El proceso de fabricación de moldes de FRP-es un método de moldeo en el que se mezcla resina epoxi líquida con materiales orgánicos o inorgánicos para que sirvan como material de matriz y-utilizando un prototipo como referencia-el molde se fabrica manualmente capa por capa. El proceso específico para la fabricación de moldes de FRP con colocación manual-es el siguiente:
Diseño de la línea de partición
El diseño racional de la línea de separación tiene un impacto significativo en la facilidad de las operaciones de procesamiento, la fabricación del molde en sí y la calidad de la pieza moldeada final. Generalmente, según las características del prototipo-y siempre que se garantice un desmolde suave del prototipo y una alineación precisa entre las mitades superior e inferior del molde-la posición y la forma de la línea de separación deben mantenerse lo más simples posible. Por tanto, las posiciones de la línea divisoria y de las compuertas deben seleccionarse correcta y racionalmente; Los socavados (ángulos de desmoldeo inversos) están estrictamente prohibidos para evitar fallas en el desmolde. El prototipo debe fijarse a lo largo de la línea de separación utilizando tablas de madera lisas para facilitar la fabricación por separado de las mitades superior e inferior del molde. Al aplicar el agente desmoldante al prototipo y a la línea de separación, es fundamental aplicarlo de manera uniforme y exhaustiva. Debe aplicarse en 2 a 3 capas, aplicando cada capa posterior sólo después de que la capa anterior de desmoldante se haya secado por completo.
Aplicación de la capa de gelcoat
Una vez que el agente desmoldante se haya secado por completo, se debe aplicar un gelcoat para moldes especializado con una brocha en dos capas separadas. La aplicación debe ser uniforme y la segunda capa debe aplicarse sólo después de que la primera capa haya alcanzado su etapa inicial de fraguado (gelación). El gelcoat utilizado es negro y el espesor total de la capa de gelcoat debe controlarse a aproximadamente 0,6 mm. Es importante tener en cuenta aquí que el gelcoat no debe aplicarse demasiado espeso, ya que esto puede provocar grietas y arrugas en la superficie.
Preparación de la mezcla de resina
Dependiendo de la viscosidad de la resina de curado-temperatura-ambiente, se puede precalentar a una temperatura adecuada. Luego, mezcle 100 partes (en peso) de resina epoxi tipo WSP6101 con 8 a 10 partes (en peso) de acetona (o éter butílico de óxido de propileno) en un recipiente limpio. Después de agitar hasta que esté uniforme, agregue de 20 a 25 partes de agente de curado (la cantidad de agente de curado agregada debe ajustarse adecuadamente según la temperatura ambiente en el lugar de trabajo). Revuelva rápidamente, luego someta la mezcla a desgasificación al vacío durante 1 a 3 minutos para eliminar las burbujas de aire del líquido de resina; La mezcla estará entonces lista para su uso.
Disposición de fibra de vidrio capa-por-capa
Una vez que el gelcoat haya alcanzado su fraguado inicial-se sienta suave al tacto pero ya no pegajoso-aplica la mezcla de resina epoxi preparada sobre el gelcoat gelificado con una brocha. Coloque inmediatamente una capa de tapete de hebras picadas, luego use un cepillo para consolidar la capa de tapete, asegurando una distribución uniforme de la resina y expulsando las burbujas de aire atrapadas. En algunos casos, es posible que se necesite una herramienta puntiaguda para perforar y liberar las burbujas rebeldes. La segunda capa de estera de hilos cortados debe aplicarse sólo después de que la mezcla de resina aplicada a la primera capa se haya gelificado. Posteriormente, el proceso de colocación puede proceder en un patrón alterno de una capa de tela de fibra de vidrio seguida de una capa de estera de hebras cortadas. Después de colocar cada 2 o 3 capas, se debe esperar hasta que haya pasado el pico exotérmico de la reacción de curado de la resina-específicamente cuando la mezcla de resina se vuelve notablemente más viscosa (generalmente después de aproximadamente 60 minutos a 20 grados)-antes de continuar con la siguiente capa, continuando este proceso hasta lograr el espesor deseado del molde. Durante el laminado, la tela de fibra de vidrio debe colocarse uniformemente y plana; Las costuras entre piezas de tela adyacentes deben estar escalonadas entre sí y se deben evitar en la medida de lo posible superposiciones en esquinas o bordes afilados. Se debe controlar estrictamente la cantidad de resina aplicada en cada capa: debe ser suficiente para saturar completamente las fibras pero no excesiva. El alto contenido de resina dificulta la expulsión de las burbujas de aire y da como resultado una mayor generación de calor exotérmico durante el curado, lo que lleva a tasas de contracción más altas; por el contrario, un bajo contenido de resina aumenta el riesgo de delaminación. Una vez que la primera mitad del molde se haya curado, recorte cualquier exceso de rebaba (saliente), limpie los restos de la superficie del molde y la superficie expuesta del prototipo original, luego aplique un agente desmoldeante, cree la capa de gelcoat, coloque los puertos de inyección de resina y las salidas de aire, y proceda con el laminado de la segunda mitad del molde. Después de que la segunda mitad del molde se haya curado, recorte el exceso de rebabas. Para garantizar que el molde posea suficiente integridad estructural y evitar la deformación, se pueden unir en su lugar nervaduras de soporte, sujetadores, pasadores de alineación y otros componentes estructurales apropiados para completar el conjunto del molde.
Desmoldeo y Acabado
Para los moldes fabricados a temperatura ambiente (aproximadamente 20 grados), generalmente se logra un curado básico y un fraguado estructural después de 48 horas, momento en el cual el molde está listo para desmoldar. Durante el proceso de desmoldeo está estrictamente prohibido golpear el molde con objetos duros; en su lugar, utilice aire comprimido-aplicado de forma intermitente-para separar gradualmente el molde terminado del prototipo original (modelo maestro). Después del desmolde, y dependiendo de los requisitos específicos para la aplicación del molde, se puede realizar un procesamiento mecánico-como la perforación-en el molde. Esto es particularmente crítico en las "zonas muertas" (-esquinas de difícil acceso-) donde el material tiene dificultades para fluir y llenarse durante la fundición o el moldeo por inyección; Si no se planearon previamente-respiraderos de aire, es absolutamente esencial perforar algunos respiraderos en estas áreas. A continuación, el molde se somete a un pos-procesamiento: normalmente, la superficie se lija progresivamente usando papel de lija húmedo-y-seco de grano 400 a 1200, seguido del pulido de la superficie con una máquina pulidora. Una vez completados todos estos procedimientos, el molde estará listo para su uso. Varios puntos clave requieren atención especial: primero, el molde maestro (patrón) debe ser liso; en segundo lugar, el agente desmoldante debe aplicarse uniformemente; tercero, no deben aparecer burbujas de aire al aplicar la capa inicial; y cuarto, el proceso de lijado debe ejecutarse meticulosamente. Por supuesto, hay muchos otros detalles intrincados involucrados en las etapas intermedias, que no pueden enumerarse aquí individualmente.
