PDA

View Full Version : De Basis van Polyester, lamineren en mallen maken


Yordi
04-11-2008, 07:22 PM
Polyester basis

Practische Aspecten van lamineren



Ik ga proberen om een uitleg te geven over de basis principes bij het met de hand lamineren van versterkingsmaterialen (gewoven en weefsels, chopped strand mat) en vloeibare harsen. Eerst een korte uitleg:



Terminologie
Product : Een product ontstaan door het met de hand lamineren, bijvoorbeeld een surfplank of auto-bumper.

Mal : Het ding waar een product in wordt gemaakt. De mal waar je bijvoorbeeld een auto bumper in zou maken zal erg veel op de bumper lijken behalve dat de mal aan de binnenkant glad is. Wanneer er een product in een mal gemaakt wordt, zal de binnenkant van de mal, de buitenkant van het product worden.

Laminaat : Een solide constructie bestaande uit verschillende lagen hars en glasweefsel. De meeste constructies (producten) zijn gemaakt uit verschillende lagen, de lagen kunnen dezelfde of (meestal) hebben ze verschillende richtingen.

Gel Coat : De buitenste laag van de mal of het product bedekt met een laag gelcoat. Het geeft het product of de mal een cosmetische afwerking (niet poreus), de gelcoat kan door toevoeging van pigment ook een kleur hebben. De gel coat bestaat uit een dunne laag hars, speciaal gemaakt voor gebruik als “top laag”.

Lossings middel :Lossingsmiddel wordt in een mal (of op een product) toegebracht om een filterdun laagje aan te brengen, zodat na het maken van een product in de mal, deze ook gelost kan worden en het product niet hecht aan de mal.

Uitharden : Het proces in welke de vloeibare hars een solide wordt en bindt met de weefsels (glasweefsel/carbon/etc.). Dit is een chemische reactie die ontstaat wanneer er bij de hars een verharder wordt toegevoegd. Het uitharden kan beinvloed worden door warmte of door een het toevoegen van een catalyst.

Mallen bouwen
Een mal kan zo ongeveer van elk product gebouwd worden. Het is de afwerkingslaag die het belangrijkste is. Het makkelijkste is om een mal, van polyesterhars en glasvezel matten, te maken van een product wat al klaar is.

In de meeste gevallen wordt de mal (of een product om een mal van te maken) gemaakt van een materiaal wat makkelijk vormbaar is, zoals polyurethaan (PUR) schuim. In deze gevallen moet het gemaakte product nog afgelakt wordt met een epoxyhars (polyesterhars bevat styreen, wat het schuim opvreet). Schuur de epoxy lichtjes op zodra deze volledig uitgehard is. Lamineer nu een dunne laag epoxy met glasvezel (125gr/m2) versterkt. Lamineer na verharding nog een aantal dunne laagjes hars, schuur steeds als een laag uitgehard is, totdat het geheel een strak resultaat heeft en er geen oneffenheden meer zijn.

Losmiddel
Een losmiddel moet toegepast worden op het vormstuk, dit is een belangrijke stap in het proces. Als het losmiddel niet gebruikt zou worden, of niet goed toegepast, dan zal de mal niet van het vormstuk te lossen zijn en zullen veel uren nodig zijn om de schade te repareren en het vormstuk weer de gewenste vorm te geven, met een glad oppervlak. De normale methode is dat er 3 lagen losmiddel aangebracht worden. Elke laag moet zo’n 1-2 uur drogen (lees de beschrijving van het product om de preciese tijd te achterhalen) en daarna gepolijst (bijvoorbeeld met een droge, schone doek) tot er een glimmende laag ontstaat. Hierna is het aan te raden om nog een laag PVA (Poly Vinyl Alcohol) aan te brengen, ofwel met een spuitpistool, danwel uitgewreven, en deze een nacht te laten drogen alvorens de gelcoat aangebracht wordt.

Gelcoat
De gelcoat is de eerste stap bij het maken van de mal. De gelcoat moet aangebracht worden in 2 lagen van 0.4mm elk, iedere laag moet zo’n 1-2 uur drogen. Als men met een vinger zacht op de gelcoat drukt en een vingerafdruk blijft achter, maar de gelcoat blijft niet meer aan de vinger plakken dan is de gelcoat voldoende uitgehard om met de volgende stap te beginnen. Standaard wordt MEKP (MethylEthylKetone Peroxide) als verharder toegevoegd aan de gelcoat, bij de gelcoat moet 2% verharder toegevoegd worden.

Veel voorkomende gelcoat problemen
Het aanbrengen van gelcoat is mogelijk het meest complexe aspect van het werken met polyester. Problemen komen vaak voor door verschil in temperatuur, meng verhoudingen en een verschil in de gebruikte technieken. De volgende lijst is een overzicht die de meeste problemen zou moeten uitleggen.

Plooien en putjes
Een gelcoatlaag dunner dan 0,125mm kan plooien/putjes hebben, zeker wanneer de gelcoat met een kwast aangebracht is zullen de kwastvegen overhersend aanwezig zijn. De gewenste dikte is 0.25mm tot 0.5mm. Plooien/putjes kunnen ook ontstaan wanneer men al de polyester/glasweefsel gaat lamineren als de gelcoat nog niet volledig is uitgehard. Controleer dus of de gelcoat niet meer aan de vinger blijft plakken, maar een vinger afdruk wel in de gelcoat zichtbaar is. Als de gelcoat gespoten wordt en er plooien/putjes ontstaan is de kans groot als de apparatuur niet goed is afgesteld, vies is, of mogelijk vocht in het systeem is.

Langzaam uithardende gelcoat
Naarmate de temperatuur bij verwerking verder onder de 21°C komt, wordt de tijd dat de gelcoat uithard steeds langer. Een gelcoat waar te weinig verharder aan is toegevoegd zal ook erg langzaam uitharden. Het is niet aan te raden om minder verharder toe te voegen om zo een langere verwerkingstijd te verkrijgen. De normale verhouding van verharder tot gelcoat is 2%. Hoge luchtvochtigheid zorgt ook voor langere uithardingstijden.

Druppels op de gelcoat
Druppels, lopers, druipers, ze ontstaan meestal omdat de aangebrachte laag gelcoat te dik is. Om dit te voorkomen, spuit diverse dunne lagen van zo’n 30cm afstand van het oppervlak. De maximale dikte per laag is zo’n 0.4mm.

Poreus
Een poreuze gelcoat (lucht belletjes) komt door lucht of vocht wat onder de gelcoat vast zit en tijdens de uitharding van de gelcoat “ontsnapt” en naar boven komt. Dit kan voorkomen worden door steeds dunne lagen te spuiten. Zorg ook dat de luchtdruk niet te hoog is, 40-80 psi is voldoende, afhankelijk van de viscositeit van de gelcoat.

Barsten bij aanraking met water
Wanneer er barsten ontstaan wanneer de gelcoat in aanraking met water komt, betekend dit dat de gelcoat niet volledig is uitgehard, de glasweefsels niet goed gelamineerd zijn (stukken waar geen hars op is gelamineerd) of een te dunne gelcoat.

Krimpen van de gelcoat voor het lamineren
Het krimpen van de gelcoat wordt veroorzaakt door een gelcoat die te snel uithard. Dit komt door het toevoegen van teveel verharder, te snel een nieuwe laag gelcoat lamineren (bij het uitharden ontstaat er hitte als tijdens het uitharden een nieuwe laag wordt aangebracht op de “warme” uithardende vorige jaar, zal het geheel gaan krimpen door de temperatuurs schommelingen). Ook kan het zijn dat het oppervlak van het stuk te warm is waardoor de gelcoat gaat krimpen, dit komt meestal omdat het vormstuk blood is gesteld aan direct zonlicht en zo een verhoogde temperatuur heeft.

Patroon van het glasweefsel is zichtbaar
Als de gelcoat te dun is of niet volledig is uitgehard zal het patroon van de glasmat/glasweefsel zichtbaar zijn in de gelcoat.


Gelcoat blijft aan de mal/vormstuk plakken
Dit ontstaat wanneer het oppervlak van het vormstuk of de mal niet goed genoeg is behandeld met losmiddel. Gebruik daarom alleen losmiddelen die bedoelt zijn voor het gebruik in combinatie met polyester en aanverwante producten!


Lamineren
Wanneer de laatste laag gelcoat volledig is uitgehard moet er een versteviging op de gelcoat aangebracht worden. Deze versteviging zal bestaan uit polyesterhars en glasweefsel/matten. Aanbevolen is het gebruik van glasweefsel met een dikte van 250gr/m2 omdat het makkelijk te gebruiken is bij moeilijke vormen, maar toch een goede stevigheid geeft zonder dat er al te veel lagen nodig zijn. Zorg dat het glasweefsel/matten op maat gescheurd of geknipt zijn voordat de hars gemengd is met verharder!

Lamineer een laag hars op de gelcoat. Leg een laag glasweefsel in deze hars, zorg dat het volledige oppervlak bedekt is.

Gebruik een stevige kwast om de hars in de glasmatjes/weefsel te krijgen. Gebruik hierbij een “pocherende” beweging. Het is beter de hars er zachtjes in te duwen overal, dan gewoonweg te vegen (verven).

Iedere laag glasweefsel/matjes gelamineerd met hars moet de lucht uit gehaald worden, dit kan voor een groot gedeelte tijdens het lamineren gedaan worden, alle overgebleven luchtbellen worden na het lamineren van alle lagen met een zogenoemde ontluchtingsroller eruit gehaald.

Het basisprincipe bij het bepalen van de dikte van een mal, is dat de mal 2-3 keer zo dik moet zijn als het product dat erin gemaakt gaat worden. Als het product 1 laag van 250gr/m2 wordt, moet de mal dus zo’n 500-750gr/m2 dik worden. Normaliter volstaat het om 4-5 lagen van 250 gr/m2 te gebruiken. Het is ook mogelijk om dikker glasweefsel/mat te gebruiken, van bijvoorbeeld 450gr/m2. Echter, hoe dikker het glasweefsel hoe lastiger het te verwerken is in moeilijke hoeken/vormen. Als beginner is het gemakkelijker om bijvoorbeeld 250gr/m2 te gebruiken en zo de technieken onder de knie te krijgen alvorens over te gaan naar dikker glasweefsel. Natuurlijk moet iedereen dit voor zichzelf beslissen wat hij/zij het makkelijkst vindt werken.

Als de lagen glasweefsel/matten op de gelcoat gelamineerd zijn, wordt met een ontluchtingsroller alle overgebleven lucht uit het laminaat gehaald om een zo stevig mogelijke mal te maken.

Gebruik aceton om het gereedschap schoon te krijgen. Als dit niet gedaan wordt zal de polyesterhars wat in de ontluchtingsroller/kwast achter is gebleven ook uitharden en is het stuk gereedschap onbruikbaar geworden.

Lossen van de mal
Nadat de volledige mal zo’n 24-48 uur de tijd heeft gehad om uit te harden moet deze gelost worden van het originele vormstuk. Voorzicht en tijd zijn hierbij essentieël. Zachte plastic stukjes kunnen tussen de mal en het vormstuk ingedrukt worden om een ruimte ertussen te creeëren.

Zodra er een ruimte tussen de mal en het vormstuk is, wordt het zachte plastic stukje vervangen door een houten/metalen wig (oplopend stuk). Ga zo de hele rand van de mal langs om zo op alle kanten een wigje (hefboompje) te krijgen, eventueel op lange randen meerdere wigjes.

Als alle wigjes geplaatst en de mal is nog niet los gekomen van het vormstuk, dan is er nog een stuk waar de mal en het vormstuk nog aan elkaar zitten door het lossingsmiddel. Voel alle wigjes na of ze nog verder tussen de 2 oppervlaktes in kunnen om zo te zien waar de mal nog vast zit aan het vormstuk en er eventueel meer (of grotere) wigjes nodig zijn om het geheel van elkaar te krijgen.

Mocht dit tot geen resultaat uitkomen, dan kan er wat warm water tussen de mal en het vormstuk ingegoten worden. Door warm water lost het lossingsmiddel op en wordt vaak de zegel die door het lossingsmiddel gecreeërd is verbroken en komt de mal los van het vormstuk.

Als de mal los is gekomen van het vormstuk moeten de randjes van de mal afgezaagd worden met dremel/decoupeerzaag achtige gereedschappen. Mijn voorkeur gaat uit naar een dremel met een slijpsteentje. Het oppervlak van zowel het vormstuk als de mal bevatten nog resten PVA (lossingsmiddel) dit kan er met warm water vanaf gewassen worden.

Enige oneffenheden in de mal moeten met plamuur opgevuld worden en gladgeschuurd.

Een product in de mal maken
Als de mal volledig uitgehard is (zie voor de precieze tijden de bijsluiter van de gebruikte hars) moet de mal van lossingsmiddel voorzien worden. Zodra dit gebeurt is wordt er een laag gelcoat (eventueel met pigment) in de mal gespoten/gesmeerd. Wacht tot de gelcoat uitgehard is, er wel nog een vingerafdruk in achter blijft maar het niet meer aan de vinger blijft plakken, en lamineer de polyesterhars met glasweefsel/matjes met dezelfde techniek als eerder omschreven.

Veiligheids adviezen
Styreen, de weekmaker in polyester is een zeer gevaarlijke stof, styreen is zowel licht ontvlambaar als toxisch wanneer ingeademd. Wanneer styreen veelvuldig wordt ingeademd, kan het blijven schade aan de longen veroorzaken. Symptomen kunnen gelijk zijn aan tuberculose. Werk in een goed geventileerde kamer, maar voorkom direct zonlicht.
Gebruik een gelaatsmasker dat organische dampen tegen houdt.

Zorg dat de temperatuur tijdens het uithardingsproces boven de 20°C (75°F) blijft voor 24 uur. Dit zijn de meest ideale omstandigheden.


Geschreven door Yordi, 11-04-2008

Composietforum.nl