Для начинающих мы рекомендуем эпоксидную смолу. Эпоксидная смола менее привередлива в работе и имеет большее время застывания и поэтому у вас будет больше времени для исправления возможных ошибок. Эпоксидную смолу также рекомендуется использовать при ремонте изделий (лодок, бамперов…). Она хорошо склеивается с пластиком, деревом, металлом.

Полиэфирная смола, в основном, используется для изготовления цельных деталей

Хотим также напомнить, что на свойства смол и на их рабочие параметры довольно сильно влияют температурные характеристики помещения, в котором производятся работы, и его проветриваемость. Порой для лучшего застывания матрицу с изделием помещают в специальную сушильную камеру. Это помогает значительно ускорить процесс получения готового изделия. Самые прочные изделия изготавливаются в автоклавах под большим давлением и при высокой температуре.

Сама смола достаточно хрупкая, и именно стекломатериал придает ей необходимую прочность и гибкость

Материалы из стекловолокна

Для изготовления стеклопластиков используется стекловолокно, ровинг, стекломат, стеклоткань и другие стекломатериалы.

Самые распространенные это ровинг, стекломат и стеклоткань.

Ровинг

Ровинг это стекловолокно собранное в пучок и намотанное на бобину. Ровинг похож на некрученую стеклонить. Укладка ровинга производится специальным пистолетом, в который, во время работы, подается еще смола и катализатор.

Стекломат

Стекломат состоит из хаотично расположенных волокон, а стеклоткань выглядит как обычная ткань. Наибольшее упрочнение дают стеклоткани. Стекломаты дают меньшую прочность, но они более легки в обработке и по сравнению со стеклотканью лучше повторяют форму матрицы.

Стекломат может быть очень тонким, а бывает толстым, как одеяло. Стекломаты различаются по толщине и плотности, но разделяют их по весу одного квадратного метра материала в граммах: 300, 450, 600. Чем тоньше мат, тем более сложную поверхность он позволяет вывести, с большим количеством граней и резких переходов. Толстый мат (600 или 900) позволяет набрать толщину изделия и добиться необходимой прочности. При создании толстых изделий работа проходит в несколько этапов. Выкладывается несколько листов для получения первого слоя и дается время на застывание. Затем дополнительно, уже на твердую поверхность, укладываются дополнительные листы мата для придания необходимой толщины. Если попытаться уложить сразу все слои, то велика вероятность, что готовое изделие покоробится, стянется.

Стеклоткань

Стеклоткани бывают разной толщины. Стеклоткани также используются для придания жесткости и объема готовому изделию. Как и любая ткань, стеклоткань неодинаково работает при разнонаправленном растяжении. Поэтому для придания необходимой жесткости стеклоткань укладывается под разными углами. Стекловолокно в стеклоткани играет немаловажную роль. Оно должно хорошо пропитываться смолой и удерживать ее между волокнами. На это свойство пропитываемости в стеклоткани влияет наличие в ней и количество парафина. На ответственные изделия желательно выбирать стеклоткани без парафина. Парафин также можно выжигать перед применением.

К слову о прочности. Как это ни странно прозвучит, но чем меньше смолы в стекловолокне (при условии его полной пропитки и отсутствии пузырьков), тем прочнее будет готовое изделие и тем меньше окажется и его вес.

Гелькоут (gelcoat)

Для придания цвета готовой детали , а также для защиты от внешних воздействий используется особый материал гелькоут (gelcoat – гелевое покрытие). Можно сказать, что гелькоут это та-же смола, но с добавлением красителя. Его можно подобрать по цвету или создать свой оттенок колеровочными составами. Кроме того, слой гелькоута увеличивает срок службы изделия, защищает от воздействий окружающей среды и скрывает структуру стеклопластика. Готовое изделие будет иметь ровную (зависит от качества матрицы) поверхность, нужного цвета.

Гелькоуты бывают внутренними и внешними (topcoat).

Внутренний гелькоут наносится первым слоем в матрицу. После того как гелькоут затвердел, укладывается стекловолокно и смола. В этом процессе кроется один важный момент. Если слой гелькута будет в одном месте слишком тонкий, то может случиться следующее: или в этом месте будет просвечивать структура стекловолокна, или гелькоут может вообще отойти и сморщиться. Поэтому крайне важно пользоваться правильными материалами и следовать технологии. Для равномерного нанесения гелькоута часто используют не кисти, а краскопульты. Так удается значительно сократить количество брака и уменьшить расход материала. Но для распыления гелькоут должен быть более жидким, чем для ручного нанесения. В настоящее время в продаже имеются готовые гелькоуты для нанесения кистью и для напыления.

Внешний гелькоут (topcoat) наносится после того, как изделие вынули из матрицы. Здесь он выполняет роль краски. Благодаря присутствию в составе топкоута парафина поверхность после отверждения не остается липкой, хорошо шкурится и полируется. Топкоут можно изготовить самим на базе гелькоута или смолы, добавив раствор парафина в стироле.

Макет и матрица

Для изготовления изделия из стеклопластика первое, что необходимо, – создать его макет. В некоторых случаях макетом может являться уже существующее изделие, которое Вы хотите размножить. Например: бампер автомобиля. Для еще не существующих изделий макет может быть изготовлен различными способами: фанера, пластилин, пенопласт и т. д. От того, насколько правильно сделан макет, будет зависеть качество будущих изделий. Более того, если необходимо, чтобы у детали, которая будет затем создаваться, была идеально ровная поверхность, над ее качеством придется поработать уже на макете. Чем более гладким и ровным будет макет, тем меньше работы потребуется потом, при изготовлении и доведении матрицы.

Еще до создания макета необходимо понять, можно ли изготовить деталь целиком или нет. Дело в том, что при работе со стеклопластиками и другими подобными материалами необходимо, чтобы готовую деталь после застывания можно было вытащить из матрицы, ничего не повредив при этом. Возможно, деталь будет иметь такую форму, что ее придется изготавливать из нескольких частей, а затем скреплять их друг с другом.

Матрица создается по макету. Это самый ответственный момент. Прежде всего макет покрывается тонким слоем воска. Эту процедуру можно сравнить с полировкой автомобиля. После того как макет подготовлен, на него наносится слой специального матричного гелькоута. Это покрытие в дальнейшем позволит вывести поверхность матрицы практически до зеркального блеска. Матричный гелькоут гуще, чем обычный, и ложится более толстым слоем.

После того как встанет этот слой, начинается укладывание стекломатериала. Сначала более тонкого (стекловуаль, …). Он позволит точно повторить все изгибы и контуры макета. Далее желательно дать подсохнуть первому слою. Затем уже можно выложить еще несколько слоев более толстого материала (мат, стеклоткань), но сразу набирать толщину не стоит, иначе матрицу может повести (изогнуть и покоробить). При создании матриц на простые детали можно упростить процедуру.

Если матрица будет разъемной, то при ее изготовлении делаются специальные перегородки вокруг макета, разделяющие его на сегменты. Выложив основной, после его застывания перегородки вынимаются и, обработав кромки первого сегмента матрицы, выкладываются остальные. Для правильного позиционирования сегментов друг относительно друга в первом при формовании делаются специальные ямки. Когда будут формоваться следующие сегменты, эти ямки будут заполнены смолой и стекловолокном, и появятся бугорки. Эти пары и позволят при будущем использовании правильно скрепить различные части матрицы воедино. Для скрепления сегментов матрицы в ребрах всех отдельных частей сверлятся отверстия под крепежные болты.

Для того чтобы матрица была прочной и хорошо держала форму, после ее изготовления, прежде чем вынуть макет, к матрице приформовывают ребра жесткости. В зависимости от ее размеров это может быть прочный стальной каркас или небольшие фанерные или деревянные ребра.

Готовая матрица, если макет был изготовлен аккуратно, может и не потребовать дополнительной обработки, но зачастую приходится выводить поверхности, шлифовать и полировать матрицу до блеска. Только тогда можно получить идеальную деталь. А к кузовным элементам вообще нужно особое внимание.

Затем начинается долгий процесс вощения. Матрицу приходится тщательно натирать воском несколько раз с перерывами. Воск нужно не просто намазывать, а растирать до получения тонкой, гладкой, невидимой пленки. Если этого не сделать, то поверхность готового изделия будет не гладкой, а шершавой.

После, а порой и вместо вощения иногда используют специальные жидкости, которые, высыхая, создают пленочное покрытие, предотвращающее попадание смолы или гелькоута на матрицу, чего никак нельзя допускать. Как нельзя и царапать ее поверхность. В противном случае смола может намертво прирасти к матрице, и тогда процедуру шлифовки, полировки и вощения придется повторять снова. Порой используют особые составы, обработав которыми матрицу можно снимать с нее до 100 изделий, но старый добрый воск всегда остается самым понятным и надежным средством.

Процесс создания матрицы, описанный выше, является довольно распространенным вариантом, используемым в большинстве фирм, но существуют и другие, более сложные технологии.

Собственно, далее можно приступать к изготовлению деталей. Слой гелькоута в принципе не обязателен, но, во-первых, он придает более законченный вид готовому изделию, а будучи цветным, позволяет сэкономить на покраске или вообще от нее отказаться, а во-вторых, он защищает матрицу от стекловолокна, которое на самом деле очень даже абразивно, т. е. царапает.

Технологии

Технологий производства изделий из стекловолокна существует несколько. Стоит сразу оговориться, что эти методы используются и при работе с другими армирующими материалами, такими, как карбон, кевлар, другие тканые материалы и их сочетания.

Ручное (контактное) формование. Этот способ самый простой и дешевый (если не считать затрат на квалифицированную рабочую силу). Пропитка стекловолокна осуществляется валиком или кистью, которые должны быть стойкими к смолам. Волокно или сразу укладывается в форму, или уже после пропитки. Обработка стекловолокна разбивочными валиками способствует лучшему распределению смолы между волокнами. Затем укаточными валиками производят окончательную укатку стеклоткани, выдавливая пузырьки воздуха и равномерно распределяя смолу по всему объему. Крайне важно не допустить, чтобы под слоем стеклоткани оставались пузырьки воздуха. Если изделие застынет с таким браком, это место будет ослаблено вплоть до возможного сквозного продавливания. Такие брачки также могут помешать дальнейшей обработке изделия, потребовать его восстановления или полной замены. В любом случае будут затрачены дополнительные материалы, труд, а также деньги.

Ручной метод может быть несколько механизирован. Существуют смесители, подающие смолу с катализатором через валик, и иные приспособления. Но укатывать все равно приходится своими руками.

Достоинство ручного метода вполне очевидно: просто и дешево. Но любая экономия может иметь и обратную сторону. Качество готовых изделий очень сильно зависит от квалификации рабочих. И условия труда при таком подходе довольно вредные. Кроме того, очень сложно добиться большой производительности. Однако для небольших фирм и малых объемов работы этот метод самый подходящий.

Метод напыления рубленого ровинга. Этот подход куда более технологичен. В нем используется не стекловолокно, а стеклонить, которая подается в измельчитель специального пистолета, где рубится на короткие волокна. Затем пистолет «выплевывает» их вместе с порцией смолы и катализатора. В воздухе все смешивается и наносится на форму. Но после этой процедуры все равно массу необходимо прикатать, чтобы удалить пузырьки. Далее отвердевание происходит как обычно.

Такой способ выглядит очень заманчиво и просто. Казалось бы, стой и поливай из шланга. Но есть один существенный недостаток, из-за которого этот способ не столь популярен, – слишком большой расход смолы. Изделие получается очень тяжелым, и, так как волокна не переплетены друг с другом, механические свойства такого стеклопластика несколько хуже. Кроме того, к вредным парам смол подмешивается взвесь мелких частиц стекла от измельчителя, очень вредных для легких человека.

Метод намотки. Этот специфический метод предназначен для изготовления пустотелых круглых или овальных секционных компонентов, типа труб или резервуаров. Таким образом делаются парусные мачты, удочки, рамы велосипедов, глушители автомобилей и т. д. Стекловолокна пропускаются через ванну со смолой, затем через натяжные валики, служащие для натяжения волокна и удаления излишков смолы. Волокна наматываются на сердечник с необходимым сечением, угол намотки контролируется отношением скорости движения тележки к скорости вращения. Как намотка нитки на шпульку швейной машинки. В результате получаются крепкие и легкие изделия.

Метод препрегов. В данном случае используются не отдельные смола и ткань, а так называемые препреги – предварительно пропитанная смолами стеклоткань. Стекловолокно предварительно пропитывается предкатализированной смолой под высокой температурой и большим давлением. При низких температурах такие заготовки могут храниться недели и даже месяцы. При этом смола в препрегах находится в полутвердом состоянии. При формовании препреги укладываются в матрицу и закрываются вакуумным мешком. После нагрева до 120 -1800°C смола переходит в текучее состояние, и препрег под действием вакуума принимает нужную форму. При дальнейшем повышении температуры смола застывает.

Вся проблема этого метода в необходимости нагревательного оборудования, особенно автоклава. По этой причине изготавливать большие детали очень сложно. Но и плюсы очевидны. Использование вакуума позволяет значительно снизить вероятность появления воздушных пузырьков и существенно сократить долю смолы в готовом изделии.

Существуют и иные технологии – пултрузия, RFI, RTM и др. – практически на все случаи жизни. Выбор той или иной технологии зависит от необходимых объемов, сложности изделия и количества денег.

Бампер из стекловолокна. Изготовление матрицы бампера.

В связи с тем, что после дтп придётся восстанавливать обвес наткнулся на неплохую статью, которую представляю вашему вниманию, статья довольно старая, но написано хорошо. Текст и фото взял отсюда http://bosscar.ru/archives/529

Рано или поздно перед мастером встает вопрос: делать или не делать матрицу, а если делать, то какую. Я знаю людей, утверждающих, что можно сделать чистовую матрицу по пластилиновой модели. А кто-то (и я в том числе) бывает, совсем не делает матрицу. Но без матрицы невозможно изготовить два одинаковых изделия из стеклопластика и уж тем более тираж.

Поэтому я решил делать промежуточную черновую матрицу, а в случае необходимости, с очередного законченного изделия можно будет снять чистовую.

Если черновая матрица не просто одноразовая скорлупа для одного оттиска, а рассчитана на изготовление нескольких деталей, то ее придется делать по всем правилам.

01. Фланец- ключевое понятие при конструировании работающей матрицы. Форма детали часто имеет подвороты внутрь, или вообще замкнутую круговую поверхность. Поверхность сложной формы делят на фрагменты, ограничивая и одновременно соединяя их фланцами в единую, но разборную конструкцию. Наш бампер- простая, расширяющаяся в направлении кузова корка. Единственный «тормоз» при съеме детали-это боковые внутренние подвороты по краям бампера (перед колесами). Значит эти куски матрицы должны быть съемными. Для опалубки фланца черновой матрицы я вылепливаю пластилиновый брусок шириной 50-70мм и прилепляю на ребро по контуру намеченного разъема на бампере.

02.Теперь можно намазать разделитель- три слоя автомобильной тефлоновой полироли с промежуточной просушкой.

03.Первый слой полиэфирной смолы, наносимый на модель, копирует ее поверхность и служит лицевой, рабочей поверхностью матрицы. Рабочая поверхность черновой матрицы, рассчитанной на несколько (а тем более десяток) съемов должна быть однородной, по возможности без раковин и выступающих стекловолокон. Надежную и прочную рабочую пленку гарантирует фирменный матричный гелькоут, но в целях экономии средств и других причин некоторые мастера используют простую полиэфирную смолу смешанную с аллюминиевой пудрой. Я развожу смолу с «серебрянкой» до состояния густой сметаны и быстро намазываю на всю поверхность модели. При этом, очень важно не класть слишком толстый слой на вогнутых поверхностях (и особенно в углах) потому, что утяжки могут поднять или даже разорвать пленку смолы во время полимеризации.

04. Пока гелькоут полимеризуется, можно готовиться к формованию. Для первого слоя я нарезаю стекломат марки 300. Тонкие волокна и небольшая толщина позволяют быстро пропитывать и без пузырей укладывать стекломат на сложную форму. Раньше, когда стекломат был недоступен, мне приходилось использовать тонкую стеклоткань, выкраивая ее под рельеф модели. Да и сейчас еще многие пользуются стеклотканью для изготовления стеклопластика. По застывшему гелькоуту я прокладываю первый слой стекломата.

05. На затвердевшем первом слое стеклопластика можно обнаружить прозрачные пятна воздушных пузырей. Обычно их осторожно вскрывают ножом или зачищают наждачной бумагой. Наждачкой же зачищают всю поверхность стеклопластика, чтобы убрать торчащие иглы волокон и улучшить сцепление материала между слоями.

06. Первый слой тонкого стекловолокна с полиэфирной смолой сгладил рельеф модели и теперь можно набирать основную толщину матрицы более толстым материалом. На черновых матрицах я обычно сразу использую стекломат марки 600, но наношу его не более двух слоев за одну формовку. Всего я положу на всю поверхность три слоя мата 600 и еще полосу мата 600 по периметру матрицы для усиления кромок. Общая толщина матрицы на краях будет около 4мм.

07. Изрядно потяжелевший от стеклопластика бампер мы переворачиваем для формовки недостающих фрагментов. Первым делом убираем пластилиновые бруски опалубки фланцев разъемов боковых подворотов бампера. Промытые керосином фланцы и подвороты бампера трижды покрываем разделителем с промежуточной сушкой.

08. Хотя эта деталь и кажется простой для формовки, делать ее нужно аккуратно. Наспех набросанный стекломат может деформироваться, сжимая в углу плоскости навстречу друг другу.

09. Стеклопластик, при всех его преимуществах, имеет существенный недостаток- деформируется под нагрузкой и «плывет» при повышенных температурах. Поэтому для сохранения формы детали из стеклопластика часто применяют усиливающие конструкции из металла, в крайнем случае из древесины. Городить стальной подрамник для черновой матрицы я считаю нецелесообразным, а вот подклеить каркас из досок не помешает. Мы нарезали четыре доски и собрали их таким образом, чтобы потом матрица могла бы устойчиво на них стоять.

10. Дерево хорошо пропитывается полиэфирной смолой и приклеить подрамник из досок к матрице не сложно. Места подклейки на матрице зачистили наждачной бумагой и приформовали к ней доски полосками стекломата. Свежезаформованной матрице я даю постоять несколько дней.

11. Перед съемом составной матрицы надо не забыть наметить точки сборки ее фрагментов. Для больших кусков матрицы или многотиражной чистовой матрицы во фланцах сразу сверлят отверстия под болт (примерно М8). В нашем случае я ограничился отверстиями под саморез.

12. Если бы меня спросили, что я больше всего не люблю делать со стеклопластиком, я бы ответил- резать его, особенно болгаркой. Стеклянная пыль проникает во все щели на одежде, и потом долго неприятно о себе напоминает. А о другом способе выровнять края детали я не слышал, так что пилите…

13. По тому, как отходят детали матрицы от твердых поверхностей модели можно судить о качестве нанесения разделительного слоя. Просушенный и намазанный без пропусков тефлоновый автовоск дает хорошие результаты. Мягкие пластилиновые фрагменты модели почти всегда разрушаются.

14. Матрицу труднее снимать с модели, чем потом доставать из этой матрицы склеенную в ней деталь. Наформованный вокруг модели стеклопластик, утягиваясь, плотно сжимает модель и доставляет немало трудностей при съеме. Спасает только податливый мягкий пластилин, который не жалко ковырять и сминать.

15. Куски пластилина и остатки автовоска вычищаются из матрицы керосином, уайтспиритом или при помощи фена- расплавленный пластилин легко вытирается тряпкой. Очищенную от пластилина и воска лицевую поверхность матрицы мы слегка выравниваем наждачной бумагой. На мой взгляд, не стоит пытаться исправлять большие неровности в матрице, так- подровнять ребра, сточить торчащие крошки. Я считаю, что удобнее и быстрее подготовить сам бампер перед покраской, чем пытаться доработать поверхности в «негативе».

Кажется, пришло время порадоваться, ведь теперь у нас есть матрица, по которой можно сравнительно быстро сделать бампер.

Статьи о тюнинге: «Экспресс стайлинг» часть 2, автор: Михаил Романов, публиковалась в журнале «Тюнинг Автомобилей» №03, 2008

Источники:

http://stekloplastik.by/blog/izgotovlenie-matritsy-iz-steklovolokna
http://krasimavtomobil.ru/materials/kak-iz-steklovolokna-izgotovit-bamper-i-drugie-detali-dlya-avto/
http://takdelayut.ru/avto/tuning/stekloplastikovaya_matrca.html
http://europolis.ru/informacija-dlja-izgotovlenija-stekloplastika.html
http://pikabu.ru/story/bamper_iz_steklovolokna_izgotovlenie_matritsyi_bampera_3826673