Каковы причины усадки и деформации стеклопластика?

В волокнеВ стеклообрабатывающей промышленности постоянно возникает проблема усадки и деформации. Что вызывает это явление? Существует два основных механизма, ответственных за усадку: усадка при отверждении и усадка при охлаждении.

Отверждение усадки

Усадка при отверждении происходит в два этапа: в процессе отверждения (до распалубки) и после отверждения (после распалубки).

1. Определение усадки при отверждении: Это относится к изменению объема смолы в процессе отверждения. Усадка при отверждении неизбежна, и предпочтительно, чтобы она происходила до распалубки детали.
2. Усадка после отверждения: После распалубки продолжается дополнительное отверждение, приводящее к дальнейшей усадке, которая может вызвать дефекты внешнего вида на поверхности формы. Это часто называют "послеотверждением", но на самом деле деформация возникает в результате дополнительной усадки на этапе после отверждения.

Для смягчения этих проблем наиболее эффективным подходом является выбор подходящих малоусадочных смол.

Обычное правило для полиэстера, отверждаемого при комнатной температуре, гласит, что на каждые 25% стекловолоконной арматуры по весу усадка составляет примерно 1/32 дюйма (1,975px) на линейный фут. По сравнению со смолами, армированными волокном, гелевые покрытия имеют тенденцию к большей усадке, что приводит к большему короблению поверхности гелевого покрытия. По этой причине все большие плоские участки должны быть слегка выпуклыми, чтобы предотвратить появление вмятин в обратном направлении. Небольшие панели могут иметь выпуклость около 1/4 дюйма (15,875px) на линейный фут.

Охлаждающая усадка

Усадка при охлаждении происходит по мере охлаждения слоев при температуре, свободной от напряжения, в результате термического сжатия, которое связано с температурой, при которой смола затвердевает. Чем больше разница температур между температурой без напряжения и комнатной температурой, тем больше будет усадка при охлаждении.

Чтобы контролировать усадку при охлаждении, необходимо постараться снизить экзотермическую температуру во время отверждения слоя. Полное отверждение смолы помогает свести к минимуму усадку после отверждения, что может потребовать повышения температуры. Снижение экзотермической температуры и избегание высоких температур также может уменьшить усадку при охлаждении. Таким образом, оптимальный план отверждения в значительной степени зависит от экзотермической температуры слоя и массы поверхности смолы.