رزین پلی استر Polyester Resin  

رزین پلی استر ماده ای است که در مجسمه سازی و کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. رزین پلی استر در ابتدا به شکل مایعی است به غلظت مربا، ولی وقتی با هاردنر مخلوط می گردد، پس از مدتی حرارت آن بالا می رود و به حالت ژله در می آید و سپس سخت و محکم می گردد. (در فارسی واژه "پلی استر" را که در اصل نام نوعی الیاف است، به جای رزین پلی استر هم به کار می برند)

 *به هنگام سفت شدن پلی استر، مولکول ها به هم نزدیک شده و مقداری از محلول نیز تبخیر می گردد. در نتیجه، حجم پلی استر بعد از بستن، اندکی کاهش می یابد.

*پلی استر سخت شده را دیگر نمی توان به حالت مایع برگرداند (thermosetting plastic) 

*مناسب ترین درجه برای کار با پلی استر، حرارت بیست درجه می باشد. 

*پلی استر مایع، بوی زننده ای دارد و اگر روزانه مقدار پنج کیلوگرم از آن مصرف شود بی ضرر است، ولی بیش تر از این مقدار را باید در اتاقی که تهویه می شود، انجام داد. 

*رزین پلی استر به بعضی اجسام مثل چوب می چسبد. بنابر این باید داخل قالب را صاف بگیریم و از جداکننده ها در داخل آن استفاده کنیم. می توانیم از پارافین و یا فیلم استفاده کنیم. فیلم، مایعی است که با قلم مو بر سطح قالب زده می شود و پس از خشک شدن، یک لایه نایلون مانند نازک ایجاد می کند.  

*رزین پلی استر باید در جای خنک و تاریک نگهداری شود. عمر رزین در صورتی که مرغوب باشد، به دوازده ماه می رسد. 

*پلی استر بعد از بستن، محکم و غیر سمی می گردد و غیر متخلخل است. می توان آن را سوهان زد و یا با مته سوراخ نمود.  

*می توان انواع رنگ های پودری را با رزین پلی استر مخلوط نمود تا به صورت رنگین در آید. 

*رزین پلی استر در مقابل نور تغییر رنگ نمی دهد. 

*هاردنرهای مورد استفاده در پلی استر، به دو صورت مایع و خمیری وجود دارند. کار کردن با نوع خمیری ساده تر است، هاردنر مایع به رنگ آب است و بوی تندی دارد.  

میزان هاردنر در رزین پلی استر: 

با کم و زیاد کردن هاردنر، می توان زمان سفت شدن را تنظیم نمود. قانون کلی میزان هاردنر در رزین پلی استر های شفاف، 2 درصد است. رزین پلی استر در لایه های نازک خیلی به کندی سفت می شود و قسمت بالای آن به حالت چسبنده باقی می ماند. در این موارد، باید مقدار هاردنر را به 4 درصد رساند. اگر ضخامت پلی استر زیاد باشد، احتمال ترک خوردگی پیش می آید که در این مورد، باید میزان هاردنر را یک درصد انتخاب نمود. وقتی که قالب پلاستیکی است و نسبت به حرارت حساس می باشد نیز باید میزان هاردنر را کاهش داد. اگر مقدار هاردنر از 4 درصد تجاوز کند، باعث می شود پلی استر خیلی ترد و شکننده شود. برای این که پلی استر حالت قابل انعطافی داشته باشد، بایستی میزان هاردنر را یک درصد گرفت.

ماده شتاب دهنده در رزین پلی استر (کاتالیزور):

 ماده شتاب دهنده، مایعی است به رنگ بنفش که از ترکیبات کبالت است. مقدار ماده شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلی استر تاثیر می گذارد. بسیاری از شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو می اندازند و باعث می شوند پلی استر میل به زردی یا قرمزی پیدا کند. ماده شتاب هنده در ایجاد حرارت به هنگام بستن نیز تاثیر می گذارد. وقتی ماده شتاب دهنده بیشتر باشد، به دلیل تسریع عمل پلیمریزاسیون، حرارت بیشتری تولید می گردد. برای آماده کردن پلی استر اول ماده شتاب دهنده را در آن می ریزیم و خوب به هم می زنیم و سپس ماده ی هاردنر را به آن می افزاییم.

زمان بستن پلی استر: 

زمان بستن پلی استر به مقدار ماده شتاب دهنده و مقدار ماده هاردنر و دمای هوای اتاق بستگی دارد. زمان بستن پلی استر شفاف، طولانی تر از زمان بستن پلی استر غیر شفاف است.  درجه حرارت پایین در اتاق باعث می شود عمل بستن به تعویق بیفتد. اگر درجه حرارت اتاق زیر 15 درجه سانتی گراد باشد، در پلی استر شفاف عمل سفت شدن صورت نمی گیرد. در این صورت گفته می شود که پلی استر منجمد شده است. ولی پلی استر غیر شفاف در حرارت بالای 12 درجه می تواند سفت شود. لایه های نازک پلی استر برای سفت شدن به مدت طولانی تری نیاز دارند پلی استر بعد از بستن، تا چندین روز به سخت شدن ادامه می دهد. بنابراین باید برای صاف کاری آن بعد از چند روز که از قالب بیرون آمد اقدام نمود. مدت بستن پلی استر را می توان با قرار دادن مجسمه در فر آشپزخانه در حرارت 50 تا 80 درجه به نیم ساعت رساند. 

 میزان انقباض پلی استر:

 پلی استرهای مختلف، معمولا بین 3 تا 5 درصد حجم خود را در طی زمان انعقاد از دست می دهند. این خاصیت دارای مزایا و مضراتی است. مزیت آن در این است که به علت کوچک شدن، از قالب ساده تر بیرون می آید. ضرر آن در این است که اگر یک لایه از آن را روی لایه دیگری که منعقد شده بریزیم، به علت این که لایه قبلی به علت انقباض با دیواره قالب فاصله پیدا کرده است، به داخل آن فاصله راه پیدا می کند و حجم زائدی را به وجود می آورد که بعدا باید تراشیده شود.

  رنگ کردن مجسمه های پلی استری: 

می توان پودر رنگ را با پلی استر مخلوط نمود و خوب به هم زد و سپس کبالت را به آن اضافه کرد. پس از انجام مراحل بعدی و انعقاد مجسمه، وقتی آن را از داخل قالب بیرون بیاوریم، مجسمه رنگی یکدست خواهد داشت. مجسمه های پلی استری را همچنین می توان با جوهر رنگ آمیزی کرد. با جوهر رنگ مقداری استون یا تینر فوری مخلوط می کنیم و با قلم مو آن را به روی مجسمه پلی استری می کشیم. یکی دیگر از رنگ های مورد استفاده برای پلی استر، رنگ های آلکید می باشند.

  منبع: نقش برجسته و قالب گیری، ترجمه و تالیف عربعلی شروه، انتشارات بهار

الياف شيشه

الياف شيشه مشهورترين تقويت كننده مورد استفاده در صنعت كامپوزيت مي‌باشد و انواع مختلفي از آن بصورت تجاري وجود دارند كه برخي از آنها عبارتند از:

 E، S،C،ECR،AR. تركيبات شيميايي اين الياف با هم متفاوت است و هر كدام براي كاربرد خاصي مناسب است.

تقريباَ 90 درصد الياف مورد استفاده در كامپوزيتهاي مهندسي الياف شيشه مي‌باشد. الياف شيشه استحكام و سختي مناسبي دارد، خواص مكانيكي خود را در دماهاي بالا حفظ مي‌كند، مقاومت رطوبت و خوردگي مناسبي دارد و نسبتاَ ارزان است . تقسيم بندي شش نوع الياف شيشه و تركيب درصدهاي آن در زير نشان داده شده است

الياف شيشه بدليل دارا بودن الاستيسيته عالي، دانسيته پايين، مقاومت در برابر شوكهاي حرارتي، قيمت پايين و عايق الكتريكي در موارد ذيل مورد استفاده قرار ميگيرد:

صنايع عايق كاري، الكتريكي و صوتي، صنايع ورزشي، صنايع هوافضا، خودروسازي، ساخت نيروگاههاي بادي، كشتي سازي، صنايع نظامي، صنايع ساختمان و شيميايي را ميتوان نام برد.

با توجه به كاربرد اين الياف ميتوان از انواع مختلف آن نيز استفاده نمود:

الياف نوع E جهت كاربردهاي الكتريكي و تقويت مكانيكي Reinforced

الياف نوع S جهت كاربردهاي با خواص مكانيكي بالا High strength reinforcing

الياف نوع C جهت كاربردهاي شيميايي و مقاومت در برابر خوردگي

الياف نوع R جهت كاربردهاي با خواص مكانيكي بال

ECR مقاومت اسيد و باز خوب

 AR-glassمقاومت اسيد و باز خوب

اشکال مختلف الياف شيشه

دسته (strand): يك دسته از چند تاو (tow) تشكيل شده است و هر تاو بيانگر تعداد ليفهايي (fiber) است كه از يك بوش ريسيده مي‌شوند به عنوان مثال مي‌تواند دويست  ليف باشد. مجموعه‌اي از دسته‌ها، يك رشته (roving) ناميده مي‌شود. يك تاب مختصر به رشته داده مي‌شود تا كار كردن با آن آسانتر شود. براي كامپوزيتهاي الياف پيوسته، انتخاب نوع الياف، بستگي به فرآيند شكل دهي و ميزان آرايش يافتگي الياف دارد.

تعداد تارهاي (filament) يك رشته توسط تكس (tex) بيان مي‌شود. به عنوان مثال 600، 200 1 ، 2400

 1 tex = 1000m/g ) (

مي‌توان رشته‌ها را خرد كرد (chopped) و براي توليد نمد شيشه (strand mat chopped) استفاده كرد. در اين حالت از يك بايندر (binder) براي ثابت نگاه شدن الياف در كنار هم استفاده مي كنند. بايندر فوق به هنگام آغشته سازي الياف با رزين خيس خوردگي (wet-out) را كنترل مي‌كند و بنابراين آرايش اتفاقي الياف در نمد حفظ مي‌شود. انتخاب بايندر با توجه به كاربرد مواد انجام مي گيرد و دوام يك قطعه كامپوزيتي مي‌تواند متأثر از نوع بايندر باشد.

نمدهاي الياف پيوسته ( continuous random mat ) شكل ديگري از الياف مورد استفاده مي‌باشند كه در آنها الياف پيوسته با آرايش اتفاقي نمد درست مي‌شود. اين شكل از الياف براي قرار گرفتن در قسمتهاي تيز و كنج قالب مناسبند و در اين حالت الياف آن نمي‌شكنند.

همچنين مي‌توان از الياف شيشه با طولهاي متفاوت براي كاربرد مستقيم در آميزه سازي (BMC) استفاده كرد. طول الياف در نمد (CSM) معمولا بيشتر از mm20 و بلندتر از الياف مورد كاربرد در آميزه سازي است. طول الياف مورد استفاده در رزينهاي گرماسخت نيز بيشتر از گرمانرمهاست. انواع پارچه‌ها با بافتهاي مختلف نيز از رشته‌هاي شيشه بافته مي‌شود.

موفق باشید

  سوالهای متداول هنرجویان

لطفا نظرات خودرا برایمان ارسال تا بتوانیم مفیدتر وارد عمل شویم

صفحه نخست