Виды плетения конструкционной стеклоткани и сферы их применения

Стеклопластики относятся к категории композиционных материалов универсального применения.

описание

СТЕКЛОТКАНИ КОНСТРУКЦИОННЫЕ представляют собой тканное из стеклянных крученых нитей полотно с полотняным или сатиновым переплетением и используются в качестве основы (армирующего материала) при изготовлении стеклопластиковых композиционных материалов конструкционного стеклоткань может применяться как самостоятельный материал для теплоизоляции нагревательных аппаратов (котлов, печей и пр.) или трубопроводов, так и в сочетании с эпоксидными или полиэфирными смолами для изготовления композиционных высокопрочных материалов.

Виды стеклоткани по переплетению

Свойства стеклотканей зависят от строения ткани, плотности переплетения, извитости пряжи, плотности исходной пряжи и от условий плотность стеклотканей может составлять от 200 до 1800 г/м2. Плотность нитей в основе и утке определяется количеством нитей в 1см. ткани в продольном и поперечном направлениях соответственно. «Основа» — это пряжа, расположенная вдоль длины ткани, а «уток» перевивает ткань в поперечном направлении. Следовательно, плотность ткани, ее толщина и прочность при разрыве пропорциональны числу нитей и типу пряжи, используемой при различные виды переплетений основы и утка для создания прочных тканей. Варьируя вид ткани, можно создать разнообразные армирующие структуры, влияющие в определённой степени на свойства композитов из них. В ряде случаев применения стеклотканей требуются специальные виды виду переплетения стеклоткани принято разделять на полотняные, саржевые, сатиновые и многие другие, плетение которых соответствует видам плетения текстильных изделий. Простая ткань с полотняным переплетением, в которой уток проходит под каждой нитью основы и над ней, обладают самой высокой степенью устойчивости относительно проскальзывания пряжи и менее всего повреждается. Такая ткань стабильна как по плотности утка и основы, так и по расходу переплетение («рогожка»): два и более элементов основы переплетены двумя или более нитями утка. Эти ткани менее стабильны, чем ткани полотняного переплетения, но более гибки и легче принимают необходимую форму при («диагональное») переплетение создается переплетением одного или более элементов основы двумя или более элементами утка в правильном чередовании. В результате получают ткань с прямым или изломанным диагональным рисунком. Особенностью такой ткани является большая гибкость и лучшая драпирующая способность, нежели у тканей с полотняным или сеточным ломаное 3/1-переплетение характеризуется тем, что одна нить основы перекрывается тремя нитями утка сверху и одной снизу с образованием нерегулярного рисунка. В результате получают гибкую ткань, хорошо приспосабливающуюся к любым формам выкладки. Восьмиремизковое сатиновое переплетение: одна нить основы перекрыта семью нитями утка сверху и одной нитью снизу с образованием нерегулярного рисунка. В результате получают очень гибкую и удобную для различных выкладок ткань. Эта ткань, имеющая высокую плотность по утку и основе, обладает максимальной изотропной прочностью в переплетения, в которых использованы прочные нити основы и тонкие нити утка носят название однонаправленных. Такие ткани используются при создании композитов с высокой прочностью в направлении армирования.

Характеристики и свойства

Физические свойства стеклоткани:

  • ткань из стекла является огнеупорным материалом. Поэтому ее используют для создания рабочей одежды, которая должна защищать от огня сварщиков, работников МЧС, сталеваров;
  • это безопасный, с точки зрения экологии, материал, который не имеет негативного влияния на здоровье человека. Стеклоткань заменила на рынке популярный в прошлом асбест, который также обеспечивал защиту от огня, однако отрицательно воздействовал на организм;
  • стеклоткань без труда переживает действие различных веществ — щелочей и кислот, кроме того, переносит воздействие высоких температур. Из-за этих качеств ее используют для газовых и жидкостных фильтров на химически предприятиях;
  • изоляционные качества дают возможность применять стеклоткань в изготовлении проводов и трансформаторов.

Особенности

Такой материал бывает разным, что объясняется его механическими свойствами. Конструкционная стеклоткань может быть разной толщины и плотности. Самый плотный материал придает высокую прочность готовому изделию, однако он должен позволять легко проникать смоле в тканевую структуру и хорошо обволакивать стекловолокно. Именно это позволяет получить нерасслаиваемый цельный материал, который имеет множество положительных свойств.

Особенности

С целью более высокого пропитывания смолой конструкционная стеклоткань предварительно пропитывается специальными средствами – замасливателями, которые улучшают адгезию с разными типами смол, особенно эпоксидными и полиэфирными. В том случае, когда требования к прочности изделий не слишком высоки, для получения стеклопластиковых деталей могут быть применены нетканые стекломатериалы, носящие названия стекломатов. Они состоят из хаотично расположенных частей стеклоровинга, то есть пучка стеклянных волокон. Эти материалы характеризуются существенно высокой впитывающей способностью относительно смолы. Благодаря им можно более легко получить однородный материал.

Среди конструкционной стеклоткани по ГОСТу есть новинка – это материал из полого стекловолокна. Каждое волокно представляет собой трубочку микроскопического диаметра, а не стержень. В итоге материал имеет аналогичную прочность, однако легче на 20-30 %. Сфера применения такого материала обширна. Он нужен везде, где большую роль играет вес, прежде всего в спортивном автомобильном строении, авиации и так далее.

Особенности

Технические характеристики стеклосетки

Стеклосетки СПА для производства абразивных кругов

Одно из свойств стеклосетки это устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей солнечного света. Эта устойчивость достигается при помощи обработки стекловолокна специальными полимерными составами.

Технические характеристики стеклосетки

Так же при выборе стеклосетки нужно учитывать степень ее гибкости. Недостаточная гибкость будет препятствовать формированию неровных поверхностей и изгибов. Однако эту задачу можно решить при помощи нарезки стеклосетки на сегменты, или работой с сеткой выкладывая ее внахлест.

Производство стеклотекстолита

Процесс изготовления материала включает такие стадии:

  1. Подготовка стеклоткани – ткань наматывается в рулоны.
  2. Пропитка – рулоны погружаются в пропиточные составы, отжимаются и отправляются на просушивание. В качестве пропитки используются фенолформальдегидные смолы и кремнийорганические соединения.
  3. Сушка – горячий воздух температурой 120 °С удаляет из материала лишнюю влагу и свободный фенол.
  4. Прессование – после сушки стеклоткань раскраивают и прессуют в специальных пакетах. При этом соблюдаются определенные показатели температуры и давления.
  5. Доработка листов – готовые изделия подвергают обрезке кромок и техническому контролю.

Особенности работы с эпоксидной смолой и стеклотканью

Охотно расскажут, как работать со стеклотканью и эпоксидной смолой работники автомастерских. Именно в работах, связанных с ремонтом машин, и используется это соединение. В результате тандема получается особо прочный материал. Таким покрытием быстро восстанавливают днища, двери, бамперы и крылья автомобилей. Наиболее эффективными считаются несколько вариантов нанесения подобной смеси.

Читайте также:  Холодная и горячая сварка линолеума в этапах и инструкциях

Стекловолокно с добавлением эпоксидки используется для ремонта и сглаживания различных поверхностей и придания им гидроизоляционных качеств.

«Влажное» нанесение

Такой способ применяется для обработки достаточно крупных площадей и экономии исходного материала. В его основе заложено оклеивание поверхностью стекловолокном, предварительно пропитанным эпоксидкой. Процедура нанесения выглядит так:

Особенности работы с эпоксидной смолой и стеклотканью
  1. Подготавливается необходимый по размеру кусок стекловолокна.
  2. На рабочую поверхность накладывается толстый слой эпоксидки.
  3. Поверх смолы укладывается стеклоткань. Если покрывается поверхность под углом, вначале дожидаются легкого подсыхания и загустения смолистой субстанции, а затем накладывают стеклоткань.
  4. В процессе выкладки убираются и сглаживаются неровности по направлению от центра к краям. При образовании складок их подрезают и на непродолжительное время накладывают друг на друга.
  5. Если проявляются сухие участки, смола накладывается на них с помощью поролонового валика с нанесенным на него составом.
  6. Удаляются все пузырьки и излишки смолы. Используют скребок.
  7. При необходимости стекловолокно дополнительно сверху покрывается слоем смолы.
  8. После полного отвердения поверхности с нее убираются излишки материала и эпоксидки.
  9. В результате получается прочная и тонкая защищающая поверхность с видимой тканевой структурой.

Ткань и смола активно используются в автомобильной отрасли

«Сухой» метод

Такой вариант предполагает нанесение рабочего материала на сухую обрабатываемую поверхность. А после его нанесения производится пропитывание эпоксидкой. Работы делаются по такой инструкции:

  1. Стекловолокно обрезается по заданным размерам и с дополнительными припусками в 30–35 мм. При необходимости материал разрешается укладывать внахлест. Если поверхность угловая или скатная, то стекловолокно дополнительно фиксируется скотчем либо скрепками.
  2. Эпоксидная смола покрывается по всему участку стеклоткани. При работе используют различные валики, щетки, скребки. Эпоксидка накладывается, начиная с центральной части поверхности.
  3. Одновременно удаляются все образовавшиеся складки (они аккуратно обрезаются).
  4. После полного покрытия скребком удаляют излишки субстанции и воздушные пузырьки.
  5. Просматривают рабочую поверхность на предмет необработанных площадей.
  6. По аналогии наносят следующие слои покрытия.
  7. После полной полимеризации эпоксидки излишки стеклоткани отрезают.

Качество проделанной работы определяют по виду покрытия. Если смола прозрачная, со слабовыраженной структурой ткани – техника выполнена идеально. При слишком густом и плотном нанесении эпоксидки поверхность становится излишне глянцевой.

Совет. При работе «сухим» методом в процессе нанесения смолы внимательно просматривают пористые участки поверхности. Необходимо, чтобы смола не только пропитала саму ткань, но и поверхность под нею.

Особенности работы с эпоксидной смолой и стеклотканью

Техника напыления

Такой процесс отличается повышенной сложностью и требует использования специализированных инструментов. Сама суть заключается в предварительном измельчении стеклянных нитей и перемешивании их с эпоксидкой. Полученная масса наносится на обрабатываемую поверхность с помощью пистолета-измельчителя. Устройство подготавливает состав и под высоким давлением наносит его в виде мелкодисперсного вещества на поверхность.

После окончания работ производится дополнительная прокатка поверхности валиком для удаления огрехов и воздушных пузырьков. Такая методика не относится к массовым, так как требует слишком большого расхода эпоксидной смолы. И получаемый слой из-за нарушенной целостности стекловолокна не отличается особой прочностью. А при самом процессе нанесения требуется обязательное использование респиратора – пистолет-измельчитель при распылении создает вредную пыль из эпоксидки и микрочастичек стекла.

Производство стеклопластиков

Стеклопластики, как правило, являются листовыми пластиками. Их изготавливают методом горячего прессования полимерного связующего, смешанного со стекловолокном или стеклотканью. При этом стекловолокно (стеклоткань) является армирующим элементом. Он дает получаемому продукту повышенные физико-механические свойства.

Читайте также:  Пенополиуретан. Лучший утеплитель для стен внутри дома

В промышленности для выпуска изделий из этого пластика применяют несколько разнообразных полимерных смол. Больше всего среди них популярны смолы на основе полиэфиров, винилэфирные, а также эпоксидные пластики. Все виды используемых полимеров по способу формования, химической структуре и назначению подразделяют на типы:

1) по способу формования:

— ручное;

— вакуумный впрыск;

— горячее прессование;

— намотка;

— пултрузия.

2) по назначению:

— стандартные конструкционные;

— химическистойкие;

— пожаробезопасные;

— теплостойкие;

— прозрачные.

Как работать со стекловолокном видео

Существует ряд полиролей и мастик на основе эпоксидной смолы, которые можно применять для защиты готового лакокрасочного покрытия. Ниже описаны самые популярные.

Эпоксидная защитная полироль

Подобные полироли выпускаются многими марками – Wurth, Cilajet и прочими. Производители позиционируют средства так, что они способны защитить финальные покрытия на 1,5 года и более. Пользователи отмечают более короткий срок защиты – 6-12 месяцев, а иногда и меньше. Этот срок может еще сократиться при нарушении технологии нанесения эпоксидной смолы.

Самые важные моменты, которые нельзя нарушать:

  • сушку полиролей делать в течение суток, не менее;
  • температура при сушке должна составлять +15+25 градусов;
  • попадание солнечных лучей исключается;
  • поверхность должна быть ровной, без царапин;
  • без проведения предварительной абразивной обработки наносят полироли только на кузова авто младше года;
  • основание хорошо обезжиривают или протирают средствами для удаления силикона.

Результат нарушения технологии будет заметен не сразу, а позже, когда покрытие начнет портиться раньше времени. Напротив, при соблюдении методики оно прослужит достаточно долго. Эпоксидные полироли наносят при помощи салфеток, входящих в комплект.

Ими удобно растирать средство, получая ровный слой, причем сделать это надо быстро – за 5-15 минут (как указано производителем). Это связано с малым временем до полимеризации эпоксидки, которое еще сократится при высокой температуре окружающей среды.

Эпоксидный антикор

Под антикором понимают более прочные, долговечные эпоксидные составы, чем обычные полироли с той же смолой. Чаще средствами с добавлением воска, битума обрабатывают днище машины, тогда как в составы для колесных арок вводят каучук в виде гранул. Стальные же полируют антикорами с цинковой пастой или алюминиевой пудрой, что надежно защитит их от коррозии.

Есть ли смысл применять такие средства? Только, если они имеют высокую морозостойкость. При стандартной стойкости к температурным перепадам компоненты антикора начинают терять эластичность и расслаиваются, поэтому после зимней эксплуатации машины могут возникнуть проблемы.

Стеклопластиковые профили

Профили из стеклопластика удобно использовать как конструктивные элементы взамен листовых заготовок для изготовления каких-либо деталей.

Это существенно снижает затраты на механическую обработку материала.

Промышленностью выпускаются следующие разновидности стеклопластиковых профилей:

Стеклопластиковые профили
  • прутки и стержни простых типовых сечений – круг, квадрат и прямоугольник, трапеция;
  • типовые профили — швеллеры, тавры и двутавры, уголки, Z и С – профили;
  • сложные профили для изготовления рам и дверей.

Стоимость профилей зависит от сложности формы и предназначения профиля. Наиболее простые прутки могут оцениваться в пределах 6,5 руб/пог.м, а стеклопластиковые профили для окон будут продавать не дешевле 60-120 руб/пог.м.