20 października 2017
 

Proces powstawania kompozytu polimerowego z zastosowaniem żywic chemoutwardzalnych przebiega przeważnie równocześnie z formowaniem wyrobu. Składowe elementy kompozytu (włókno wzmacniające i spoiwo – kompozycja żywicy chemoutwardzalnej z utwardzaczem) łączy się ze sobą najczęściej dopiero w formie, w której wyrób jest formowany. Po utwardzeniu żywicy, z formy wyjmuje się gotowy wyrób, który może wymagać jedynie ewentualnych operacji wykończeniowych (np. obcięcia, lakierowania lub tp.). 

Urszula Czarnecka-Banaś, Piotr Stasiewicz, Joanna Mrówczyńska

Podstawowym elementem w procesie przetwórstwa kompozytów jest forma, która stanowi negatywowe odbicie kształtu, który chcemy finalnie uzyskać. Od dokładności i jakości jej wykonania zależy końcowy efekt w postaci wyrobu. Dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu formy możemy w dużym stopniu zoptymalizować czas produkcji wyrobu, a także zminimalizować straty materiałów podczas procesu wytwarzania.
Podstawowymi kryteriami podziału form do produkcji elementów kompozytowych jest rodzaj materiału wykorzystanego do ich budowy. Od zastosowanych surowców w dużym stopniu zależy rodzaj budowy oraz konstrukcji tego oprzyrządowania. Większość form wykonywanych jest z kompozytów polimerowych, co pozwala wykonywać je w dowolnych kształtach, praktycznie bez ograniczeń. Innym stosowanym materiałem jest metal (blacha), z którego wykonuje się formy o prostym, głównie płaskim kształcie. Czasami formy wykonuje się też z drewna i materiałów drewnopochodnych (sklejka, MDF i inne płyty), lecz stosuje się je do produkcji jednostkowej bądź prototypowej.

v9_screen_small
Fot. 1  Forma wnętrza pokładu łodzi

Następnym kryterium podziału form kompozytowych jest technologia, jaka zostanie zastosowana do wykonania wyrobu. Tutaj możemy rozróżnić formy otwarte, wykorzystywane do laminowania kontaktowego lub infuzji, oraz formy zamknięte, których używamy w przypadku technologii RTM lub light RTM. 
Konstrukcja form kompozytowych dzieli je z kolei pod kątem struktury laminatu, z którego zostały wykonane. 

Surowce do produkcji form kompozytowych
Laminowanie formy kompozytowej zasadniczo nie różni się od laminowania wyrobu. Tutaj również stosuje się trzy podstawowe elementy kompozytu czyli: żelkot, żywicę i wzmocnienie szklane. Dobór wzmocnienia szklanego odbywa się na podstawie zastosowanej technologii laminowania, użytej żywicy oraz oczekiwanej wytrzymałości formy. Najczęściej są to maty i tkaniny szklane, w sporadycznych wypadkach tkaniny z włóknem węglowym. 
W zakresie żelkotu i żywicy na ogół wybierane są takie materiały jak poliester, winyloester oraz epoksyd. Najczęściej stosowane są żywice i żelkoty poliestrowe.

2
Fot. 2  Forma czoła pociągu

3
Fot. 3  Forma wnętrza kadłuba łodzi

4
Fot. 4  Forma czoła pociągu

5
Fot. 5  Laminowanie formy

8
Fot. 6  Forma wnętrza kadłuba łodzi