Склопластик, або як його ще називають фибергласс, довгий час застосовувався лише в оборонній промисловості, судно-, літакобудуванні та інших специфічних областях, де потрібні були міцні, надійні і довговічні матеріали. Але не так давно склопластик став використовуватися повсюдно, і сьогодні його виняткові якості активно застосовуються в будівництві і господарстві. З чого складається цей матеріал і як зробити склопластик своїми руками - читайте в цій статті.

Характеристики

Склопластик відрізняється унікальними експлуатаційними характеристиками, завдяки яким цей матеріал здатний витримувати сильний тиск, бути в агресивного хімічного середовища і забезпечувати неймовірну міцність будь-якої конструкції. Спочатку його використовували для будівництва човнів, автомобілів, літаків, потім зі склопластику стали робити ґудзики, побутові прилади, снігоочисні пристосування та інші корисні речі. Навіть сьогодні у більшості з нас збереглися старі радянські агрегати, корпус яких виконаний з міцного і практично вічного склопластику.

У 90-роках в Росії стало модно встановлювати склопластикові вікна і двері, до яких і зараз люблять додавати приставку «євро». Бездоганні характеристики склопластику дозволяли йому залишатися самим затребуваним матеріалом для використання практично в усіх галузях промисловості, починаючи від бутового, закінчуючи будівельної та військової.

Сьогодні його використовують як конструкційний і теплоізоляційний матеріал у човнової виробництві, зміцнюють корпусу катерів, ракетних двигунів, судів, автомобільні кузова і т.д. З нього роблять лопаті вертольотів, вихлопні труби, корозійностійких обладнання, трубопроводи, басейни ... Список виробів, для виробництва яких застосовується склопластик, просто колосальний, і якби він зник з планети хоча б на день, світ занурився б в хаос.

склад

Склопластик є композиційний матеріал, який складається з стекловолоконного наповнювача і зв'язуючого речовини. Скловолокно представлено ниткоподібні волокнами, тканиною або матом. Речовина, - різні види поліефірної смоли. Наповнювач додає матеріалу міцності і виконує армуючу функцію, в той час як смола робить його монолітним і розподіляє навантаження рівномірно між волокнами. Також саме смола захищає склопластик від руйнування агресивними хімічними речовинами.

Найміцніші склопластики складаються з орієнтовано розташованих безперервних волокон. Їх можна розділити на односпрямовані (волокна розташовуються паралельно один одному) і перехресні (волокна розташовуються під певним кутом один до одного). Зміна орієнтації волокон дозволяє налаштовувати міцність і регулювати основні характеристики матеріалу.

властивості

Вище вже згадувалося про виняткові властивості склопластику, тепер настав час розглянути їх більш детально. Чим же такий хороший цей матеріал, і чому його застосовують практично в усіх сферах виробництва?

Властивості склопластику:

1. Висока міцність - склопластик в 9 разів міцніше, ніж ПВХ і в 4 рази міцніше алюмінію. Використання певних смол і орієнтації волокон дозволяє робити сорти склопластику, які можуть позмагатися в міцності зі сталлю або деякими сплавами кольорових металів.
2. Стійкість до корозії - Склопластик не схильний до дії електрохімічної корозії, добре поводиться в агресивних середовищах (солі, луги, кислоти), не боїться бактеріального впливу і розкладання. Його не псують гризуни, паразити або цвіль.
3. Невелика вага - якщо враховувати, що склопластик схожий по міцності і захисним характеристикам з деякими кольоровими металами, то його вага в 5-7 разів менше, що робить цей матеріал абсолютним лідером. Його зручно розміщувати в вантажному транспорті, можна заощадити на перевезенні, витратити в кілька разів менше енергії і ресурсів на розвантаження і укладання.
4. Теплоізоляція - склопластик є матеріалом з низькою теплопровідністю і прекрасним ізолятором. Лист склопластику товщиною 1 мм володіє такими ж теплоізоляційними якостями як 5-міліметровий скло. І без того унікальні захисні властивості матеріалу в рази зростають при виготовленні «сендвіч» -Конструкція з використанням пористих матеріалів між шарами склопластику, наприклад, пінополістиролу або пінопласту.
5. Естетичність - ще одна відмінна риса склопластику. В процесі виробництва він може бути пофарбований в будь-який колір, на нього можна нанести будь-який візерунок або принт. Наприклад, зробити навіс для будинку або дах альтанки яскравого райдужного кольору. Склопластик прекрасно утримує пігмент і не вигорає на сонці.
   
6. Низька вартість - при всіх своїх відмінних експлуатаційних характеристиках ціна склопластику не так вже висока. Більш того, його можна зробити своїми руками, заощадивши значну суму, але про це ми розповімо трохи пізніше.

Класифікація

Склопластик можна класифікувати в залежності від форми випуску, наприклад, розрізняють листової і рулонний склопластик. Також матеріал буває різних кольорів, але основна класифікація відбувається по областям застосування.

Так, бувають такі види склопластику:

1. Конструкційний - використовується у вигляді силових елементів для зміцнення стрижневих конструкцій насосних штанг, гумовотканинних гусениць, стрічок або корпусів електродвигунів.
2. Високоміцний - укріплений склопластик для виробництва вбагатолопатеву гвинтів з високим навантаженням, які встановлюються в двигуни широкофюзеляжних літаків. Він знижує масу лопаті в кілька разів у порівнянні з алюмінієвими лопатями. У той же час такий склопластик підвищує ККД двигуна, знижує витрату пального, забезпечує високу віддачу двигуна на зльоті і збільшує ресурс роботи.
3. Хімічно стійкий - характеристики даного виду склопластику залежать від різновиду смоли, застосовуваної для його виготовлення.
4. Термостійкий - негорючий склопластик з підвищеною міцністю для радіотехнічних або конструкційних потреб. Робоча температура може доходити до 350С. Цей вид матеріалу застосовується в основному для виготовлення двигунів мотоциклів, захисних кожухів і екранів в літаках, капотів і т.д. Термостійкий склопластик зберігає високі стабільні характеристики міцності навіть при тривалому впливі високої температури. Він не горить і забезпечує високу пожежобезпечність.
5. Електротехнічний - склопластик, який використовується в електросушарка, обігрівачі та іншому подібному обладнанні. Основне призначення - теплоізоляція.

виготовлення склопластику

На сьогоднішній день існує кілька способів виробництва склопластику:

1. Ручний - найпопулярніший метод, який дозволяє зробити міцний матеріал будинку або в майстерні. Технологія склопластику проста - скловолокно покривається смолою і укладається в потрібну форму до застигання. Потім його накочують спеціальними валиками і чекають застигання.
2. Напилення - скловолокно розділяється за допомогою рубає пістолета на короткі волокна, потім змішується зі смолою і каталізатором і напилюється на потрібну форму.
3. RTM - стеклоармірующій матеріал укладається на матрицю і пуансон, фіксується спеціальними притисками і просочується смолою. Після просочення скловолокно залишають застигати при кімнатній температурі.
4. Намотування - через ванну, заповнену смолою, подаються волокна, що проходять через спеціальні натяжні валики. Волокна намотуються на сердечник з необхідним перетином, і в результаті виходить рулонний склопластик.
   

Як зробити склопластик своїми руками

У виготовленні склопластику, за великим рахунком, немає нічого складного. Це всього лише поліефірна смола, яка залита в певну форму і укріплена скловолокном.

В основному саморобний склопластик використовується для побутових автомобільних потреб. Це найвірніший і простий спосіб полагодити капот, дверцята або іншу зламану частину автомобіля. У спеціалізованих фірмах заздалегідь заготовлені потрібні форми і матриці для великих деталей. Якщо ви хочете зайнятися цим самостійно, краще починати з невеликих другорядних деталей простих форм, для установки яких не потрібно високої точності. В процесі навчання неможливо уникнути помилок і похибок, тому краще не ризикувати зайвий раз.

Саморобний склопластик можна виготовити за наступною інструкції:

1. Зробіть пуансон або болванку. Це самий трудомісткий і відповідальний етап роботи. Форма болванки повинна в точності повторювати обриси майбутньої деталі, тому необхідно спочатку подбати про чіткість обрисів і точності розмірів. Зробіть детальний креслення і перенесіть його на матеріал, з якого робите пуансон. Для великих деталей з великими радіусами заокруглення (бамперів) підійде пінопласту підстава. Надалі його можна буде легко відокремити від склопластику. Для деталей поменше можна використовувати глину або пластилін, хоча найчастіше для виготовлення болванок використовується деревина. Це легко піддається обробці матеріал, який не втрачає міцність і може використовуватися неодноразово для потокового виробництва деталей. І якщо над первинною обробкою доведеться попітніти, працюючи стамесками, але фінішна обточування «шкіркою» не завдасть клопоту.
   
2. Виберіть спосіб зняття виклеєний вироби з болванки. Якщо форма деталі дозволяє, її можна просто зняти з пуансона, але в більшості випадків її треба надрізати або розрізати навпіл, щоб витягти матрицю. В обох випадках необхідно попередньо змастити болванку будь-яким воскоподібні речовиною, щоб склопластик легко відходив від поверхні.
3. Щоб поліефірна смола перетворилася в пластик, в неї потрібно додати затверджувач. Змішуйте компоненти, керуючись інструкцією на упаковці. Згодом ви «наб'єте руку» і зможете впливати на процес полімеризації. Так, щоб прискорити затвердіння, можна злегка підігріти смолу або додати трохи більше затверджувача. Але і в тому, і в іншому випадку смола буде не такою міцною, як якщо б вона застигала з нормальною швидкістю. Чим повільніше застигає складу, тим міцніше буде склопластик.
4. Прожарити склотканина на гарячій електроплитці або над відкритим вогнем. Коли вона перестане диміти, припиніть процес. Це означає, що захисні речовини і парафін вже випарувалися, і ніщо не зможе перешкоджати заповнення пустот між волокнами смолою.
5. Для просочення клаптів склотканини краще використовувати скляну поверхню, щоб забезпечити рівномірний розподіл смоли. Також цьому сприяє проведення довгою металевою лінійкою по просоченої тканини. Укладати тканину на пуансон потрібно в залежності від бажаної товщини і міцності вироби - одним шматком або кількома невеликими відрізками. Якщо ви вирішили укладати невеликими шматочками, краще розрізати тканину до просочення смолою.
6. Покладіть засмолені скловолокно на болванку, забезпечивши максимальне прилягання. Між формою та тканиною не повинно бути бульбашок. Якщо вони все ж утворилися, їх можна підрізати ножем. У цьому плані процес схожий на поклейку шпалер або укладання Бікрост. Кількість шарів залежить від якості і товщини склотканини, яку ви використовуєте, а також бажаної міцності і розмірів майбутньої деталі. Для міцного і довговічного капота, наприклад, одного шару явно буде мало. Для рівних великих деталей треба робити як мінімум 3-4 шари, укладаючи їх по черзі, але без великих тимчасових перерв. В іншому випадку попередній шар встигне підсохнути, і виріб буде не таким міцним.
7. Якщо ви правильно приготували смоляний склад, він застигне через 24-72 години в залежності від кількості шарів. Щоб перевірити, натисніть на склопластикову «шкаралупу» пальцем і переконайтеся, що вона не прилипає до шкіри. Тепер можна зняти практично готовий виріб з болванки і приступити до фінішної обробки.

Зовнішня поверхня виробу виходить нерівною і зморшкуватою, тому вимагає додаткової механічної обробки - шліфування, шпаклювання та фарбування. Склопластик можна запросто вирівняти наждачним папером, просвердлити або розрізати ножем.

Купити склопластик і матеріали для його виготовлення можна на будь-якому будівельному ринку або супермаркеті. Цей міцний і довговічний матеріал допоможе вам полагодити машину, зробити ремонт і навіть створити незвичайні художні скульптури. Наприклад, в даному відео показано, як за допомогою пінопласту форми й склопластику можна зробити стильну раковину своїми руками: