مشکلات رایج در استفاده از مات فیبرگلاس رشته‌ای برش‌خورده و راه‌حل‌های آن

استفاده از رزین پلی‌استر غیراشباع برای مات‌های فیبرگلاس رشته‌ای برش‌خورده یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش‌روی کاربران مواد ترکیبی است، به‌ویژه برای افرادی که از مات‌های پیچیده (Spun Mats) استفاده می‌کنند؛ زیرا این امر نه‌تنها بر کیفیت محصول نهایی بلکه بر کارایی تولید نیز تأثیر می‌گذارد.

این ادعا که مات‌های رشته‌ای ریزشده محصولی همه‌کاره و بسیار کاربردی در صنایعی مانند مواد ساختمانی، تجهیزات شیمیایی، حمل‌ونقل و غیره هستند، کم‌گویی است. این مات‌ها به‌صورت مؤثری در خدمت کاربر قرار خواهند گرفت، در حالی که بودجهٔ کاربر را نیز حفظ می‌کنند.

مناطق خشک و ترکیدن نامساوی الیاف باعث ایجاد شکایت عمده‌ای می‌شوند. تولیدکننده‌ای از مواد ساختمانی اعلام کرد که تأخیر در تحویل پروژه‌ها به دلیل ناسازگانی در مقاومت اجزاء پیش‌ساخته رخ داده است. علل اصلی ناکارآمدی‌های مشاهده‌شده در تحویل پروژه معمولاً مربوط به نحوهٔ کاربرد رزین بوده‌اند؛ مانند تکنیک اعمال آن و احتمال اینکه ویسکوزیتهٔ رزین بیش از حد بالا باشد. شبکهٔ الیاف مات توسط رزین‌های بیش از حد ویسکوز نفوذ نمی‌شود، زیرا اعمال سریع رزین منجر به تجمع آن روی سطح مات می‌گردد.

یکی از مواردی که باید بررسی شود، ویسکوزیته رزین است؛ سعی کنید آن را کاهش دهید تا ضخامت مات را پر کند — رزین با ویسکوزیته کمتر به‌راحتی در مات‌های ضخیم‌تر نفوذ می‌کند. رزین را با قلمو یا غلطک به‌صورت لایه‌های نازک و به‌صورت تک‌به‌تک اعمال کنید و پیش از افزودن هر لایه بعدی، مطمئن شوید که مات به‌طور کامل خیس شده است. بهترین روش صنعتی این است که پس از اعمال هر لایه، رزین را به مدت یک تا دو دقیقه در جای خود بماند تا فرصت پر کردن فضاهای خالی در الیاف را داشته باشد و احتمال روان‌شدن (جریان اضافی) رزین کاهش یابد.

تجمع حباب‌های هوا

وجود حباب‌های هوا در کامپوزیت می‌تواند استحکام ساختار کامپوزیت را کاهش داده و زیبایی سطح آن را از بین ببرد. سطوح کامپوزیت قابل پرداخت‌سازی و استفاده برای تزئین هستند، اما از نظر مکانیکی به‌قدری شکننده‌اند که ممکن است آسیب ببینند یا حتی از سطح جدا شوند. یک مشتری در حوزه شیمی با این مشکل در ساخت مخازن مقاوم در برابر خوردگی مواجه شده بود: حباب‌ها کانال‌هایی ایجاد کرده بودند که اجازه نشت مواد شیمیایی را می‌دادند. علت این پدیده ترکیبی از عملیات غلتاندن، افزودن سریع رزین و وجود رطوبت در مات است. هنگامی که رزین سفت می‌شود، رطوبت موجود در مات با رزین واکنش داده و حباب ایجاد می‌کند.

برای جلوگیری از تشکیل حباب‌ها، ابتدا باید به ذخیره‌سازی صحیح توجه کرد. مات‌ها باید در محیطی خشک و با تهویه مناسب نگهداری شوند تا از آلودگی رطوبتی جلوگیری شود. در حین اعمال، از غلتک دندانه‌دار استفاده کنید و مات را به‌آرامی فشار دهید تا حباب‌های هوا از بین رفته، بدون آنکه الیاف آسیب ببینند. غلتاندن روی رزین باید به‌صورت یکنواخت و آهسته انجام شود تا از به‌دام افتادن هوا جلوگیری شود.

چسبندگی بین لایه‌ای

جداشدن لایه‌ها (دلامینیشن) یک مسئلهٔ حیاتی در قطعات تحمل‌کنندهٔ بار، مانند مات‌های الیاف تکه‌تکه‌شده است. یکی از مشتریان ما در بخش حمل‌ونقل، در عرض چند ماه پس از استفاده، با جداشدن لایه‌های پنل مواجه شد که در نهایت به عنوان یک مسئلهٔ مهندسی عمده شناسایی گردید. این مشکل اغلب ناشی از آلودگی سطحی است. به‌عنوان مثال، پخت ناکافی رزین نیز می‌تواند نتیجهٔ دمای پایین و زمان کوتاه فرآیند باشد. گرد و غبار، روغن‌ها و عوامل آزادکننده روی سطح مات، لایه‌ای از آلودگی ایجاد می‌کنند که در نهایت منجر به جداشدن لایه‌ها می‌شود.

برای بهبود چسبندگی بین لایه‌ها، از پارچه‌ای بدون پرز برای تمیز کردن سطح مات قبل از لامینه‌کردن استفاده کنید. از حلال‌های قوی که می‌توانند الیاف مات را تخریب کنند، دوری کنید. محیط پخت را در دمای ثابتی نگه دارید که توسط سازنده رزین توصیه شده است (برای رزین‌های استاندارد پلی‌استر، این محدوده ۱۸ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد است). رزین را مطابق دستورالعمل‌های صنعتی پخت کنید. زمان پخت ثانویه کافی (۲۴ تا ۴۸ ساعت) به‌طور قابل‌توجهی استحکام چسبندگی را افزایش می‌دهد.

لبه‌های برش آزاد

پس از برش مات، الیاف آزاد می‌توانند باعث نامنظم‌شدن چیدمان لایه‌ها و کاهش کیفیت شوند. این مشکلی بود که یک تولیدکننده قایق‌های کامپوزیتی برای صنعت ورزش‌های تفریحی با آن مواجه شد. الیاف آزاد باعث ایجاد سطوح ناصافی شدند که نیازمند سنباده‌زنی گسترده بودند. الیافی که به‌درستی برش داده نشده یا کشیده نشده بودند، ناشی از ابزارهای برش تیز نبوده یا روش برش خشن بود.

این مشکل را می‌توان با استفاده از ابزارهای برش تیز مانند قیچی‌های چرخشی یا قیچی‌های ترکیبی رفع کرد. مطمئن شوید که ماتریال را روی سطحی صاف و سخت برش دهید تا جابجایی الیاف جلوگیری شود و از فشار کمی برای تسهیل برش استفاده کنید. برای عملیات‌های بزرگ، متخصصان پیشرو مواد فیبرشیشه‌ای توصیه می‌کنند از سیستم‌های برش خودکار برای به‌دست آوردن لبه‌هایی تمیز و یکنواخت استفاده شود.