Брак и дефекты · MAT-306

Почему в гелькоуте появляются микропоры

Иногда поверхность гелькоута после нанесения выглядит почти нормально, но при внимательном рассмотрении на ней заметны многочисленные мелкие точки — микроскопические отверстия и поры.

В технологическом руководстве этот дефект прямо связывают с очень мелкими пузырьками вовлечённого воздуха, которые остаются в слое гелькоута.

Но сами пузырьки — это уже результат. Вопрос в том, почему воздух не успел выйти из материала до гелеобразования.

Микропоры в гелькоуте
Короткое время гелеобразования
Чрезмерное распыление
Неверное расстояние
Слишком толстый слой
Высокая вязкость / низкая температура

Пять факторов из технологического руководства, связанных с микропористостью гелькоута.

Причина №1. Гелькоут слишком быстро желатинизируется

Если время гелеобразования слишком короткое, мелкие пузырьки воздуха просто не успевают выйти из слоя.

Именно поэтому в источнике при пористости первым пунктом предлагается проверить тип и дозировку инициирующей системы, чтобы обеспечить достаточное время для выхода воздуха.

Это не значит, что нужно произвольно уменьшать количество инициатора.

Правильная логика другая: если пористость появилась вместе с изменением времени гелеобразования, нужно проверить, соответствует ли фактический режим рекомендациям производителя и не изменились ли температура, дозировка или состояние компонентов.

Причина №2. Материал слишком сильно распыляется

При напылении гелькоут дробится на поток капель. Чем больше воздуха вовлекается в процесс нанесения, тем выше риск того, что часть мелких пузырьков останется внутри нанесённого слоя.

Источник связывает пористость, в частности, с плохой настройкой распыления и рекомендует проверять давление оборудования. При этом отдельно отмечается, что микропористость чаще связывается с чрезмерным давлением, тогда как более крупные поры могут возникать при недостаточном.

То есть правило «добавим давление — факел станет лучше» здесь может дать обратный результат.

Настройка должна обеспечивать нормальное распределение материала, а не максимальную степень его распыления.

Причина №3. Пистолет находится слишком близко к поверхности

В том же руководстве среди причин указано слишком маленькое расстояние между пистолетом и формой. Для рассматриваемой технологии рекомендовано держать пистолет примерно в диапазоне 50–100 см от поверхности.

Эту цифру нельзя превращать в универсальное правило для любого оборудования и любого гелькоута.

Но сам принцип важен: геометрия нанесения влияет на то, как материал попадает на поверхность и сколько воздуха оказывается вовлечено в слой.

Поэтому при повторяющейся пористости имеет смысл смотреть не только на состав материала, но и на фактическую работу оператора.

Причина №4. Слой нанесён слишком толстым

В источнике слишком большая толщина гелькоута также указана среди причин пористости. Для рассматриваемого материала рекомендуемая толщина плёнки составляет 400–600 мкм.

Почему это важно с практической точки зрения?

Чем толще нанесённый слой, тем длиннее путь, который пузырьку необходимо пройти до поверхности.

Поэтому попытка получить необходимую толщину сразу одним тяжёлым проходом может оказаться хуже, чем контролируемое нанесение несколькими проходами.

В руководстве отдельно указано, что требуемую толщину следует получать минимум за два прохода.

Причина №5. Слишком высокая вязкость

Если материал слишком вязкий, пузырькам воздуха сложнее перемещаться внутри слоя.

Поэтому при пористости в источнике рекомендуют проверить вязкость и температуру материала.

Здесь особенно важно помнить, что вязкость — не только характеристика, написанная в паспорте.

Она зависит и от температуры материала.

Один и тот же гелькоут при разных условиях в цеху может вести себя при нанесении заметно по-разному.

Почему нельзя искать одну причину

Пористость легко списать на «плохой гелькоут».

Но в реальности один и тот же внешний дефект может появиться из-за разных нарушений процесса:

  • слишком быстрого гелеобразования;
  • неправильного давления;
  • неверного расстояния до формы;
  • слишком толстого слоя;
  • повышенной вязкости.

Причём несколько факторов могут действовать одновременно.

Например, холодный материал становится более вязким, оператор увеличивает давление, чтобы получить привычный факел, и в итоге проблема выглядит как дефект материала, хотя фактически изменился весь режим нанесения.

Что проверять при появлении микропор

Я бы шёл в такой последовательности.

1Время гелеобразования
2Давление / факел
3Расстояние
4Толщина слоя
5Температура / вязкость

Схема показывает порядок проверки параметров процесса, а не универсальную причинность для любого гелькоута.

Сначала — время гелеобразования. Изменилось ли оно относительно нормального режима?

Потом — давление и качество факела. Не стало ли распыление слишком мелким и интенсивным?

Дальше — расстояние и техника нанесения.

Затем — фактическая толщина мокрого слоя.

И наконец — температура и вязкость самого гелькоута.

Так значительно проще найти причину, чем сразу менять материал или оборудование.

Главное

Микропористость гелькоута — это прежде всего проблема вовлечённого воздуха, который не вышел из слоя до его стабилизации.

Поэтому бороться нужно не с самими точками на поверхности, а с теми условиями, которые привели к удержанию воздуха: гелеобразованием, режимом распыления, толщиной слоя, вязкостью и техникой нанесения.

Именно поэтому стабильное качество гелькоута зависит не только от материала, но и от того, насколько воспроизводим сам процесс.

Похожая диагностическая логика применима и к другому распространённому дефекту гелькоута — сморщиванию поверхности, «крокодиловой коже»: и там, и здесь причину нужно искать не в одном параметре, а в совокупности условий нанесения.

Источник данных

Материал основан на технологическом руководстве по диагностике и устранению проблем при применении полиэфирных смол в производстве стеклопластика. Источник используется как практическое руководство производителя, а не как научное экспериментальное исследование. Схемы на странице — собственная визуализация Академии по данным руководства.

  1. Проблемы в процессе применения полиэфирных смол в производстве стеклопластика (причины, устранение). Технологическое руководство производителя, раздел «Микропористость гелькоута».
Регулярно сталкиваетесь с пористостью гелькоута?

Разберём причину конкретно на вашей технологии

Если хотите системно разобраться в материалах и технологии, чтобы не допускать типичных ошибок формования, — этому посвящён отдельный курс Академии. Если нужно разобрать конкретный дефект, материал или технологический режим прямо сейчас — это можно сделать на консультации с Леонидом.