Technologie
Laminowanie ręczne i natryskowe – najbardziej ekonomiczna technologia wytwarzania kompozytów
Laminowanie to jedna z najstarszych i zarazem najpopularniejszych technologii wytwarzania kompozytów polimerowych.
Zalety laminowania ręcznego i natryskowego
Istnieje przynajmniej kilka argumentów, dla których stosowanie laminowania ręcznego i natryskowego jest uzasadnione:
- niskie nakłady finansowe szczególnie dla krótkich, jednostkowych produkcji,
- niska bariera wejścia (relatywnie niski koszt uruchomienia produkcji),
- odpowiednia technologia przy wyrobie prototypów
- skrócony czas realizacji formy i samego modelu.
Poza tym laminowanie pozwala na wytwarzanie gotowych elementów o złożonych, nieregularnych kształtach oraz ponadprzeciętnych gabarytach.
Materiały zbrojeniowe wykorzystywane do laminowania
Przyjmuje się, że przy technologii laminowania ręcznego i natryskowego podstawowymi materiałami zbrojeniowymi są maty szklane, chociaż stosuje się także tkaniny szyte lub plecione oraz włókna:
- węglowe
- krzemowe
- aramidowe
W jaki sposób przebiega proces laminowania?
Sam proces sprowadza się do trwałego łączenia kilku kolejnych warstw nośnika przy wykorzystaniu spoiwa, na które składa się polimer. We wcześniej przygotowanej formie układane jest zbrojenie (forma zostaje pokryta wcześniej środkiem rozdzielającym), które następnie pokrywa się żelkotem przy wykorzystaniu metody ręcznej lub natryskowej. Po wstępnym utwardzeniu żelkotu, nanosi się kolejne warstwy żywicy (żywicę miesza się wcześniej z utwardzaczem), jakie przesącza się żywicą miękkimi i twardymi wałkami lub pędzlami.
W zależności od projektu i spodziewanego projektu końcowego stosuje się różnego rodzaju żywice, w tym głównie żywice poliestrowe i epoksydowe. Ich wybór to wypadkowa oczekiwań co do wytrzymałości fizycznej oraz odporności chemicznej i cieplnej gotowego elementu. Laminowanie może przebiegać w temperaturze pokojowej lub podwyższonej (jako dodatkowe źródła ciepła wykorzystuje się tzw. promienniki podczerwieni), jednak nie wyższej niż 100° – 150° C.
Czym różni się laminowanie ręczne od natryskowego?
1. Sposób nakładania zbrojenia i żywicy.
Różnice w wytwarzaniu elementów sprowadzają się do samego sposobu nakładania zbrojenia oraz żywicy. Do technologii laminowania natryskowego wykorzystuje się dedykowane aplikatory żywicy. Zbrojenie jest cięte automatycznie przez krajarkę wbudowaną w pistolet i natryskiwane na powierzchnię roboczą razem ze strumieniem żywicy lub na chwilę przed jej aplikacją.
2. Wydajność pracy i powtarzalność gotowych elementów.
Z kolei laminowanie ręczne jest bardziej czasochłonne i nieco mniej precyzyjne (jakość odtworzenia każdego kolejnego elementu jest uzależniona od indywidualnych kompetencji specjalisty). Przy laminowaniu ręcznym przyjmuje się 0,5milimetrową tolerancję grubości, a wydajność pracy szacuje się na około 5 do maksymalnie 25 kilogramów wytwarzania laminatu na każdą 1 roboczogodzinę; laminowanie natryskowe jest średnio dziesięciokrotnie bardziej wydajne.
Uwaga: niezależnie od wybranej technologii (laminowania ręcznego lub natryskowego) laminat wymaga ręcznego odpowietrzenia.