Quy trình làm composite

Có ba loại quy trình sản xuất composite: đúc mở khuôn, phun và quấn sợi. Các phương  pháp đều có ưu điểm nhược điểm riêng sau đây chúng ta cùng đi sâu phân tích 3 quy trình này nhé.

3 Quy trình làm composite

I. Quy trình đúc mở khuôn

Là phương pháp đúc hở phổ biến nhất nhất hiện nay và chi phí sản xuất khá rẻ vì nó đòi hỏi ít thiết bị nhất. Vật liệu composite gồm cốt sợi được đặt bằng tay trong khuôn và nhựa được phủ bằng chổi hoặc con lăn. Quy trình này được sử dụng để làm cả những vật dụng lớn và nhỏ, bao gồm thuyền, các loại bể chứa, bồn tắm composite, thiết bị vệ sinh như vòi sen.

1. Bước 1 Tạo khuôn và lau chống dính

Đầu tiên ta cần thiết kế khuôn đúc, sau khi có khuôn đúc chúng ta phải vệ sinh khuôn, lau chùi thật sạch không để bụi bám lên bề mặt khuôn. Sau khi vệ sinh khuôn tiến hành quét lớp sáp chống dính. Loại sáp này có công dụng khi xong sản phẩm có thể dễ dàng lấy ra khỏi khuôn.

Tạo và lau khuôn

2. Bước 2. Tạo lớp bề mặt

Sau khi có khuôn và bôi lớp chống dính tiếp đến ta sẽ tạo lớp bề mặt cho sản phẩm. Tùy vào từng loại sản phẩm và mục đích sử dụng như thế nào thì ta sẽ làm một lớp bề mặt phù hợp. Đa phần lớp bề mặt sẽ được tạo từ chất đóng rắn, sơn, Gelcoat,… Tùy loại ta sẽ pha trộn tỉ lệ phù hợp.

Tạo lớp bề mặt

3. Bước 3 làm lớp cốt

Sau khi chúng ta tạo được lớp bề mặt, đợi 20-30 phút cho bề mặt khô rồi chúng ta tiến hành phủ và trải lớp cốt . Tùy vào mỗi loại sản phẩm mà chúng ta chọn loại cốt phù hợp. Đối với dòng sản phẩm như nắm hố ga hay chắn rác thì chúng ta nên dùng sợi thủy tinh để làm phần cốt.

làm lớp cốt

4. Bước 4 phủ lớp nền

Sau khi trải lớp cốt xong tiến hành đổ lớp nền cho sản phẩm. Lớp nền được tạo từ các loại như bột shimao, bột đá và một số hỗn hợp khác khác. Tùy vào mỗi loại sản phẩm mà ta có tỉ lệ pha cho phù hợp.

phủ lớp nền

5. Bước 5 Trải sợi thủy tinh đổ nhựa mở tách khuôn

Sau khi tiến đổ lớp nền xong tiếp tục trải một lớp sợi thủy tinh lần hai. Sau đó chúng ta tiến hành trải một lớp nhựa lên trên bề mặt sản phẩm đề hoàn thiện. Đợi  4-5 tiếng để sản phẩm được khô ráo. Tiếp theo khi sản phẩm đã khô chúng ta tiến hành tách khuân và chuyển sang giai đoạn cuối.

Trải sợi thủy tinh đổ nhựa mở tách khuôn

6. Bước 6: Hoàn thiện sản phẩm

Sau khi trải qua bước tách khuôn ta tiến hành mài bỏ các ba dớ ngoài cạch sản phẩm. Sơn phủ lên sản phẩm để sản phẩm bền lâu hơn.

II. Quy trình phun các sản phẩm composite

Trong quá trình phun lên để tạo sản phẩm bằng composite thì người điểu khiển máy phun cực quan trong, người điều khiển sẽ kiểm soát độ dày và độ đặc của sản phẩm. Mặc dù khối lượng sản xuất trên mỗi khuôn thấp, nhưng có thể sản xuất số lượng sản xuất đáng kể bằng cách sử dụng nhiều khuôn. Quá trình này không có giới hạn về kích thước bộ phận. Quá trình này có thể được tự động hóa.

Cũng giống như Quy trình đúc Mở khuôn, lớp gel chống dính sẽ được phu lên bề mặt khuôn. Sau đó, các hợp chất nhựa được đưa qua một súng cắt nhỏ, làm lắng đọng và bão hòa nhựa trên khuôn. Tiếp đến, quy trình cán mỏng sẽ được cán để thấm hoàn toàn các sợi thủy tinh và nén chặt xuống. Các lớp bổ sung được thêm vào theo yêu cầu về độ dày của từng loại sản phẩm. Chúng ta Có thể sử dụng thêm các chất gia cố cho khâu quấn sợi. Các vật liệu cốt cùng loại như được sử dụng trong quá trình xếp lớp bằng tay.

Khuôn mẫu: có thể có kích thước từ nhỏ đến lớn giúp định hình sản phẩm.

Tàu đang được phun composite lên bề mặt

So với công nghệ phủ sợi nhựa bằng tay thì công nghệ phun Composite  mang đến tiến bộ mới nâng cao chất lượng và hiệu quả gấp nhiều lần cho các nhà sản xuất.

Tốc độ hệ thống phun sơn composite nhanh hơn gấp nhiều lần công nghệ phủ bằng tay.

III. Quy trình quấn sợi

Quy trình quấn sợi là một quá trình tự động áp dụng các sợi liên tục, các sợi composite được quay quanh 1 trục hình trụ để tạo hình. Quy trình quấn sợi  được sử dụng để tạo ra các sản phẩm rỗng như vỏ động cơ tên lửa, Cột lọc composite hay ống dẫn. Quy trình quấn dây tóc ít tốn công sức hơn so với các hai quy trình ở trên.

Quy trình hoạt động của quấn sợi : sợi được chuyển động liên tục qua bể nhựa và quấn vào trục quay. các dây tóc được đặt theo một hướng xác định trước để cung cấp độ bền tối đa theo các hướng cần thiết.Quy trình quấn dây thường được kết hợp với quá trình cắt nhỏ.

Khuôn mẫu: Cuộn dây composite sử dụng các trục gá có kích thước và hình dạng phù hợp của từng loại sản phẩm, các trục này thường được làm bằng thép hoặc nhôm, để tạo thành bề mặt bên trong của phần rỗng. 

Cột lọc composite được làm bằng phương pháp sợi quấn

1. Bước 1: Chuẩn bị lõi quấn

Bước này thì bộ phận để quấn lớp sợi đã được thấm nhựa lên bề mặt được gọi là lõi quấn. Lõi quấn tạo ra hình dạng sản phẩm nên được nên khá quan trọng. Quy trình quấn sợi người ra thường dùng những lõi quấn bằng các loại cát có khả năng hoà tan trong nước kết hợp với thạch cao đối với những sản phẩm có dung tích nhỏ và có lõi. Lõi quấn gồm nhiều khúc đoạn, có thể gập lại với các sản phẩm có dạng ống, đối với những sản phẩm không tháo lõi như bồn chứa hoá chất hay cột composite thì thường được làm bằng kim loại có thể chịu áp cao được.

2. Bước 2: Giai đoạn quấn sợi

Trong bước này thì một lượng gồm nhiều bó sợi hoặc sợi roving sẽ được kéo từ các dãi các cuộn sợi, bao gồm nhiều đầu sợi từ các cuộn sợi. Tiếp theo, các sợi được kéo qua thùng nhúng nhựa trong các thùng nhúng chứa nhựa có chứa các chất xúc tác. Khi máy bắt đầu vận hành, các đầu sợi được người thợ thao tác cho kéo qua thùng nhựa cùng dao gạt nhựa dư  Lúc này, các sợi được kéo căng và cho qua đầu hướng sợi,người thợ tiến hành cố định đầu sợi vào lõi quấn và bật cho máy hoạt động.

Quá trình quốn liên tục sẽ giúp các vòng đầu được cố định trên lõi quấn được siết chặt cho đến khi định hình thành sản phẩm. Lúc này chỉ cần tháo lõi quấn ra, lặp lại quá trình đóng rắn sẽ tạo ra được sản phẩm cuối cùng.

3. Bước 3: Đóng rắn

Hệ thống đóng rắn sẽ được đặt sẵn tại nơi sản xuất và sử dụng số lượng nhựa vừa đủ để hoàn thành thao tác.

Những phương đóng rắn thường gặp như: hơi nước, dùng lò, đèn, dầu nóng….

4. Bước 4: Lấy lõi quấn ra

Nếu lõi được làm từ các hạt cát thì chúng ta dễ lấy chúng ra bằng nước. Nước được người ta xịt vào trục quấn, sau đó cát được nước làm tan ra tiến hành tháo dỡ các thiết bị lắp ráp.

5. Bước 5: Hoàn thành

Sản phẩm và tiến hành kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm theo quy chuẩn chất lượng.