CS207460B1 - method of making the reinforced and non-reinforced products form the thermosets and device for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby vyztužených a nevyztužených výrobků z termosetů, zejména z polyesteru vyztuženého skleněnými vlákny, vytvořením laminátu ze syntetické pryskyřice a případně vyztužovacích vláken stříkáním na stěnu formy.

Lamináty z polyesteru a skleněných vláken se v současné době vyrábějí stříkáním při atmosférickém tlaku. Jeden z problémů nanášení při okolním tlaku spočívá v tom, že do laminátu se inkludují velká 'množství vzduchu. V důsledku toho je pak potřebí provádět dlouhotrvající ruční operace za tím účelem, aby se laminát zhomogenizoval. I přes tyto operace zůstávají v laminátových produktech, vyrobených dosavadními způsoby, velká množství vzduchu, která jsou přímou příčinou pronikání vlhkosti do laminátů a zhoršování jejich chemické a mechanické pevnosti. Totéž platí do značné míry při nastříkání tzv. gelového povlaku; v tomto případě je rovněž důležité, aby tento vnější povlak byl prostý vzduchu a pčrů, aby do něj nemohla vnikat vlhkost a zabránilo se degradaci.

К homogenizaci laminátů, vyráběných dosavadními stříkacími postupy, se používá válcování, při kterém se z laminátu vytlačuje vzduch. Tato operace je časově značně náročná a přitom málo účinná. Výrobky jsou nerovné a jsou proto neschopné konkurence ve srovnání s výrobky ze dřeva a kovu.

Dosavadní způsoby, při kterých se lamináty zpracovávají kovovými válci za účelem homogenizace, působí na skleněná vlákna mechanickým napětím, které vlákna ohýbá a láme. Následkem toho je mechanická pevnost hotového laminátu poměrně malá. Kromě toho, vlákna vystavená silnému a intenzivnímu válcování, mají jasný sklon migrovat do dolní části laminátu, zatímco jeho horní část, která představuje 20 až 25 % tloušťky laminátu, je velice bohatá na polyester, avšak má malý obsah skleněných vláken. Tento úkaz není žádoucí, protože mechanické vlastnosti povrchové vrstvy tím značně trpí.

Aby se zredukovalo válcování, které je časově velice náročné, postupuje se v průmyslovém¹ měřítku značně nedbale. Tak například mezi jednotlivými válcovacími operacemi se nastříkávají vrstvy mající tloušťku 3 až 4 mm, zatímco doporučená tloušťka je nejvýše 1 až 2 mm.

V důsledku odporu vzduchu a recirkulace vzduchu z formy se při dosavadních postupech skleněná vlálkna snadno zdvihají.

Důsledkem toho je zvýšené nebezpečí částečného odlupování vrstev, které snižuje pevnost v tahu a ohybu; tento problém je tak obtížný, že při pou-^ltí· dosavadních způsobů výroby je prakticky neřešitelný.

Následkem· ' jevu, vyvolaného reicCrkulací vzduchu, je prakticky nemožné vyrábět stříkáním lamináty · složitých tvarů, například úzké plochy a díly pro· kýly lodí, a to jak v případě polyesterů vyztužovaných skleněnými vlákny, tak v případě gelového povlaku. V · takových případech se gelový povlak musí nanášet ručně a i laminování jednotlivých vrstev se musí provádět ručně. To samozřejmě zvyšuje výrobní dobu i náklady. Uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se stříkání provádí při podtlaku o hodnotě 49 až 93 kPa, načež se na laminát nastříká vzduchotěsná vrstva ke znemožnění pronikání vzduchu a pak se laminát vystaví působení vzduchu o -atmosférickém tlaku k uzavření pórů a bublinek vzniklých během laminování.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení k provádění tohoto způsobu, v jehož stříkací komoře je umístěn stříkací automat. Podle .vynálezu navazuje na stříkací komoru vstupní komora a výstupní komora, které jsou odděleny od okolní atmosféry závorami, přičemž všechny komory jsou připojeny ke .zdroji podtlaku a propojeny alespoň dvěma kolejovými soustavami k vedení forem. S výhodou je přitom stříkací automat upevněn ve stříkací komoře na mostovém jeřábu. Vynález umožňuje ve srovnání s dosavadními způsoby nejen zkrácení výrobní doby na 10 až 25 %, · ale zlepšuje i jakost vyrobených předmětů. Laminované výrobky, sestávající z polyesteru a skleněných vláken, jsou tedy schopné konkurence v oblastech použití, kde z· cenových důvodů nemohl až dosud .tento· materiál konkurovat, a mají zlepšené .mechanické vlastnosti a zvýšenou odolnost .proti absorpci vody. Když se laminovaná konstrukce vyrábí pomocí automatických mechanismů nebo· ·'regulovaným stříkáním prosté vzduchu a. pórů. To snižuje například náklady o· cenu .až dosud nezbytných dodatečných operací.

Když se celý postup provádí pomocí autoautomatizovaného zařízení v uzavřených výrobních komorách při podtlaku, není· k němu potřebí žádná ruční práce. Z hlediska čistoty okolí je způsob podle vynálezu velice výhodný, poněvadž pracovníci nepřicházejí do· styku s výrobní jednotkou, v níž se lamináty vyrábějí. Následkem toho· je snadnější udržovat · čistotu okolního vzduchu v · důsledku vyšší koncentrace styrenu v odpadu, což zlepšuje ekonomické podmínky pro čištění odpadu. Kapacilta na každou formu je · při způsobu podle vynálezu zvýšena přibližně · o 75 · až 150 %, protože homogenizace je zcela zbytečná. Způsob podle vynálezu je mimoto zcela nezávislý na době gelování. To· znamená, že vytvrzování pryskyřice lze provádět okamžitě po zavedení materiálu do formy. Protože počet používaných forem · se v důsledku rychlejšího výrobního postupu dá snížit, sníží se i pořizovací náklady na formy, přičemž i nároky na prostor se zmenší. V praxi může podnik, vyrábějící lamináty, s.níⁱžit plochu potřebnou na stejně velkou výrobu až o 50 % nebo· naopak zvýšit svou výrobu při stejné ploše. Stříkání pryskyřicí a případně .'vyztužoivacích vláken, lze použít pro · výrobu všech zakřivených i ozubených ploch, například pro· kýlní plochy lodí. · Všechny · lamináty mohou být naprosto stejné, takže i jejich tloušťka je stejnoměrná. Až dosud lamináty vyráběné známými způsoby měly vzájemné značné rozdíly.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s výkresy, kde obr. 1 je v částečném řezu bokorys zařízení, sloužícího k provádění způsobu podle vynálezu, obr. 2 ukazuje půdorys tohoto zařízení, obr. 3 je řez laminátem z polyesteru vyztuženého· skleněnými vlákny ve formě před vystavením laminátu atmosférickému tlaku a obr. 4 je řez tímto· laminátem poté, kdy byl vystaven působení atmosférického tlaku.

Zařízení podle obr. 1 sestává ze vstupní komory 1, stříkací komory 2 a výstupní komory 3, které jsou propojeny závorami 4, 5, 6, 7. V komorách 1, 2, 3 se během provozu vytváří podtlak 49 až 93 kPa. Komory 1, 2, 3 jsou samozřejmě dimenzovány · tak, aby odolávaly namáhání vyvolanému podtlakem.

Vlastní výroba laminátu se provádí ve stříkací komoře 2, kde · je umístěn stříkací automat 9 s vlastním stříkacím ústrojím 8, upevněný případně na mostovém jeřábu 10. Závory · 4 až 7 mezi · komorami 1, 2, 3 se otvírají a zavírají tehdy, když tlak na obou stranách závor 4 až 7 je stejný. Ve stříkací komoře 2 je upraven přístupový otvor 11, který umožňuje odstraňovat případné výrob; ní poruchy.

Stříkací automat 9 ve stříkací komoře 2 je například typu používaného v současné době pro moderní lakování stříkáním, může však být upraven tak, aby vykonával šest pohybů místo běžných pěti.

Stříkací automat 9 je uložen na mostovém jeřábu 10 pohyblivém vodorovně a svisle. Všechny pohyby jařábu 10' jsou přiváděny · do počítací jednotky · stříkacího automatu 9 a jsou synchronizovány s jeho pohyby. V důsledku toho vznikne tedy plně automatické zařízení vykonávající devět pohybů. Tato· konstrukce představuje 30·% zvýšení možných pohybů oproti všem známým soustavám, takže je možno vyrábět předměty všech možných zakřivených tvarů a provádět nejrůznější pracovní operace.

Na stříkacím- automatu 9 je uloženo vlastní stříkací ústrojí· 8 р-ro· stříkání polyesteru a skleněných vláken. Toto stříkací ústrojí 8 sestává ze stroje schopného nanášet jednu nebo obě složky, tedy polyester a · skleněná vlákna, a obsahuje · odřezávací ústrojí a· stroj pro· nanášení gelového· povlaku.

S

Podle vynálezu se všechny složky materiálu pro výrobu laminátů udržují při provozu pod sníženým flakem.

Celková spotřeba surovin se sleduje a koriguje během celé výroby pomocí počítací jednotky stříkacího automatu 9. Aby se znemožnil vznik pracovních poruch v důsledku přerušení přívodu skleněných vláken, jsou na stříkacím ústrojí 8 upravena dvě řezná ústrojí pro skleněná vlákna, z nichž jedno je rezervní.

К vizuálnímu sledování postupu výroby slouží dva televizní průmyslové přijímače, jeden pro podrobné sledování stříkací operace a druhý pro sledování celého postupu.

Formy, opatřené koly, jsou nuceně vedeny alespoň po dvou kolejových soustavách, které jsou vzájemně nezávislé. Formy jsou dopravovány pomocí hydraulických válců, z nichž každý je upraven v komorách 1 až 3. Ve stříkací komoře 2 se forma zastaví v -důsledku impulsového signálu, který je samozřejmě třeba přesně nastavit vzhledem к poloze stříkacího automatu 9.

Vlastní výroba začne v tom okamžiku, kdy se připravená forma přemístí do vstupní komory 1; v tom okamžiku se uzavře závora 4 a vstupní komora 1 se evakuuje, aby v ní byl podtlak.

Protože stříkací komora 2 se musí udržovat neustále pod sníženým tlakem, lze pak otevřít závoru 5 mezi vstupní komorou 1 a vlastní pracovní stanicí, to znamená stříkací komorou 2. Formy se pak pohybují automaticky a začne stříkání plastické hmoty.

Dřív, než forma dojde к výstupní závoře 6 stříkací komory 2, vyčerpá se výstupní komora 3 na částečné vakuum, načež se otevře závora 6 mezi stříkací komorou 2 a výstupní koromou 3. Poté se závora 6 uzavře a do výstupní komory 3 se vpustí vzduch pod atmosférickým tlakem. Pak se otevře závora 7 a forma s laminátem vyjede z výstupní komory 3 к dalšímu zpracování. Během poslední části výrobního programu začíná současně následující cyklus.

Způsob výroby Laminátu z poloesteru vyztuženého skleněnými vlákny probíhá takto (obr. 3): polyester 12 a skleněná vlákna 13 se nastříkají při podtlaku do formy 14. V laminátu zůstanou nepatrné póry 15, naplněné vzduchem pod sníženým tlakem. Při dosavadních způsobech výroby obsahují tyto póry vzduch, který má normální atmosférický tlak.

Když se vytvoří laminát požadované tloušťky, nastříká se na něj s výhodou vrchní vzduchotěsná vrstva 16 (obr. 4), která činí jakékoli povrchové úpravy zbytečnými, poněvadž po vy tvrzení je zcela ne lepkavá. Účelem vzduchotěsné vrstvy 16 je zabránit vnikání vzduchu do laminátu, když se do výstupní komory 3 vpustí vzduch směrem znázorněným šipkami na obr. 4. Vzduch zachycený v pórech 15, který má nižší atmosférický tlak, se tlakem atmosférického vzduchu úplně stlačí, čímž vznikne laminát zcela prostý vzduchových bublin, jak ukazuje obr. 4.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob výroby vyztužených a nevyztužených výrobků z termosetů, zejména z polyesteru vyztuženého skleněnými vlákny, vytvořením laminátu ze syntetické pryskyřice a případně vyztužovacích 'vláken stříkáním na stěnu formy, vyznačený tím, že se stříkání provádí při podtlaku o hodnotě 49 až 93 kPa, načež se na Laminát nastříká vzduchotěsná vrstva ke znemožnění pronikání vzduchu a pak se laminát vystaví působení vzduchu o atmosférickém tlaku к uzavření pórů a bublinek vzniklých během laminování.
2. 2. Zařízení к provádění způsobu podle

   VYNÁLEZU bodu 1, se stříkacím automatem umístěným ve stříkací komoře, vyznačující se tím, že na stříkací komoru (2) navazuje vstupní komora (1) a výstupní komora (3), které jsou odděleny od stříkací komory (2) a od okolní atmosféry závorami (4, 5, 6, 7), přičemž všechny komory (1, 2, 3) jsou připojeny ke zdroji podtlaku a propojeny alespoň dvěma kolejovými soustavami к vedení forem.
3. 3. Zařízení podíle bodu 2, vyznačující se tím, že ve stříkací komoře (2) je umístěn mostový jeřáb (10), na němž je upevněn stříkací automat (9).