المشاكل الشائعة عند استخدام لباد الألياف المقطّعة والحلول المُقترحة

يُعد راتنج البوليستر غير المشبع المستخدم مع لباد الألياف المقطّعة إحدى أكبر التحديات التي يواجهها مستخدمو المواد المركبة، لا سيما عند استخدام لباد الألياف الملفوفة (Spun Mats)، إذ يؤثر ذلك سلبًا على جودة المنتج النهائي وكفاءة الإنتاج.

وصف حصائر الألياف المقطعة بأنها منتج متعدد الاستخدامات وقابل للتطبيق على نطاق واسع في قطاعات مثل مواد البناء والمعدات الكيميائية ووسائل النقل وما شابه ذلك هو تقليلٌ من شأن هذا المنتج. فستؤدي هذه الحصائر وظيفتها بكفاءةٍ عاليةٍ لصالح المستخدم مع الحفاظ في الوقت نفسه على ميزانيته.

تؤدي المناطق الجافة وترطيب الألياف بشكل غير متساوٍ إلى شكاوى كبيرة. فقد أفاد أحد منتجي مواد البناء بأن التأخير في تسليم المشاريع نتج عن عدم اتساق مقاومة العناصر المسبقة الصب. وغالبًا ما كانت الأسباب الجذرية لهذه الكفاءة المنخفضة في تسليم المشاريع مرتبطة بطريقة تطبيق الراتنج، مثل تقنية التطبيق ومدى احتمال أن يكون الراتنج لزجًا جدًّا. ففي حال كان الراتنج لزجًّا جدًّا، فإنه لا يخترق شبكة الألياف في الحصيرة، خصوصًا عند تطبيقه بسرعةٍ كبيرةٍ، لأن ذلك يؤدي إلى تجمع الراتنج على سطح الحصيرة.

أحد الأمور التي يجب معالجتها هو لزوجة الراتنج؛ فحاول تقليلها لملء سماكة الفرشاة — إذ يخترق الراتنج الأقل لزوجة الفرشاة السميكة بسهولة أكبر. وبواسطة فرشاة أو أسطوانة، طبّق الراتنج على هيئة طبقات رقيقة واحدة تلو الأخرى، بحيث تُبلّل الفرشاة بالكامل قبل إضافة الطبقة التالية. وتشير أفضل الممارسات الصناعية إلى ترك الراتنج لمدة تتراوح بين دقيقة ودقيقتين للسماح له باختراق الفراغات الموجودة داخل الألياف قبل إضافة كمية إضافية، وذلك لتقليل احتمال حدوث جريان زائد.

تراكم الفقاعات الهوائية

وجود الفقاعات الهوائية في المادة المركبة يمكن أن يقلل من قوة هيكلها ويُفسد المظهر الجمالي للسطح. ويمكن تجهيز أسطح المادة المركبة واستخدامها لأغراض الديكور، لكنها في الوقت نفسه هشّةٌ بما يكفي لتتعرّض للتلف أو حتى تتساقط. واجه عميلٌ يعمل في المجال الكيميائي مشاكلَ من هذا النوع أثناء تصنيع خزانات مقاومة للتآكل: حيث أنشأت الفقاعات قنوات سمحَت بتسرب المواد الكيميائية. ويعود السبب في ذلك إلى مزيج من عمليات الدحرجة، وإضافة الراتنج بسرعة، والرطوبة الموجودة في الفرشاة (المات). وعندما يتصلّب الراتنج، تتفاعل الرطوبة الموجودة في الفرشاة مع الراتنج مُشكِّلةً فقاعات.

ولتجنب تكوّن الفقاعات، ركّز أولًا على التخزين الصحيح: فيجب تخزين الفرشاة (المات) في مكان جاف وجيد التهوية لتفادي تلوّثها بالرطوبة. واستخدم أسطوانة دحرجة مسنّنة أثناء التطبيق، واضغط على الفرشاة بلطف لإزالة جيوب الهواء دون إتلاف الألياف. ويجب أن تتم عملية دحرجة الراتنج بشكل متجانس وبطيء لتفادي حبس الهواء داخل المادة.

الالتصاق بين الطبقات

يُعَدّ التفكك الطبقي مشكلةً حرجةً في الأجزاء الحاملة للأحمال، مثل أطباق الألياف المقطّعة. واجه أحد عملائنا في قطاع النقل تفككًا طبقيًّا في الألواح خلال بضعة أشهر من الاستخدام، واتضح أن هذه المشكلة تُشكّل عقبةً هندسيةً كبرى. وغالبًا ما تكون هذه المشكلة ناتجةً عن تلوث السطح. فعلى سبيل المثال، يؤدي انخفاض درجة حرارة عملية التصلّب وقصور مدة التصلّب إلى عدم اكتمال تصلّب الراتنج. كما أن الغبار والزيوت وعوامل الإفلات الموجودة على سطح اللبادة تشكّل طبقة تلوث، مما يؤدي بدوره إلى التفكك الطبقي.

لتحسين الالتصاق بين الطبقات، استخدم قطعة قماش خالية من الوبر لتنظيف سطح المات قبل التصفيح. وابتعد عن المذيبات القوية التي قد تُتلف ألياف المات. واحتفظ ببيئة التصلب عند درجة حرارة ثابتة ضمن النطاق الذي يوصي به مصنع الراتنج (ولراتنجات البوليستر القياسية يكون هذا النطاق ١٨–٢٥ °م). وقم بتصلب الراتنج وفقًا للمعايير الصناعية. كما أن فترة التصلب الإضافية الكافية (٢٤–٤٨ ساعة) تزيد بشكل ملحوظ من قوة الالتصاق.

حواف القطع غير المحكمة

بعد قطع المات، قد تتسبب الألياف غير المحكمة في طبقات غير متجانسة وتُضعف الجودة. وهذه هي المشكلة التي واجهها مصنع قوارب الكاياك المركبة المخصصة لقطاع الرياضات الترفيهية. فقد أدت الألياف غير المحكمة إلى أسطح خشنة احتاجت إلى صقلٍ مكثف. أما الألياف التي لم تُقطع بدقة أو لم تُسحب بعد القطع فهي ناتجة عن أدوات قطع باهتة جدًّا أو عن طريقة قطع خشنة جدًّا.

يمكن التخلص من هذه المشكلة باستخدام أدوات قطع حادة مثل القواطع الدوارة أو المقصات المركبة. وتأكد من قص السجادة على سطحٍ صلبٍ مستوٍ لمنع إزاحة الألياف، واستخدم ضغطًا خفيفًا لتيسير عملية القطع. أما في العمليات الكبيرة، فيوصي خبراء مواد الألياف الزجاجية الرائدون باستخدام أنظمة قطع آلية للحصول على حواف نظيفة ومتجانسة.