مطالعه موردی: آرالدایت رنجل SW 404 / رِن HY 404 پر شده از ژل اپوکسی برای سطوح مقاوم به سایش ابزار

مطالعه موردی: ژلکوت اپوکسی پر شده RenGel SW 404 / Ren HY 404 برای سطوح ابزارسازی مقاوم در برابر سایش

پیشینه پروژه

یک کارگاه ساخت کامپوزیت و الگو سازی به یک لایه سطحی برای قالب‌گیری FRP (پلاستیک تقویت شده با الیاف)، الگوهای ریخته‌گری و مدل‌های تکراری در مقیاس کوچک نیاز داشت. پس از دمونتاژ، سنباده‌زنی و جابجایی مکرر، الگوهای اصلی اولیه دچار خراشیدگی سطح، لب‌پریدگی لبه‌ها و عدم تکرارپذیری ابعادی ناهمگون شده بودند. مشتری به یک ماده سطحی با سطح سخت، مقاومت خوب در برابر سایش و تحمل شیمیایی نیاز داشت، در حالی که قابلیت اعمال با قلم‌مو بر روی مدل‌های اصلی نسبتاً کوچک را داشته باشد.

هانتسمن سری SW 404 را به عنوان سیستم‌های ژلکوت اپوکسی پر شده برای الگوهای ریخته‌گری، مدل‌های فرز کپی، قالب‌های ریخته‌گری فوم و بتن، ابزارها و وسایل کمکی ابزارسازی معرفی می‌کند. این مطالعه موردی از این دامنه کاربرد پیروی می‌کند.

راه حل مواد

سیستم انتخاب شده RenGel SW 404 (رزین خمیری تیکسوتروپیک آبی) با Ren HY 404 (سخت کننده مایع زرد کم‌رنگ) بود. این یک ژلکوت اپوکسی دو قسمتی پر شده است که به یک سطح سخت پخت می‌شود و به عنوان لایه تماسی برای الگوهای اصلی، ابزارها یا قالب‌ها مناسب است.

داده‌های کلیدی از TDS:

• نسبت اختلاط وزنی: SW 404 : HY 404 = 100 : 9
• زمان کار در دمای 25 درجه سانتیگراد: 20-30 دقیقه
• گیرش اولیه در دمای 25 درجه سانتیگراد: 6-8 ساعت
• پخت کامل در دمای 25 درجه سانتیگراد: 3-5 روز؛ پس از پخت در دمای 50 درجه سانتیگراد: 20-24 ساعت
• چگالی پخت شده: 1.80-1.90 گرم بر سانتی‌متر مکعب؛ سختی شوره D 85-90
• مقاومت کششی: 5.00-6.00 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع؛ مقاومت فشاری: 13.00-15.00 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع؛ مقاومت خمشی: 12.00-14.00 کیلوگرم بر میلی‌متر مربع
• مقاومت ضربه (ISO 179): 7.50-9.50 کیلوژول بر متر مربع
• انقباض خطی (میله تست 28*1*3 سانتی‌متر): 0.06-0.08٪
• ضریب انبساط حرارتی خطی: 35-40 * 10 به توان منفی 6 / درجه سانتیگراد؛ پایداری ابعادی مارتنز: 45-65 درجه سانتیگراد

تمام مقادیر بر اساس تست در دمای 25 درجه سانتیگراد است؛ نتایج واقعی با دمای محیط، دقت وزن‌کشی، ضخامت فیلم و روش پخت متفاوت است.

فرآیند کاربرد

1. محیط و بستر:محل کار تهویه شده، تمیز و خشک نگه داشته شد. بستر اصلی عاری از روغن، عامل جداکننده و آب ایستاده بود. TDS اشاره می‌کند که دماهای زیر 18 درجه سانتیگراد ممکن است واکنش را مختل کند، بنابراین محدوده کاری 18-25 درجه سانتیگراد حفظ شد.
2. پیش اختلاط:SW 404 یک خمیر تیکسوتروپیک است و قبل از استفاده کاملاً هم زده شد؛ HY 404 به آرامی هم زده شد. هر دو جزء با وزن 100:9 با استفاده از ترازو دقیق وزن شدند و خطا طبق الزامات TDS در حدود ±5٪ کنترل شد.
3. اختلاط:سخت کننده به رزین اضافه شد و حداقل به مدت 5 دقیقه به صورت دستی یا با سرعت کم هم زده شد. دیواره‌های ظرف، کف و کاردک به طور مکرر خراشیده شدند تا از مخلوطی همگن و بدون رگه اطمینان حاصل شود. از اختلاط با سرعت بالا که می‌توانست هوا را وارد کند، اجتناب شد.
4. اولین لایه نازک:با استفاده از یک قلم‌موی تمیز، خشک و با پرز کوتاه، ژلکوت به طور یکنواخت روی سطح اصلی اعمال شد. لایه تا حد امکان نازک و پیوسته نگه داشته شد تا حباب‌های ریز به دام افتاده به حداقل برسد. لبه‌ها و فرورفتگی‌ها به آرامی و بدون تجمع مواد قلم‌زنی شدند.
5. لایه دوم:هنگامی که لایه اول به حالت ژل رسید اما هنوز قابلیت اتصال بین لایه‌ای را حفظ کرده بود، لایه دوم به همان روش اعمال شد. برای نسخه‌های دیگر SW 404، تامین‌کنندگان توصیه می‌کنند در حالی که ژلکوت ژله‌ای شده اما هنوز کمی چسبنده است، ادامه دهید؛ برای نسخه HY 404، قضاوت بر اساس وضعیت ژل در محل و پنجره زمان کار TDS بود. هر دو لایه نازک نگه داشته شدند و هیچ تجمعی از مواد در گوشه‌ها وجود نداشت.
6. پخت و پرداخت:در دمای 25 درجه سانتیگراد، سخت شدن اولیه در عرض 6-8 ساعت رخ داد و خواص پایدارتر در طول 3-5 روز توسعه یافت. در صورت نیاز به پایداری ابعادی یا حرارتی بالاتر، پس از پخت در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 20-24 ساعت اعمال شد. سپس سطح را می‌توان سنباده زد، تعمیر کرد و با عوامل جداکننده مناسب استفاده کرد.

نتایج

در این پروژه نمایشی، SW 404 / HY 404 به عنوان ژلکوت سطحی نتایج زیر را ارائه داد:

• سختی سطح بالا:سختی شوره D 85-90؛ سطح قلم‌زده در برابر نرم شدن در اثر دمونتاژ مکرر و سنباده‌زنی سبک مقاومت کرد.
• مقاومت خوب در برابر سایش:سطح سخت پر شده در برابر جابجایی، پاک کردن ابزار و اصطکاک ناشی از فرآیندهای FRP با لایه‌گذاری مرطوب بهتر مقاومت کرد.
• تکرارپذیری ابعادی پایدار:انقباض خطی تنها 0.06-0.08٪ در میله‌های تست، کاربردهایی را که نیاز به دقت الگوی بالا دارند، مانند جیگ‌های بازرسی و الگوهای اصلی، پشتیبانی کرد.
• تحمل شیمیایی:مقاومت خوب در برابر مواد شوینده معمول کارگاه، باقی‌مانده استایرن/رزین و مواد شیمیایی ملایم. لیست مقاومت شیمیایی دقیق باید با MSDS و داده‌های مقاومت شیمیایی تخصصی تأیید شود.
• کاربرد قابل کنترل:خمیر تیکسوتروپیک، که با قلم‌موی پرز کوتاه استفاده می‌شود، برای تعمیرات کوچک و پوشش کامل فیلم نازک بدون نیاز به تجهیزات اسپری مناسب بود.

کاربردهای پیشنهادی

• الگوهای ریخته‌گری، الگوهای اصلی، مدل‌های فرز کپی و تکراری
• ژلکوت سطحی برای قالب‌های FRP و ابزارسازی با لایه‌گذاری مرطوب
• سطح سخت مقاوم در برابر سایش برای قالب‌های فوم‌سازی و بتن‌ریزی
• جیگ‌ها، وسایل کمکی ابزارسازی و قالب‌های اصلی در مقیاس کوچک

هانتسمن سری SW 404 را برای این سناریوهای ابزارسازی و الگو سازی لیست کرده است. هنگام انتخاب نسخه HY 404، آزمایش‌ها باید مطابق با این TDS انجام شوند - نسبت اختلاط 100:9، زمان کار 20-30 دقیقه و برنامه پخت در دمای محیط.

ایمنی و نگهداری

• از تماس مواد پخت نشده با پوست، چشم و لباس خودداری کنید. از تهویه کافی اطمینان حاصل کنید و از دستکش‌های لاستیکی/پلاستیکی و محافظ چشم استفاده کنید.
• SW 404 ممکن است باعث تحریک پوست/چشم و واکنش‌های آلرژیک شود. HY 404 خورنده است و در صورت استنشاق مضر است. قبل از استفاده، MSDS مربوطه را بخوانید.
• در بسته‌بندی اصلی مهر و موم شده در مکانی خنک و با تهویه مناسب نگهداری کنید. ابزارها را خشک نگه دارید، زیرا رطوبت می‌تواند بر پخت تأثیر بگذارد.
• سیستم‌های اپوکسی دو قسمتی گرمازا هستند. بیش از مقداری که در پنجره زمان کار قابل استفاده باشد، مخلوط نکنید؛ برای حجم‌های زیاد، در دسته‌های جداگانه مخلوط کنید.