SE429418B - Sett att framstella ett tjockt, armerat plastforemal - Google Patents

Description

15 25 40 vaosavs-s hetsskíktet och laminering därefter av följande enhetsskikt pâ den slipade ytan. Vid den först angivna metoden är tiden för formningen begränsad och beroende av bindemedlets egenskaper, och dessa kan även begränsa användningen av slutprodukten. I det senare fallet är processen komplicerad, och när en stor area skall förbindas är metoden besvärlig att genomföra. _ Det utgör därför ett syftemål hos föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett tjockt, armerat plastföremål, i vilket de individuella enhetsskikten är starkt bundna ti1l_varandra, medelst ett lätt och enkelt förfarande, utan-att de tidigare nämnda olägenheterna hos de kända processerna uppkommer.

Enligt uppfinningen kan detta syftemâl uppnås medelst en process för framställning av ett tjockt, armerat plastföremål genom lamínering av enhetsskikt av ett formningsmaterial, samman- satt av ett värmehärdande harts och ett armeringsmaterial, varvid fibrer, företrädesvis glasfibrer, utsprides på ytan av ett tidigare anbragt enhetsskikt medan det föreligger i ohärdat tillstånd, varefter detta enhetsskikt härdas, och det följande skiktet lamineras på det härdade enhetsskiktet.

Det formningsmaterial som är sammansatt av värmehärdande harts och armeringsmaterial och som användes som ett enhetsskikt i föreliggande förfarande kan utgöras av varje material som konventionellt användes inom området för fiberarmerade plast- material (FRP), och behöver icke vara speciellt. Det lämpligaste formningsmaterialet för användning i uppfinningen utgöres av ett tyg, såsom en matta av glasfibrer eller andra fibrer, vilket impregnerats med ett värmehärdande harts, såsom en omättad polyester, tillsammans med ett härdningsmedel. Ett så kallat hartscement, framställt genom blandning av ett värmehärdande harts, t.ex. ett omättat polyesterharts, med sand eller med både sand och fibrer eller ett fyllmedel, tillsammans med ett härdningsmedol, kan även i vissa fall användas som formníngs- material för framställning av ett enhetsskikt.

I Det väsentliga draget i sättet enligt uppfinningen ligger i att fibrer utsprides på ett enhetsskikt som föreligger i ohärdat tillstànd. De använda fibrerna utgöres av sådana som erhålles genom kapning av kommersiella glasfibrer till en längd av Z-50 mm, företrädesvis då 5-20 mm. Mängden av glasfibrerna är icke speciellt begränsad, så länge som den kan åstadkomma de enligt uppfinningen avsedda resultaten. Effekten minskas dock 111 15 40 7808475-3 'JJ vanligen när mängden är mindre än 0,1 g per 100 cmz av enhets- skiktet. Den övre mängdgränsen utgöres av den, vid vilken det ohärdade hartset i enhetsskiktet genom sin vidhäftningsförmága kan kvarhâlla fibrerna utan att inbädda dem i hartset, med andra ord att fibrerna åtminstone delvis häftar vid enhetsskiktets yta genom hartset i ett sådant tillstånd, som om de vore implanterade i enhetsskiktet. Vanligen är den övre gränsen 2 g per 100 cmz av enhetsskiktet. Lämpligen användes fibrerna vanligen i en mängd av 0,3-0,8 g per 100 cmz av enhetsskiktet.

I det följande steget av processen enligt uppfinningen härdas det enhetsskikt, på vilket fibrerna utspritts, och det följande enhetsskiktet lamineras till det härdade skiktet. Medan det följande skiktet fortfarande föreligger i ohärdat tillstånd utsprides fibrer på det, varefter enhetsskiktet härdas på samma sätt som tidigare. Genom att denna process upprepas ett erforderligt antal gånger kan det önskade, tjocka och armerade plastföremâlet framställas. Givetvis är det icke nödvändigt att utsprida fibrer på det översta enhetsskiktet.

Som framgår av föregående beskrivning skall i sättet enligt uppfinningen fibrer utspridas på ytan av ett första, tidigare anbragt enhetsskikt innan detta härdas. Medan en ände av minst en bit av fibrerna är inbäddade i enhetsskiktet och den andra änden är fritt exponerad härdas enhetsskiktet. Därefter lamineras ett andra enhetsskikt i ohärdat tillstånd till det härdade första enhetsskiktet. Följaktligen kommer de exponerade, fria ändarna av fibrerna att denna gång komma under det andra enhetsskiktets undre yta, och de fixeras i läge när det andra enhetsskiktet härdas. Enligt uppfinningen kommer sålunda de närliggande enhetsskikten att förbindas av fibrerna, och det erhållna tjocka, armerade plastföremälet har en överlägsen för- bindningsstyrka mellan skikten och har fördelaktiga egenskaper som gör att det verkar som en uppbyggnad i ett stycke.

Uppfinningen beskrives i det följande specifikt under hän- visning till en utföringsform som åskàdliggöres i medföljande ritning, vilken visar framställning av en koppling, sammansatt av tre skikt. flg¿_l utgör en sidovy i sektion, och visar steget med ut- bildande av ett första enhetsskikt. Pig. 2 utgör en sektionsvy utefter linjen 2-2 i fig. 1. Pig. 3 utgör en sidovy i sektion, och visar steget med utbildande av ett andra enhetsskíkt, och 7808475-3 10 15 Pig. 5 utgör en sídovy i sektion av-en sammansättning enligt uppfin- ningen, erhällen efter utbildande av ett tredje enhetsskikt.

I fig; 1 och 2 betecknar hänvisningsnumren 1 och 1' delar fiv. 4 utgör en sektionsvy utefter linjen 4-4 i fíg. 3. av en kärnform, vilka är anbringade på en bärande axel Z medelst klämmor 3, respektive 3'. Formníng av en hylsa genomföres kring kärnformen. Efter fullbordad formning kan den erhållna hylsan skiljas från kärnformen 1, 1' genom att klämmorna 3 och 3' av- lägsnas från bäraraxeln 2.

Enligt fig. 1 och 2 líndas kring kärnformen 1, 1' ett formningsmaterial 4,_framställt genom impregnering av en glas- 'fibermatta med ett omättat polyesterharts och ett härdningsmedel,. så att ett första enhetsskikt bildas. Medan hartset i formnings- materialet 4 fortfarande föreligger i ohärdat tillstånd ut- sprides därefter glasfíbrer S (en sträng, sammansatt av 60 en- fibertrådar med en diameter av 9 um) med 6 mm längd jämnt över hela ytan av det första enhetsskiktet och i en mängd av 0,4 g per 100 cmz, så att glasfibrerna fästes vid formningsmaterialet 4 på sådant sätt, att en ände av åtminstone en del av fibrerna inbäddas i hartset och den andra änden är fritt exponerad. Där- efter härdas formningsmaterialet 4. På detta sätt utbildas, så- som vísas i fig. 1 och 2, ett härdat, första enhetsskikt 4 med glasfibrerna 5 inbäddade i sitt ytskikt kring kärnformen 1, 1'.

Efter härdningen av det första enhetsskiktet 4 líndas kring den periferiella ytan av det första enhetsskiktet 4 ett formnings- material 6, framställt genom ímpregnering av en glasfibermatta med ett omättat polyesterharts och ett härdningsmedel, så att ett andra enhetsskikt bildas. På samma sätt som vid framställ- ningen av det första enhetsskiktet utsprides glasfibrer 7 jämnt över dess hela yta, varefter hartset härdas. Ett härdat andra enhetsskikt 6 bildas, vilket är förbundet till det första enhets- skíktet 4 genom glasfibrerna 5, och som har glasfibrerna 7 fast inbäddade 1 sitt ytskikt. ' Slutligen líndas ett formningsmaterial 8 med samma samman- sättning som ovan kring den periferiella ytan av det härdade andra enhetsskíktet 6, och hartset härdas till att bilda ett tredje cnhetsskikt 8. Även i detta fall erhålles en stark förbindning mellan det tredje enhetsskiktet 8 och det andra enhctsskiktet 6 'genom glasfibrerna 7, såsom visas i fig. 5.

Ehuru den ovanstående beskrivningen specifikt har avsett 10 15 7808475~3 framställning av en koppling som ett typiskt exempel, är det att märka att uppfinningen även kan tillämpas på framställning av ett T-stycke, en rörkrök, en reduktionsmuff, ett korsstycke och andra typer av rörförbindningar som erfordrar liknande hållfasthet och noggran dimensionsstabilitet. Givetvis kan uppfinningen även till- lämpas på framställning av vanliga plaströr och plastplattor.

För vissa formade föremål kan uppfinningen tillämpas partiellt, exempelvis på de delar som speciellt erfordrar förstärkning. lverkan av föreliggande uppfinning åskådliggöres av- följande exempel, vilket icke har någon begränsande innebörd.

Exempel Fyra skikt av en matta av hackade glasfibersträngar (450, en produkt från Nittobo Company Limited) och impregnerade med ett omättat polyesterharts lamínerades på en kärnform av den typ som visas i fig. 1, med en ytterdiameter av 200 mm, till att bilda ett första enhetsskikt. Det första enhetsskiktet härdades vid rumstemperatur, och ovanpå detta utbildades ett andra enhets- skikt av samma fyra lager av mattan av hackade glasfibersträngar.

Det andra enhetsskíktet härdades vid rumstemperatur. Det erhållna formade föremålet betecknas med A. I I Processen enligt ovan upprepades, varvid dock före härd- ningen av det första enhetsskiktet hackad glasfibersträng med en längd av 6 mm utspreds på det första enhetsskíktet i en mängd av 0,4 g per 100 cmz, varefter det första enhetsskiktet härdades vid rumstemperatur, och sedan samma enhetsskikt utbildades på det härdade första skiktet och sedan härdades vid rumstemperatur.

Det formade föremålet betecknas med B. Åtta skikt av samma matta av hackad glasfíbersträng som ovan och impregnerade med ett omättat polyesterharts laminerades på samma kärnform på en gang utan härdning, varefter dessa skikt härdades vid rumstemperatur. Det härdade föremålet betecknas med C.

Uppningarna vid båda ändarna av vart och ett av de formade föremålen A, B och C tillslöts med en järnfläns, och de under- kastades ett destruktíonsprov, bestående i att ett hydrauliskt tryck medelst en kolvpump pålades på insidan av vardera föremålet.

Resultaten angives i följande tabell. vsosuvs-3 6.

Format föremål É Brotthållfasthet (MPa) A ' 4,5 B 5,7 C 6,0 De erhållna resultaten visar, att det formade föremålet B enligt uppfinningen hade en mycket förbättrad hållfasthet gentemot det formade föremålet A, i vilket det första och det andra ennets- skiktet icke var förbundna medelst glasfibrer. Det framgår även att hâllfnstheten hos det formade föremålet B enligt uppfinningen nästan var jämförbar med den hos det formade föremålet C, vilket erhölls genom lamínering av samma antal skikt av glasfibermatta samtidigt och härdning av dem.

Claims (5)

7808#?5~3 I Patentkrav

1. Sätt att framställa ett tjockt, armerat plastföremål genom lamineríng av ett flertal skikt av ett formningsmaterial, sammansatt av ett värmehärdande harts och ett armeríngsmaterial, k ä n n e t e c k n a t därav, att fibrer (5) utsprides pá ytan av ett tidigare anbragt skikt (4) medan detta föreligger i ohär- dat tillstånd, varefter skiktet härdas, och det följande skiktet (6) lamineras på det härdade skíktet (4).

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att glasfibrer utsprides i en mängd av 0,1 - 2 g, företrädesvis 0,3 - o,s g, per 100 cmz av skiktet (4).

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att glasfibrerna har en längd av 2 - 50 mm, företrädesvis 5 - 20 mm.

4. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att formningsmaterialet-utgöres av en glasfíbermatta impregnerad med ett omättat polyesterharts.

5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att formningsmateiralet utgöres av ett hartscement, framställt genom blandning av ett omättat polyesterharts med sand eller med sand och fibrer eller ett fyllmedel.