Kompozitní materiály, obecně označované jako lamináty, se skládají ze dvou položek - výztuže a pojiva. Výztuž je tvořena vlákny, která dávají laminátu tvar a mají zásadní vliv na mechanické vlastnosti finálního výrobku. Jako pojivo se nejčastěji používají pryskyřice. Tento návod je univerzální a lze ho použít na výrobu laminátových kopií různých dílů. I když se jedná o návod na kapotu, je tento návod použitelný doopravdy na všechny výrobky, na které byste si chtěli pořídit laminátovou kopii.
Typy materiálů pro laminování
Při laminování je zásadní správná volba tkaniny a pryskyřice. Tkanin je mnoho druhů a jejich hustotu je potřeba zvolit podle velikosti výrobku. Vhodné je vnější vrstvu dělat jemnější tkaninou.
Nejčastěji používané výztuže (tkaniny):
- Tkaniny ze skelných vláken: Nejběžnější materiál pro výrobu lodí, jímek a bazénů. Je to ekonomická varianta pro opravy nebo výrobu dílů, kde nejsou zvláštní požadavky na mechanické vlastnosti. Rohože ze skelných vláken jsou netkaná textilie, vyrobená z krátkých, nahodile rozložených skelných vláken, která jsou navzájem propojená. Používá se častěji s polyesterovými pryskyřicemi na výrobu a opravy lodí, karavanů, člunů, karoserií, bazénů, střech, jímek apod.
- Tkaniny z uhlíkových vláken: Vhodné pro aplikace s požadavkem na vysokou tuhost a pevnost při zachování velmi nízké hmotnosti, avšak s vyšší cenou.
- Tkaniny z aramidových (kevlarových) vláken: Mají vysokou odolnost proti otěru. Nejčastěji se používají v kombinaci s uhlíkovými tkaninami.
Nejčastěji používané pryskyřice:
- Polyesterové pryskyřice: Levnější varianta vhodná pro použití se skelnými vlákny. Při aplikaci dochází k uvolňování výparů, které jsou silně cítit, proto nejsou vhodné k aplikaci v uzavřených prostorech.
- Epoxidové pryskyřice: Dražší varianta s lepšími mechanickými vlastnostmi, vhodná zejména pro uhlíková a aramidová vlákna. Při aplikaci není téměř cítit, lze ji použít v dílně/v paneláku.
Příprava předlohy pro výrobu formy
Prvním krokem je příprava výrobku. Je nutné přemýšlet hned od začátku, jak bude vypadat následující postup výroby. Vůči tomu musíte vymyslet zaslepení různých děr, otvorů a míst, díky kterým by vám materiál buď propadal, nebo by ohyb či hrana zabránila vyloupnutí výrobku. Je nutné přemýšlet, zda po "obalení" předlohy formou půjde předloha z formy vybrat. Pokud by to nebylo možné, bude třeba dělat formu vícedílnou.
U sériové kapoty gratuluji, ušetřili jste si vše, co jste doposud viděli a četli. U sériovek začneme prodloužením kapoty pro vytvoření přesahů formy pro tvorbu ořezu výrobku. Použil jsem hliníkoplastové destičky, které se krásně tvarují, lze použít cokoliv lesklého nesavého. Na kapotu jsem proužky lepil tavnou pistolí, pro větší pevnost a zajištění proti utržení jsem dělal i příčné výztuhy, které jsou vidět zespodu kapoty - doporučuji.
Ve chvíli, kdy máme hotový přesah pro formu, je nutné zamezit vniknutí pryskyřice a látky pod kapotu. Nešel by výrobek pak vyloupnout, proto musíme vytvořit z modelíny přesah. Dejte si záležet při vytvoření jasné hranky na hraně kapoty mezi modelínou a kapotou - určuje to pak kvalitu formy potažmo výrobku. Když máte hotová víčka, je nutné i drobné mezery mezi předlohou a víčkem vytmelit speciální modelínou určenou pro laminaci. Modelínu zůstávající na kapotě je nutné otřít hadrem.
Čtěte také: jak opravit laminátové výrobky doma
Příprava povrchu a separace formy
Aby forma šla vyloupnout, je nutné předlohu naseparovat. Negativní forma (kopyto), do které bude probíhat pokládka jednotlivých vrstev laminátu, musí mít hladký vyleštěný povrch. Kopyto, formu je nutné velmi dobře naseparovat, aby laminát nevytvořil nerozdělitelný spoj s kopytem.
Osobně separuji tím, že předlohu navoskuji voskem na parkety. Nanesu houbičkou, rozleštím, dvakrát opakovat. Po dokonalém rozleštění použít PVA separátor nanesený malinkým bavlněným hadříkem. Při nanášení PVA je nutné nanášet stylem „sekám trávník“ nebo „rolbuji led na staďáku“ pruh vedle pruhu, nepřejíždět jedno místo dvakrát, ale zároveň přejet úplně každé místo.
Tato forma byla vyrobena pro plachtnici třídy Open RG 65 (délka 650 mm). Na první vrstvu používám černý eprozin T30 s pryskyřicí Eopxy 371 (1200) v poměru 2:1. Jako tužidlo používám místo P11 méně agresivní H20, také od Havla. Míchá se v poměru 100:25, čímž dostatečně naředí poměrně dost hustou hmotu (asi jako hustý med) pro další použití. Tuto směs nanesu na připravené kopyto (štětcem) od nejvyššího bodu a co pomalu stéká, rozetřu po celé ploše. Zde je třeba dávat pozor, aby nedošlo k protržení separátoru. Hmotu, která stéká na základní desku, opět přenesu na nejvyšší bod plochy. Takto potřené kopyto nechám zavadnout do stavu, kdy je tuhé, ale ještě jakoby chytá prst. Mezitím si připravím tkaninu, nejlépe proužky o šířce asi 10 cm. Vrstvy nanáším první po délce, druhou napříč, třetí pod úhlem 45 stupňů a čtvrtou opět po délce.
Laminování formy (negativní formy)
První vrstvou formy je tzv. gelcoat, vrstva tvořící povrch stejné kvality a lesku, jako má předloha. Do připravené formy naneste štětcem nebo válečkem první vrstvu tzv. gelcoat. Jedná se o hustší pryskyřici, která vytvoří hladký povrch výrobku a zabrání protlačení vláken tkaniny na povrch výrobku.
Začneme nanášet gel. Dle instrukcí výrobce si natužíme gel a pořádně rozmícháme. Dvě pravidla pro ruční nanášení:
Čtěte také: Tipy pro údržbu HPL
- Teplota v místnosti alespoň 17°-18°C+.
- Nanést všude co nejrovnoměrnější vrstvu o tloušťce alespoň 1 mm, jinak je riziko objemové nestálosti v místech s tenčí vrstvou a vytvoří se tzv. rakovina (chyba ve formě - taková housenka) a bude se muset opravovat forma nebo každý výrobek.
Gel necháme zatuhnout cca 3-4 hodinky podle typu a teploty v místnosti. Ideální je, když lze na něj sáhnout a zároveň aby byl lehce lepivý, ale nesmí vám zůstat na prstě. V tu chvíli si nastříháme látky a rozmícháme si pryskyřici. Toto dělám vždy v mezidobí, co mi tuhne gel.
Po částečném vytvrzení gelcoatu lze zahájit pokládku a prosycování tkaniny. Na prosycování pryskyřicí v ploše používám molitanový váleček, u složitějších tvarů používám štětec. Forma si žádá docela pevnost, a tak i více vrstev, což se může rovnat vzniku větších teplot při tuhnutí formy, proto jsem zvolil postup 3 vrstvy nechat zatuhnout a pak zbylé 2 vrstvy. Po třech vrstvách nás čeká druhá laminace. Zde je nutné formu nějak naprofilovat, aby chytla na prostorové pevnosti. Lze použít papírové trubky nebo něco podobného, co se do toho vlaminuje.
Každou vrstvu prosytím Epoxy 371 (1200) s tužidlem H20 v poměru 100:25. Epoxy nanáším štětcem. Zde je třeba dbát, aby mezi jednotlivými vrstvami nevznikaly vzduchové bublinky. K vytlačení případných bublinek, prosycení a vytlačení přebytečné pryskyřice se velice dobře hodí laminovací váleček vlastní výroby. Na druhou a třetí vrstvu jdou též použít zbytky tkaniny (odstřižky) od minulého použití.
Příprava tkaniny a pryskyřice pro laminování
Jednotlivé vrstvy je ideální předem připravit a na sucho vyzkoušet poskládáním na místo, kde budou použity. Tkaniny o běžných gramážích cca 80-350 g/m² se vždy aplikují v několika vrstvách. Volba tkaniny záleží na typu a velikosti výrobku. Čím vyšší gramáž, tím silnější vrstva a hrubší povrch. Hrubší tkaniny s širokými pramenci vláken jsou zároveň náchylnější na tvorbu bublin. Při střihu tkanin pro pokládku do formy vždy nechávejte přesah přes okraj formy nebo přes požadovaný okraj finálního výrobku. Pro snížení rizika pnutí a deformací je vhodné střídat orientaci vláken jednotlivých vrstev po 45°.
Pryskyřici namíchejte dle návodu výrobce. Většina pryskyřic vyžaduje pro správnou funkci přesný poměr obou složek. Doporučujeme míchat podle hmotnostních poměrů a použití přesné váhy. Doba zpracovatelnosti se obvykle pohybuje okolo 20 minut. Proto není vhodné míchat velké množství, ale připravovat postupně několik menších dávek. Při pečlivém laminování menších dílů v jednom člověku je osvědčené míchat si vždy dávku maximálně 200 g.
Čtěte také: volná pracovní místa v oboru zpracování laminátu
Čím vyšší je okolní teplota, tím rychlejší je reakce vytvrzení. Teplota laminační pryskyřice a tvrdidla před mísením by se měla pohybovat mezi 15-20 °C. Teplota podkladu při vlastní laminaci a vytvrzování by neměla klesnout pod 15 °C. Při nižších teplotách se prodlužuje doba vytvrzení. Většina pryskyřic má tendenci v silné vrstvě provádět exotermickou reakci. Pokud vám tedy zbyde v nádobě vrstva několika centimetrů nezpracovaného materiálu, může při jeho vytvrzování dojít k zahřívání a někdy i kouření a spečení do hnědé barvy. Proto je lepší vše zpracovat, anebo zbytek vylít např. do odpadků, kde se materiál rozlije a nezůstane v silné vrstvě. Nezapomeňte zbytky ekologicky zlikvidovat.
Postup při laminování
Na plochu, kam bude položen střih, naneste pomocí štětce nebo válečku tenkou vrstvu namíchané pryskyřice. Položte první střih. Pokládku provádějte od míst s komplikovaným tvarem směrem ke kraji střihu. Použijte ochranné rukavice. Rukou domáčkněte střih tak, aby přilnul k nanesené pryskyřici. Střih přitlačujte válečkem nebo štětcem, aby do sebe nasál maximum pryskyřice, která byla pod ním. Pro rychlé rozmístění většího množství pryskyřice je vhodné použít plastové stěrky.
Dobře prosycenou tkaninu poznáte podle barvy. Musí být od pohledu mokrá a bez bublin (barva je dle pryskyřice, ale většinou čirá, světle modrá). Dobré prosycení je základním předpokladem dobrého výrobku, proto nepospíchejte. Nejprve dotlačte střih tak, aby nasál co nejvíce pryskyřice z podkladu, teprve potom nanášejte pryskyřici z vrchu v místech, kde tkanina není dostatečně prosycena. Poměr laminátu je cca 70% tkaniny a 30% pryskyřice. Čím více pryskyřice v laminátu je, tím je křehčí a těžší. Nedostatek pryskyřice naopak způsobuje oddělování vláken od sebe a snížení pevnosti výrobku.
Vyloupnutí a ořez formy
Když forma vytuhne, ořízneme ji. Doporučuji řezy předkreslovat. Do formy pilou zajedete jen jednou. Já používám ruční pilu na dřevo. Po řádném vytvrzení (24 hodin) vyloupnu kopyto. U takovýchto forem (bez zadního čela) to jde obvykle bez poškození kopyta. Dále formu oříznu a začistím a před dalším použitím nechám několik dní (2-3 i více) vyvětrat a vyzrát.
Nyní se ukáže, jak moc jste si dali záležet na separaci. Jdeme vyloupnout výrobek z formy. Po vyloupnutí výrobku opět uděláme hrubý ořez (0,5-1 mm od finálního řezu). Dále jsem udělal ořez vnitřní v místě žeber. Vrtačkou jsem navrtal díry, abych prostrčil pilu a ručně dořízl otvory. Když mám nahrubo ořezáno, přichází na řadu broušení.
Laminování výrobku
Forma je hotová, jdeme tedy na výrobek. Opět separace stejným způsobem jako předtím předloha. Po separaci zatopit a natřít gel. Já natíral, na výrobek už ovšem po své zkušenosti doporučuji stříkat pistolí, ručně se musí nanášet obří vrstva, což tvoří hmotnost (v mém případě 2 kg gelu jen na výrobek). Pistolí si můžete dovolit nastříkat jen slupičku - neplatí pravidlo pro ruční nanášení alespoň 1 mm. Gel natřen/nastříkán, zatuhlý... jdem laminovat.
U každé laminace platí zásadní věc, kterou nesmíte podcenit. A to sice mít vše do poslední látky a posledního nářadí připraveno k práci. Jak rozmícháte pryskyřici, je už třeba makat, aby to odsýpalo, jinak vám začne tuhnout pryskyřice v kelímku. Pro všechny proužky, všechny tvary mějte před laminací připravené. Do výrobku jsem použil 3 vrstvy. Necháme do druhého dne tuhnout.
Vyloupnutí a finální úpravy výrobku
Druhý den můžeme výrobek vyloupnout. Osobně jsem pro vyloupnutí použil dřevěnou metrovou lať na konci seřízlou do klínku, to jsem obalil do hadru a to celé jsem narval mezi formu a výrobek, aby mi to v místě složitého tvarování u žeber vyskočilo z formy, aniž bych musel páčit výrobek. Po vyloupnutí výrobku opět uděláme hrubý ořez (0,5-1 mm od finálního řezu). Dále jsem udělal ořez vnitřní v místě žeber. Vrtačkou jsem navrtal díry, abych prostrčil pilu a ručně dořízl otvory.
Když mám nahrubo ořezáno, přichází na řadu broušení. Jestli na to máte brusky, gratuluji, já to dělal všechno ručně. Je to dle mého lepší, málokdy se stane, že probrousíte. Když máte žebra, pak uděláme finální broušení zvnějšku. Riziko nevakuování... může se pod gelem vytvořit bublinka a pak gel uštípnete a musíte to opravovat.
Předposledním krokem jsou zadní panty. Používám jen plíšek a v něm navařené matice. Doporučuji rozvrtat = nižší váha, ale především líp se to zalaminuje. U pantů je nutná přesnost - jinak se musí probrušovat díry v pantu na autě. Pro zalaminování si dělám tzv. laminátovou kaši - nastřihám si vlákna na půlcentimetrové kousíčky a rozmíchám do toho pryskyřici.
Opracování vytvrzeného dílu
Pokud jste neprováděli opravu v ploše dílu, pak budete pravděpodobně potřebovat oříznout hrany a docílit tak požadovaného tvaru výrobku. Pro řezání laminátů lze použít úhlovou brusku s řezným kotoučem. Pokud chcete jemnější a přesný řez, lze lamináty velmi dobře řezat pomocí oscilační brusky. Oříznuté hrany lze dobře brousit brusným papírem potřebné zrnitosti.
Výjimkou je aramid, ten je pro svou odolnost vůči otěru opracovatelný velmi obtížně. Další možností je oříznutí přesahů chvilku před finálním vytvrzením. Vrstvy - přesah se nesmí oddělovat, skoro nelepí a dobře se řeže nožem.
Opravy poškozených výrobků
Poškozené místo obruste pomocí brusného papíru. Je třeba odstranit otřepy, případně zbrousit celé vrstvy laminátu, pokud se vlivem poškození začaly oddělovat od sebe. Pro zvýšení pevnosti je vždy vhodné vyztužit i okolní plochy poškozeného místa pomocí větších záplat. Proto je třeba brousit i okolní plochy kolem praskliny v rozmezí minimálně několika centimetrů (záleží na velikosti výrobku a jeho poškození). Obroušené místo musí být hrubé pro dobrou přilnavost nové vrstvy - brousíme tzv. do živého materiálu, nikoliv pouze povrchově. Pro broušení je vhodné použít úhlovou brusku s lamelovým kotoučem, list pilky na železo, rašple.
Při opravách je třeba nejprve ze zbytků nebo klidně jednotlivých vláken vyplnit prohlubeň, která obvykle vznikne v materiálu přímo v místě praskliny anebo v místě, kde dojde k odbroušení materiálu nebo odpadnutí celé původní vrstvy. Po vyrovnání prohlubně s okolními plochami lze stříhat samotné záplaty. Zde se hodí použít rohož. Vždy doporučujeme několik vrstev přes sebe, a to tak, že následující záplata je o kousek větší než ta předchozí. To proto, aby nevznikla vysoká hrana záplaty z několika vrstev, která by byla náchylná k opětovnému odtržení. Záplaty bývají náchylné také na odtržení v rozích, proto je vhodné rohy záplat zastřihnout pod úhlem 45°.
Ukončení laminování a strhávací tkanina
Po prosycení poslední vrstvy dbejte na uhlazení povrchu záplaty, zejména jejich hran. Každé nadzvednuté vlákno a každý otřep jsou potenciální riziko pro budoucí odtržení záplaty, anebo zranění při kontaktu s tímto místem. Při laminování do formy dbejte na to, aby přesah přes budoucí okraj dílu byl dostatečný a dobře prosycený.
Pro kvalitní uzavření povrchu doporučuji použít strhávací tkaninu. Ta se položí jako poslední vrstva přes vrchní střih a prosytí stejně jako tkaniny pod ní. Strhávací tkanina je tenká, proto se obvykle povede ji dostatečně prosytit pouze dostatečným domačkáním a pryskyřicí z předchozí vrstvy. Záplata ze strhávací tkaniny musí být vždy větší než poslední záplata, tak aby překryla její hrany. Alespoň jednu stranu strhávací tkaniny nechte zvednutou a neprosycenou, aby ji bylo při strhávání za co uchopit.
Po úplném vytvrzení pryskyřice (záleží na druhu materiálu - dodržujte pokyny výrobce), které obvykle proběhne do druhého dne, strhněte strhávací tkaninu pryč z laminovaného místa. Strhávací tkanina zanechá sice matný, ale hezky uzavřený povrch bez výstupků, kapek a otřepů z jednotlivých vláken na okrajích záplaty.
| Gramáž tkaniny (g/m²) | Tloušťka vrstvy (mm) |
|---|---|
| 30 - 120 | 0,03 - 0,12 |
| 200 | 0,2 |
| 200 - 300 | 0,2 - 0,3 |
| 280 a více | 0,28 a více |
| Tento výpočet je pouze přibližný a závisí na konkrétním druhu tkaniny a technologii zpracování. | |
tags: #jak #modelovat #z #laminatu #postup