Laminowanie

Wadomości ogólne
Większość budowanych obecnie jednostek pływających i latających wykonana jest z laminatów poliestrowo-szklanych lub epoksydowo-szklanych z dodatkami włókien węglowych i aramidowych. Laminowanie polega na układaniu warstw przesyconej żywicą poliestrową lub epoksydową maty lub tkaniny wewnątrz formy i pozostawiamy do wyschnięcia taki elemęt aby w pózniejszym czasie poddać go dalszej obróbce.To jest najpopularniejszy sposób laminowani, istniej również drugi sposób, laminowanie i łączenie nasączonych żywicą tkanin za pomocą techniki worka próżniowego (Vacuum Bagging), co znacznie poprawia jakość wizualną i wytrzymałośćiową wykonywanego elementu. Technika Vacuum Bagging będzie tematem kolejnego postu. Do budowy formy wrócę w pózniejszych tematach jednak już teraz mogę napisac, że robi się je zazwyczaj zazwyczaj z drewniana lub gipsu (ale nie tylko). Tworzymy model łodzi, samolotu lub przedmiotu który chcemy uzyskać naturalnej wielkości, zwany kopytem, czyli uzyskujemy pozytyw danej części. Pokrywając kopyto laminatem, zdejmuje się z niego formę czyli negatyw, w której można laminować dużą liczbę identycznych podzespołów.
Maty i tkaniny do laminowania
Drugim podstawowym składnikiem laminatu jest szkło stosowane w postaci bardzo cienkich włókien zgrupowanych w wiązki (tzw. rowing) i plecionych w różne rodzaje tkanin albo luźno sklejonych w tzw. matę szklaną. Gramaturę tkanin musimy jednak sobie dobrać sami w zależnośći do wagi i wytrzymałośći danego elementu, niekiedy dodajemy w niektóre miejsca wzmocnienia z tkanin węglowych lub aramidowych, gdyż są to materiały o znacznie większej wytrzymałośći od włókien szklanych, a niekiedy robimy cały element z tych tkanin, jednakże jest to kosztowny materiał.
Z produkowanych w Polsce tkanin szklanych do laminowania z żywicami nadają się następujące: "St 21" (o ciężarze 502 g/m2), "St 38" (484 g/m2) oraz "St 39" (110 g/m2), ale dostepne są zarówno tkaniny firm niemieckich i czeskich z inną gramaturą i różnym splotem (skośny i prosty). Maty z włókna szklanego mają nieco mniejszą wytrzymałość (w laminacie) od tkanin, lecz są od nich tańsze i niezrównane w samym procesie laminowania. Maty takie doskonale się układają i nie tworzą kłopotliwych fałd, a poza tym nie ściągają się pod uderzeniami pędzla. Najlepsza do laminowania jest mata o ciężarze 300-600 g/m2. Mata jest klejona lepiszczem chemicznym, rozpuszczalnym w żywicy. Lepiszcze to jest nakładane z jednej strony maty i przy układaniu warstw należy dawać stronę mocniej sklejoną na wierzch.     
 ORGANIZACJA LAMINOWANIA
W trakcie laminowania konieczne jest zachowanie pewnych warunków, gwarantujących wykonanie odpowiedniego jakościowo elementu. Jednym z podstawowych warunków jest zachowanie odpowiedniej temperatury otoczenia, nie niższej niż 18-20 stopni. Poniżej tej temperatury zachodzą niekorzystne zmiany w laminacie mogące spowodować jego trwałe niedotwardzenie. Powyżej temperatury 40 stopni żywica tak szybko żeluje, że praktycznie uniemożliwia to przesycenie nią włókien szklanych.
Drugim ważnym czynnikiem jest odpowiednia wilgotność powietrza, materiałów i  formy. Nie należy laminować w wilgotnych pomieszczeniach, w okresie długotrwałych deszczy, a także nie można dopuścić do zawilgotnienia maty czy tkaniny. Żywica powinna być odpowiednio wcześnie wniesiona do pomieszczenia, aby osiągnęła temperaturę otoczenia.
Trzecim warunkiem uzyskania dobrego laminatu jest odpowiednie odmierzenie i wymieszanie składników. Ilość żywicy, jaką należy przygotować, zależy od przyjętej organizacji laminowania.
BŁĘDY I WADY LAMINOWANIA
Niedotrzymanie warunków technologicznych w trakcie laminowania może spowodować powstanie wad takich jak pęcherz powietrza, fałda czy rozwarstwianie się poszczególnych warstw, mogących niekiedy dyskwalifikować gotowy produkt. Taką podstawową wadą jest trwałe niedotwardzenie żywicy. Powstaje ono wówczas, gdy niedotrzymane są takie warunki, jak temperatura i wilgotność powietrza. Aby tego uniknąć, lepiej nie laminować w temperaturze poniżej 20 stopni, mimo że źródła podają jako najniższą, bezpieczną temperaturę 18 stopni. Temperatura ta musi być utrzymana nie tylko w trakcie laminowania, ale również co najmniej 20 godzin po zakończeniu prac. Jednak z racji tego, że niektóre żywice można wygrzewać (a nawet zachodzi taka konieczna potrzeba), gotowy element jest do wyciągnięcia już po 8,9 godzinach. Do trwałego niedotwardzenia prowadzi również niedokładne wymieszanie komponętów. Jeżeli mokre i elastyczne pozostają tylko niektóre miejsca, można je nagrzewać lampami promiennikowymi przez około 24 godzin. Jeżeli po tym czasie laminat nadal jest elastyczny lub mokry, to należy uznać, że nastąpiło trwałe niedotwardzenie i taki laminat nie nadaje się do użycia. Jeśli niedotwardzenie wystąpi tylko w kilku miejscach, wówczas można w tych miejscach wyciąć laminat piłką lub nożem i wlaminować nowe pasma tkaniny lub maty. Często występują również wady powierzchniowe żelkotu. Na ogół dają się one naprawiać, chociaż prawie zawsze taka naprawa jest kłopotliwa i pracochłonna. Najczęściej spotykaną wadą żelkotu jest duża ilość małych otworów występujących na jego powierzchni. Przyczyną tego są pęcherzyki powietrza, które tworzą się w czasie mieszania żelkotu. Dobrze jest taką żywicę umieścić w cieple (ale nie powyżej 30 stopni), gdyż wówczas staje się ona bardziej ciekła i pęcherzyki łatwiej wypływają. Wady żelkotu może spowodować niewyschnięty alkohol poliwinylowy użyty jako warstwa rozdzielająca. Bardzo poważną wadą jest niedostateczne przesycenie tkaniny lub maty żywicą, co występuje przy bardzo oszczędnym jej używaniu. Podobny efekt może spowodować zbyt duże nagrzanie miejscowe laminatu, zanim zacznie żelowć. Wówczas ogrzana żywica robi się rzadka i spływa z laminatu nie wsiąkając w watstwy szkła. Jeśli po nałożeniu żelkotu forma stoi przez kilka dni w zakurzonym pomieszczeniu, wówczas na jego powierzchni powstaje warstewka nieco tłustego kurzu, który działa jak warstwa rozdzielająca. Położenie na to w późniejszym czasie laminatu może spowodować jego rozwarstwienie, czyli tzw. delaminację. Drobne miejsca niedotwardzone powstają również wówczas, gdy używa się barwników, które dodane w zbyt dużych ilościach powodują przedłużanie czasu żelowania, a niekiedy mogą nawet doprowadzić do całkowitego niedotwardzenia żelkotu. Gdy żelkot jest zbyt gruby (powyżej 0,4 - 0,5 mm), mogą powstać gwiaździste jego pęknięcia. Drobne spękania laminatu powstające na powierzchni żelkotu po kilku miesiącach są najczęściej spowodowane nadmierną ilością styrenu w żelkocie, co zdarza się wówczas, gdy dla ułatwienia pracy rozcieńcza się tym środkiem żywicę, aby była mniej gęsta. Wszelkie domieszki w postaci barwników, wypełniaczy, dodatków tiksotropujących itp. mogą powodować duże zmiany w czasie żelowania. Zanim więc przystąpi się do laminowania, najlepiej zrobić próby z tymi środkami.