מחקר על שיטות לשיפור איכות פני השטח של מוצרי פיברגלס המונחים ביד

פלסטיק מחוזק פיברגלס נמצא בשימוש נרחב בהיבטים שונים של הכלכלה הלאומית בשל העיצוב הפשוט שלו, הביצועים המצוינים וחומרי הגלם השופעים שלו.לטכנולוגיית פיברגלס להנחת יד (להלן: הנחת יד) יש יתרונות של השקעה נמוכה, מחזור ייצור קצר, צריכת אנרגיה נמוכה, והיא יכולה לייצר מוצרים בעלי צורות מורכבות, התופסים נתח שוק מסוים בסין.עם זאת, איכות פני השטח של מוצרי פיברגלס המונחים ביד בסין כיום היא ירודה, מה שמגביל במידה מסוימת את הקידום של מוצרים בעבודת יד.מקורבים בתעשייה עשו עבודה רבה כדי לשפר את איכות פני השטח של מוצרים.במדינות זרות, מוצרים המונחים בעבודת יד עם איכות פני השטח הקרובה לרמה A או מגיעים לרמה יכולים לשמש כחלקים דקורטיביים פנימיים וחיצוניים עבור מכוניות יוקרתיות.ספגנו טכנולוגיה וניסיון מתקדמים מחו"ל, ערכנו מספר רב של ניסויים ושיפורים ממוקדים, והשגנו תוצאות מסוימות בעניין זה.

ראשית, נערך ניתוח תיאורטי על המאפיינים של פעולת תהליך הנחת היד וחומרי גלם.המחבר מאמין כי הגורמים העיקריים המשפיעים על איכות פני השטח של המוצר הם כדלקמן: ① יכולת העיבוד של השרף;② יכולת העיבוד של שרף מעיל ג'ל;③ איכות משטח התבנית.

שְׂרָף
שרף מהווה כ-55-80% במשקל במוצרים המונחים ביד.התכונות השונות של השרף קובעות ישירות את ביצועי המוצר.התכונות הפיזיקליות של שרף בתהליך הייצור קובעות את יעילות הייצור ואיכות המוצר.לכן, בעת בחירת שרף, יש לקחת בחשבון את ההיבטים הבאים:

צמיגות שרף
הצמיגות של שרף מונח ביד היא בדרך כלל בין 170 ל-117 cps.לשרף טווח צמיגות רחב, מה שמתאים לבחירה.עם זאת, בשל ההבדל בצמיגות בין הגבול העליון והתחתון של אותו מותג שרף שהוא כ-100cps עד 300cps, יהיו שינויים משמעותיים בצמיגות גם בחורף ובקיץ.לכן, יש צורך בניסויים כדי לסנן ולקבוע את השרף המתאים לצמיגות. במאמר זה נערך ניסויים על חמישה שרפים עם צמיגות שונה.במהלך הניסוי, בוצעה ההשוואה העיקרית לגבי מהירות הספגת שרף של פיברגלס, ביצועי הקצפת שרף וצפיפות ועובי שכבת הדבק.באמצעות ניסויים, נמצא שככל שהצמיגות של השרף נמוכה יותר, מהירות ההספגה של פיברגלס תהיה מהירה יותר, יעילות הייצור גבוהה יותר, נקבוביות המוצר קטנה יותר, ואחידות עובי המוצר טובה יותר.עם זאת, כאשר הטמפרטורה גבוהה או מינון השרף מעט גבוה, קל לגרום לזרימת דבק (או דבק בקרה);להיפך, מהירות הספגת פיברגלס היא איטית, יעילות הייצור נמוכה, נקבוביות המוצר גבוהה ואחידות עובי המוצר ירודה, אך תופעת השליטה והזרימה בדבק פוחתת.לאחר ניסויים מרובים, נמצא שצמיגות השרף היא 200-320 cps ב-25 ℃, שזה השילוב הטוב ביותר של איכות פני השטח, איכות פנימית ויעילות ייצור של המוצר.בייצור בפועל, מקובל להיתקל בתופעה של צמיגות שרף גבוהה.בשלב זה, יש צורך להתאים את צמיגות השרף כדי להפחית אותה לטווח הצמיגות המתאים לפעולה.יש בדרך כלל שתי שיטות להשיג זאת: ① הוספת סטירן כדי לדלל את השרף כדי להפחית את הצמיגות;② העלה את טמפרטורת השרף ואת טמפרטורת הסביבה כדי להפחית את צמיגות השרף.העלאת טמפרטורת הסביבה וטמפרטורת השרף היא דרך יעילה מאוד כאשר הטמפרטורה נמוכה.באופן כללי, בדרך כלל משתמשים בשתי שיטות כדי להבטיח שהשרף לא יתמצק מהר מדי.

זמן ג'לציה
זמן הג'ל של שרף פוליאסטר בלתי רווי הוא לרוב 6~21 דקות (25 ℃, 1% MEKP, 0 5% קובלט נפתלאט).הג'ל מהיר מדי, זמן הפעולה אינו מספיק, המוצר מתכווץ מאוד, שחרור החום מרוכז, קל להינזק בעובש ובמוצר.הג'ל איטי מדי, קל לזרום, איטי לריפוי, והשרף קל לפגוע בשכבת מעיל הג'ל, מה שמפחית את יעילות הייצור.

זמן הג'ל קשור לטמפרטורה ולכמות היזם והפרומוטור שנוספו.כאשר הטמפרטורה גבוהה, זמן הג'לציה יתקצר, מה שיכול להפחית את כמות היוזמים והמאיצים שנוספו.אם מוסיפים לשרף יותר מדי יוזמים ומאיצים, צבע השרף יתכהה לאחר אשפרה, או עקב תגובה מהירה, השרף ישחרר חום במהירות ויהיה מרוכז מדי (במיוחד למוצרים בעלי דופן עבה), מה שישרוף את מוצר ועובש.לכן, פעולת הנחת היד מתבצעת בדרך כלל בסביבה מעל 15 ℃.בשלב זה, כמות היוזם והמאיץ אינה זקוקה להרבה, ותגובת השרף (ג'ל, אשפרה) יציבה יחסית, המתאימה לתפעול הנחת יד.

לזמן הג'ל של השרף יש משמעות רבה לייצור בפועל.הבדיקה גילתה שזמן הג'ל של השרף הוא 25 ℃, 1% MEKP ו-0 בתנאי של 5% קובלט נפתלט, 10-18 דקות הוא האידיאלי ביותר.גם אם תנאי סביבת ההפעלה משתנים מעט, ניתן להבטיח את דרישות הייצור על ידי התאמת המינון של יוזמים ומאיצים.

תכונות אחרות של שרף
(1) תכונות מסיר קצף של שרף
יכולת הסרת הקצף של שרף קשורה לצמיגות שלו ולתכולת חומר ההקצפה.כאשר הצמיגות של השרף קבועה, כמות המסיר הקצף בשימוש קובעת במידה רבה את נקבוביות המוצר.בייצור בפועל, בעת הוספת מאיץ ויוזם לשרף, יותר אוויר יתערבב.אם לשרף יש תכונה גרועה של הקצף, לא ניתן לפרוק את האוויר בשרף לפני הג'ל בזמן, חייבות להיות יותר בועות במוצר, ויחס החללים גבוה.לכן, יש להשתמש בשרף בעל תכונה טובה להסרת קצף, אשר יכול למעשה להפחית את הבועות במוצר ולהפחית את יחס החללים.

(2) צבע שרף
כיום, כאשר מוצרי פיברגלס משמשים כקישוטים חיצוניים באיכות גבוהה, בדרך כלל יש לצפות אותם בצבע יוקרתי על פני השטח כדי להפוך את משטח המוצר לצבעוני.על מנת להבטיח את העקביות של צבע הצבע על פני השטח של מוצרי פיברגלס, נדרש שהשטח של מוצרי פיברגלס יהיה לבן או בהיר.כדי לעמוד בדרישה זו, יש לבחור שרף בצבע בהיר בעת בחירת שרף.באמצעות ניסויי סקר על מספר רב של שרפים, הוכח שערך צבע השרף (APHA) Φ 84 יכול לפתור ביעילות את בעיית הצבע של מוצרים לאחר ריפוי.יחד עם זאת, שימוש בשרף בהיר מקל על זיהוי ופריקה של בועות בשכבת הדבק בזמן תהליך ההדבקה;ולהפחית את התרחשות של עובי מוצר לא אחיד שנגרם על ידי שגיאות תפעול במהלך תהליך ההדבקה, וכתוצאה מכך צבע לא עקבי על פני השטח הפנימיים של המוצר.

(3) יובש באוויר
בתנאי לחות גבוהה או טמפרטורה נמוכה, מקובל שהמשטח הפנימי של המוצר הופך דביק לאחר התמצקות.הסיבה לכך היא שהשרף על פני שכבת הדבק בא במגע עם חמצן, אדי מים ומעכבי פילמור אחרים באוויר, וכתוצאה מכך שכבה לא מלאה של שרף על פני השטח הפנימיים של המוצר.הדבר משפיע באופן רציני על העיבוד לאחר העיבוד של המוצר, ומצד שני, המשטח הפנימי נוטה לאבק נצמד, מה שמשפיע על איכות המשטח הפנימי.לכן, בעת בחירת שרפים, יש לשים לב לבחירת שרפים בעלי תכונות ייבוש באוויר.עבור שרפים ללא תכונות ייבוש אוויר, ניתן להוסיף לשרף תמיסה של 5% פרפין (נקודת התכה 46-48 ℃) וסטירן בטמפרטורה של 18-35 ℃ כדי לפתור את תכונות ייבוש האוויר של השרף, במינון של כ. 6-8% מהשרף.

שרף ציפוי ג'לטין
כדי לשפר את איכות פני השטח של מוצרי פיברגלס, בדרך כלל נדרשת שכבה עשירה בשרף צבעוני על פני המוצר.שרף מעיל ג'ל הוא סוג זה של חומר.שרף ציפוי ג'לטין משפר את עמידות ההזדקנות של מוצרי פיברגלס ומספק משטח הומוגני, המשפר את איכות פני המוצרים.כדי להבטיח איכות משטח טובה של המוצר, עובי שכבת הדבק נדרש בדרך כלל להיות 0 4-6 מ"מ.בנוסף, צבע הג'ל צריך להיות לבן או בהיר בעיקרו, ולא צריך להיות הבדל צבע בין המנות.בנוסף, יש לשים לב לביצועים התפעוליים של מעיל הג'ל, לרבות צמיגותו ופילוסו.הצמיגות המתאימה ביותר להתזת ציפוי ג'ל היא 6000cps.השיטה האינטואיטיבית ביותר למדידת הרמה של ציפוי הג'ל היא ריסוס שכבת ציפוי ג'ל על פני השטח המקומי של התבנית שנפרקה.אם יש סימני התכווצות כמו עין דג על שכבת ציפוי הג'ל, זה מצביע על כך שהפילוס של ציפוי הג'ל אינו טוב.

שיטות התחזוקה השונות עבור תבניות שונות הן כדלקמן:
תבניות חדשות או תבניות שלא היו בשימוש זמן רב:
יש לערבב היטב את מעיל הג'ל לפני השימוש, ולאחר הוספת מערכת ההדק יש לערבב אותו במהירות ובאופן אחיד כדי להשיג את אפקט השימוש הטוב ביותר.בעת הריסוס, אם נמצא שהצמיגות גבוהה מדי, ניתן להוסיף כמות מתאימה של סטירן לדילול;אם הוא קטן מדי, רססו אותו דק ועוד כמה פעמים.בנוסף, תהליך הריסוס דורש שאקדח הריסוס יהיה במרחק של כ-2 ס"מ מפני השטח של התבנית, עם לחץ אוויר דחוס מתאים, משטח מאוורר אקדח הריסוס בניצב לכיוון האקדח, ומשטחי מאוורר הריסוס חופפים זה את זה. עד 1/3.זה לא רק יכול לפתור את פגמי התהליך של מעיל הג'ל עצמו, אלא גם להבטיח את העקביות של איכות שכבת מעיל הג'ל של המוצר.

השפעת תבניות על איכות פני השטח של מוצרים
עובש הוא הציוד העיקרי ליצירת מוצרי פיברגלס, וניתן לחלק תבניות לסוגים כמו פלדה, אלומיניום, מלט, גומי, פרפין, פיברגלס ועוד לפי החומרים שלהן.תבניות פיברגלס הפכו לתבנית הנפוצה ביותר עבור הנחת פיברגלס ביד בשל היציקה הקלה שלהן, זמינות חומרי גלם, עלות נמוכה, מחזור ייצור קצר ותחזוקה קלה.
דרישות פני השטח של תבניות פיברגלס ותבניות פלסטיק אחרות זהות, בדרך כלל פני השטח של התבנית גבוהים ברמה אחת מהחלקות פני השטח של המוצר.ככל שמשטח התבנית טוב יותר, זמן היציקה וזמן העיבוד של המוצר קצרים יותר, איכות פני השטח של המוצר טובה יותר וחיי השירות של התבנית ארוכים יותר.לאחר מסירת התבנית לשימוש, יש צורך לשמור על איכות פני השטח של התבנית.תחזוקת התבנית כוללת ניקוי פני התבנית, ניקוי התבנית, תיקון אזורים פגומים והברקת התבנית.תחזוקה בזמן ואפקטיבית של תבניות היא נקודת ההתחלה האולטימטיבית של תחזוקת תבניות, ושיטת התחזוקה הנכונה של התבניות היא חיונית.הטבלה הבאה מציגה שיטות תחזוקה שונות ותוצאות תחזוקה מתאימות.
ראשית, נקו ובדקו את פני התבנית, ובצעו תיקונים נחוצים באזורים בהם העובש פגום או בלתי סביר מבחינה מבנית.לאחר מכן יש לנקות את פני התבנית בממס, לייבש אותה ולאחר מכן להבריק את פני התבנית עם מכונת ליטוש ומשחת ליטוש פעם או פעמיים.השלימו ווקס והברקה שלוש פעמים ברציפות, לאחר מכן יש למרוח שעווה שוב, ולהבריק שוב לפני השימוש.

עובש בשימוש
ראשית, ודא שהתבנית עוברת שעווה ומלוטשת כל שלושה שימושים.עבור חלקים המועדים לנזק וקשים לשחרור תבנית, יש לבצע ווקס והברקה לפני כל שימוש.שנית, עבור שכבת חפצים זרים (אפשר פוליסטירן או שעווה) שעלולה להופיע על פני תבנית שהייתה בשימוש זמן רב, יש לנקות אותה בזמן.שיטת הניקוי היא להשתמש במטלית כותנה טבולה באציטון או בחומר ניקוי מיוחד של עובשים לקרצוף (ניתן לגרד בעדינות את החלק העבה בעזרת כלי), ואת החלק הנוקה יש להסיר את התבנית בהתאם לתבנית החדשה.
עבור תבניות פגומות שאינן ניתנות לתיקון בזמן, ניתן להשתמש בחומרים כמו בלוקי שעווה המועדים לעיוותים ואינם משפיעים על ריפוי הג'ל קואט למילוי והגנה על האזור הפגוע של התבנית לפני המשך השימוש.למי שניתן לתקן בזמן, יש לתקן קודם את האזור הפגוע.לאחר התיקון, יש לרפא לא פחות מ-4 אנשים (ב-25 ℃).יש ללטש את השטח המתוקן ולפרק אותו לפני כניסתו לשימוש.תחזוקה תקינה ונכונה של משטח התבנית קובעת את חיי השירות של התבנית, את יציבות איכות משטח המוצר ואת יציבות הייצור.לכן, יש צורך בהרגל טוב של תחזוקת עובש.לסיכום, על ידי שיפור חומרים ותהליכים ושיפור איכות פני השטח של תבניות, איכות פני השטח של מוצרים המונחים ביד תשתפר משמעותית.

 

 


זמן פרסום: 24 בינואר 2024