Проектирование изделий из стеклопластика и пенополиуретана

Стеклопластик — композитный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Изделия из стеклопластика характеризуются высокими прочностными, диэлектрическими свойствами, сравнительно низкой плотностью и теплопроводностью, высокой атмосферо-, водо- и химстойкостью. Механические свойства изделий из стеклопластика определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим.

Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Изделия из стеклопластика с ориентированным расположением волокон изготавливают методами намотки, послойной выкладки или протяжки с последующим автоклавным, вакуумным или контактным формованием либо прессованием, из пресс материалов — прессованием и литьём. Этот конструкционный и теплозащитный материал применяется при производстве таких изделий из стеклопластика, как корпуса лодок, катеров, судов и ракетных двигателей, кузова автомобилей, цистерн, рефрижераторов, радиопрозрачных обтекателей и др., а также как электроизоляционный материал в электро- и радиотехнике.

Удельный вес изделий из стеклопластика колеблется от 0,4 до 1,8 и в среднем составляет 1,1 г/см3. Плотность металлов значительно выше, удельный вес стеклопластика в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дюралюминия. Это делает изделия из стеклопластика особенно удобным для применения на транспорте. Кроме того, небольшой удельный вес стеклопластика сочетается с высокими физико-механическими характеристиками, возможно получить материал, который по прочности превосходит даже некоторые сплавы металлов. Стеклопластики являются прекрасными электроизоляционными материалам при использовании как переменного, так и постоянного тока, что обуславливает широкое применение изделий из стеклопластика в электро- и радиотехнике. Стеклопластики как диэлектрики совершенно не подвергаются электрохимической коррозии. Существует целый ряд смол, позволяющие получить устойчивость изделий из стеклопластика к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.

Изделия из стеклопластика при изготовлении хорошо окрашиваются в любой цвет и при использовании стойких красителей могут сохранять его неограниченно долго. Кроме того, можно изготовить изделия из стеклопластика на основе светопрозрачных смол, которые по оптическим свойствам немногим уступают стеклу. Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью. Кроме того, можно значительно повысить теплоизоляционные свойства изделий из стеклопластика путем изготовления конструкции типа «сэндвич», используя между слоями пластика пористые материалы. Благодаря своей низкой теплопроводности, сэндвичевые изделия из стеклопластика с успехом применяются в качестве теплоизоляционных материалов в промышленном строительстве, в судостроении, в вагоностроении и т.д.

Существует много способов изготовления изделий из стеклопластика, большинство из которых требует минимальных вложений в оборудование. Например, для ручного формования потребуются только матрица, изготовленная практически из любого материала, и небольшой набор ручных инструментов (прикаточные валики, кисти, мерные сосуды и т.д.). Изделия из стеклопластика производятся методом контактного формования стекловолокнистых армирующих материалов, пропитанных ненасыщенными полиэфирными смолами, на матрицах с последующим каталитическим отверждением ламината.

Смотрите также: