Formaleválasztás
A formaleválasztók alkalmazása nélkülözhetetlen a műanyag termékek gyártásánál. A termék kivételét nagyban megkönnyíti, és munkaidőt takaríthatunk meg az alkalmazásával. Fontos, hogy a megfelelő formaleválasztót alkalmazzuk. A kiválasztás szempontjai:
- Milyen anyagból készül a termék?
- Milyen anyagból készült a gyártószerszám? (Fém, poliészter, epoxi, szilikonkaucsuk, egyéb.)
- Milyen felületet szeretnénk elérni a terméken? (Fényes vagy matt.)
- Hogyan szeretnénk felhordani a formaleválasztót?
- Milyen hőmérsékleten köt a gyanta?
- Kell-e festeni, vagy ragasztani a terméket?
- Hány terméket kell kivenni a szerszámból?
- Mibe kerül? (Itt az árat célszerű az egy termékre eső formaleválasztó költséggel számolni, mivel vannak formaleválasztók, amelyek akár 15-20 termék kivételét is lehetővé teszik újabb formaleválasztózás nélkül.)
Az egyes anyagok összetapadását a felület túl nagy szabadenergiája okozza. Ha folyadékot (pl. vizet) cseppentünk egy nagy szabadenergiájú felületre, akkor a folyadék a lehető legnagyobb felületen szétterül, nedvesíti a felületet. Ezt a vízcseppróbával ellenőrizhetjük:
Néhány felület szabadenergiája:
Fémek 500 mN/m
2
Víz 72 mN/m
2
Poliuretán 46 mN/m
2
PVC 39 mN/m
2
Természetes gumi 32 mN/m
2
Polietilén 31 mN/m
2
Teflon 19 mN/m
2
Összefoglalva:
Ha a polimer felületi energiája kisebb, mint a szerszámé => összeragad.
Ha a polimer felületi energiája nagyobb, mint a szerszámé => leválik.
A formaleválasztók alaptípusai:
PVA (poli-vinil-alkohol). Az egyik legrégebben használt formaleválasztó. Megbízható, vízben oldható leválasztó anyag. Mivel jól ellenáll a sztirolnak, ezért új, még nyers poliészter szerszámok beüzemelésére is alkalmas. A poliészterből készült szerszámok az első időkben mindig tartalmaznak sztirolt, amely lassan vándorol a szerszám felületére. A sztirolban oldódó, vagy duzzadó formaleválasztók ilyen esetekben eltűnhetnek a szerszám felületéről és ezzel a termék beragadását okozzák. A PVA az új poliészterből készült szerszámok esetén is biztosítja a termék kivehetőségét. Ilyen esetben akkor lehet abbahagyni a PVA alkalmazását, amikor a termékkel együtt teljes egészében kijön a szerszámból. A PVA maradványait meleg vízzel lehet eltávolítani a felületekről. Gyakran alkalmazzák viaszpasztával kezelt felületen.
A nálunk megtalálható típusai:
K 3040 Fényes termékfelületet biztosító PVA. Üvegszál erősítésű poliészter, vinilészter és epoxi kompozitokhoz. Kézzel hordható fel.
K 6080 Fényes és
matt felületet biztosító PVA. Üvegszál erősítésű poliészter, vinilészter és epoxi kompozitokhoz. Szórópisztollyal hordható fel. (0,8-1,6 mm-es fúvókával, kis nyomáson.)
A
viaszok a legelső formaleválasztók. A természetes alapú (Carnauba wax) viaszok olvadáspontja alacsony (44
oC), ezért csak ennél alacsonyabb hőmérsékleten alkalmazhatók. Ha a gél kötése közben a viasz megolvad, bekerülhet a gélbe, és ezzel a szerszám felületén megszűnik a leválasztó hatás. Vannak magasabb hőmérsékletű alkalmazásra megfelelő viaszok is. A korszerűbb változatok könnyen párolgó szerves oldószerekben oldva kerülnek forgalomba. Fontos tudni, hogy egyes termékek szilikon adalékokat tartalmaznak, amelytől a felület fényesebb lesz, de a gélszórásnál „halszemek” képződését okozhatja, ezen kívül a termék festését is megnehezítheti.
A nálunk megtalálható típusai:
Fincolux Blue Viasz paszta. Gélezett poliészter termékekhez.
Dipol 62 PU Viasz paszta. Poliészter, vinilészter, epoxi, poliuretán (és habosodó) termékekhez.
1 EPR Folyékony viasz bázisú formaleválasztó. Kézzel és szórópisztollyal is felhordható. Gélezett poliészter vinilészter, epoxi, poliuretán (és habosodó). Célszerű PVA-val (K 3040) alapozni új szerszámoknál.
Mindegyik több rétegben hordható fel. Az egyes rétegeket polírozni kell a következő réteg felhordása előtt.
A
polimer alapú formaleválasztók között a legismertebbek a teflon (PTFE) tartalmúak. Ezek fluorozott szénhidrogének. A
polimer alapú formaleválasztók hőálló és többszöri leválasztásra alkalmas bevonatot képeznek a szerszám felületén. Ez annak köszönhető, hogy a szerszámon erősen tapadnak, és nagyon kevés helyeződik át belőlük a termékre. Emiatt a hibátlan felületű termék további előkezelés nélkül festhető, vagy ragasztható. A legkorszerűbb polimer alapú formaleválasztók nem tartalmaznak halogén vegyületeket, de ezzel együtt például hőállóságban gyakran felülmúlják a teflon származékokat. Az utóbbiak közé tartoznak a szemipermanens formaleválasztók. Amint az elnevezésük is mutatja, nem képeznek folytonos bevonatot a szerszám felületén. Ezzel tökéletes leválasztást biztosítanak és a halszemképződést is megakadályozzák.
A nálunk megtalálható típusai:
Examold Carb HT Polimer alapú formaleválasztó. Epoxi, (poliészter) gélezett és nem gélezett termékekhez fémszerszámokhoz is. Magas hőmérsékletű felhasználásokhoz például prepregekhez is használható.
Bluefilm Szemipermanens, de filmszerű. Üvegszál erősítésű poliészter, vinilészter és epoxi kompozitokhoz. Oldószeres, gyorsan szárad. Használható fémre, fára és ősmintákra, sőt új szerszámokra is Kézzel és szórópisztollyal is felhordható. .
Moldfin Plus Szemipermanens. Gélezett poliészter termékekhez Csúsztató hatása van, ami megkönnyíti a termék kivételét.
Examold GRP Szemipermanens. Gélezett és nem gélezett poliészter és epoxi termékekhez. Magas hőállóságú. Fémszerszámokra is alkalmazható. Prepreg feldolgozásánál is használható. Nem részletgazdag termékekhez ajánlott, mivel nem csúsztat!
Spray-on Szemipermanens szórható formaleválasztó. Gélezett poliészter, (epoxi) termékek előállításához ajánlott akár acél szerszámra is.
Lubrolene E6 Flakonból szórható formaleválasztó. Elsősorban kemény és rugalmas poliuretán rendszerekhez, (habosodó és gyorsöntő is) szilikon-szilikon stb.) Fém kompozit fa szerszámokra is alkalmazható. Általános felhasználású, könnyen kezelhető.
A
pórustömítők alkalmazása elengedhetetlen az ősmintáról történő szerszámkészítés és az új szerszámokból való termékkivétel esetén. Az ősmintán alkalmazott kittből és az új poliészter szerszámból a felszínre kivándorló sztirol nem engedi kikeményedni a legtöbb formaleválasztót. Kivétel a
PVA és a
Bluefilm, amelyeket feljebb már ismertettem. A formaleválasztót a
PVA-ra kell felkenni. A
Bluefilm önmagában formaleválasztó is.
A nálunk megtalálható típusa:
Isomold Primer. Poliészter, epoxi, poliuretán, fenol és fémszerszámokhoz egyaránt alkalmazható pórustömítő. Kézzel hordható fel.
A szerszámok tisztítása
A nem szemipermanens és a viasztartalmú formaleválasztókból a használat során felrakódások keletkeznek a gyártószerszámok felületén. Ezek egy idő után felületi hibákat okoznak, amelyek a termék felszínén esztétikai hibákat idéznek elő. Tehát ezeket időnként el kell távolítani. Két specifikus szert tartunk erre a célra. Az első az egyszerűbb szennyeződések letisztítására szolgál, a második akár a gyantamaradványok eltávolítására is alkalmas. Az utóbbit csak indokolt esetben alkalmazzuk, mert még a gumikesztyűk egy részét is megtámadja.
A nálunk megtalálható típusai:
FINCLENE 2000 Szerszámtisztító folyadék. Kompozit, fém- és faszerszámokhoz.
FINCLENE 915 Szerszámtisztító folyadék makacs szennyeződésekhez. Kompozit, fém és fa szerszámokhoz. Epoxi, poliészter gyantamaradványok eltűntetéséhez.
Csak a teljesség kedvéért:
A
szilikonok csak ritkán használatosak, mert „halszemek” képződését és elő-leválasztást okozhatnak. A fröccsöntött termékek formaleválasztásához gyakran használják. Ha túl sok maradt belőle a felületen, akkor például az epoxigyanták térhálósítóinak habzását okozhatja.
Mivel nagyon sok gondot okozhatnak az erősített műanyag termékek előállításánál, ezért nem forgalmazzuk!
A
belső formaleválasztók növényi olaj, szerves foszforsav-észter, vagy polimer alapúak. 0,5 - 1 %-ban szokták a gyantába keverni. Mivel ezek az anyagok nem férnek össze a gyantával, ezért a felületre kivándorolva érik el a leválasztó hatást. Az alkalmazási területük távol áll az általánostól. Leggyakrabban pultrúziós eljárásoknál alkalmazzák. Kizárólag megrendelésre szerezzük be.
A formaleválasztók alkalmazása:
A szerszám felületét nagyon gondosan meg kell tisztítani, hogy esetleges korábbi formaleválasztó maradványok, vagy szennyeződések ne akadályozzák meg az anyag tapadását a szerszám felületéhez.
Ha szükséges, akkor pórustömítőt kell alkalmazni, esetenként 2-3 rétegben. Ez ősminták, illetve új, vagy felújított szerszámok esetében elengedhetetlen.
A gyártó által javasolt rétegszámban, az előírt várakozási időket betartva, fel kell hordani a formaleválasztót. A nagy nyírásnak kitett helyeken célszerű a rétegszám növelése.
Az utolsó réteg felhordása után hosszabb várakozási időt, vagy hőkezelést szoktak előírni a gyártók.
Ha az előírásokat gondosan betartjuk, akkor nagyon sok készterméket vehetünk ki a szerszámból, anélkül, hogy újabb felületkezelést kellene végeznünk.
A formaleválasztó réteg felújítása akkor válik szükségessé, ha a termék kivétele érezhetően nehezebbé válik. Ilyenkor a szemipermanens formaleválasztók esetében elég egy újabb réteg felhordása, amelyet ugyanúgy kell kezelni, mint a korábbi utolsó réteget.
Gazdaságosság:
A formaleválasztók ára a gyártás alapanyagaihoz viszonyítva nem túl magas. Sorozatgyártásnál érdemes a többszöri leválasztást biztosító korszerű terméket választani, mert az egy termék előállításához szükséges munkaidőt jelentősen csökkenti, mivel a szerszám tisztítása könnyebbé válik és csak nagyon ritkán kell a formaleválasztó bevonatot felújítani. Ennek következtében a drágább formaleválasztó alkalmazása jelentősen csökkentheti az egyéb költségeket. Végső soron az egy termékre jutó formaleválasztó költség a töredéke lehet – anyagban és munkaidőben számolva – a hagyományos leválasztókénak. Nem gazdaságos viszont a drága szerek alkalmazása akkor, ha csak egy vagy két terméket kell kivenni a szerszámból, vagy a szerszám tulajdonságai miatt a leválasztó bevonat minden kivételnél megrongálódik.
Ragasztószalag teszt
A tisztítás és a formaleválasztás minőségének ellenőrzésére egyaránt alkalmas.
- Egy tizenöt-húsz centiméteres maszkoló, vagy szigetelő szalagot rásimítunk az ellenőrizendő felületre.
- Megpróbáljuk lehúzni.
- A jól megtisztított felületen erősen tapad, a jól formaleválasztózott felületről szinte leesik a szalag.
