Hlavní stránka Návody Úpravy: modding Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát
Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát
autor: Jan Štěpánek , publikováno 15.12.2008
Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Laminát – kompozitní materiál, o kterém skoro každý někdy slyšel, ale málokdo s ním kdy pracoval. A právě tento fakt se dnes pokusíme změnit. V tomto díle série článků o casemoddingu si povíme, jak jednoduše v domácích podmínkách vytvořit nějakou tu součást počítačové skříně z tohoto materiálu. Hlavně se toho nebát a pustit se do práce.


Jak už jsem napověděl v úvodu, tak laminát, tedy v našem případě přesněji sklolaminát je kompozitní materiál. Stručně tedy jen, co to vlastně je. Kompozitní materiály se skládají vždy ze dvou nebo více složek, které mají odlišné vlastnosti, a po namíchání taková směs získá vlastnosti úplně odlišné. Asi nejtypičtějším zástupcem kompozitní ch materiálu je železobeton – ten se skládá z betonu, tedy směsi cementu, písku a vody a po přidání ocelových profilů (většinou roxorové tyče) získá nové vlastnosti. Především tedy daleko vyšší pevnost.

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

My však dnes budeme mluvit o jiném kompozitu, tedy sklolaminátu. Ten se skládá ze dvou složek a to skelných vláken. Povětšinou ještě upravených do tzv. tkanin nebo rohoží a pryskyřice – ve většině případů polyesterové, ale je možné použít i epoxidové. K oběma tedy teď trošičku podrobněji.

Výztuže (tkaniny a rohože)

Tkaniny

Vyrábějí se tavením tzv. sklářského kmene, což je směs křemenného písku (cca 70%), vápence, potaše a collemanitu. Využívá se pouze některých typů sklářského písku, který odpovídá svými vlastnostmi (většinou typ E). Směs se taví přibližně při 1400°C a z taveniny se přímo vytahují tzv. elementární vlákna – tavenina vytéká dnem pece z platino-iridiové slitiny malými otvory o ø 1-2 mm. Průměr vláken je 5-25 μ v závislosti na rychlosti odtahu. Hned pod pecí se vlákna dále opracovávají – mažou se lubrikační složkou, aby se usnadnilo další zpracování a především, aby byla chráněna před mechanickým poškozením. Dále se přidávají ještě apretační složky, které zvyšují spojovací vlastnosti vláken. Následně se vlákna motají do pramenů a navíjejí se na cívky pro další použití. 

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Dále se využívá technologie „roving“ pro výrobu pramencových tkanin, případně se stříhají na délku cca. 5cm z čehož se vyrábí tzv. rohože. Rozdíl mezi tkaninou a rohoží vidíte na obrázku níže. Tkaniny se vyrábějí v několika různých provedeních, kdy každé z nich má malinko odlišné vlastnosti a hodí se každý pro jiný účel použití. Především se jedná o provedení plátnové, keprové a atlasové. Jednotkou, která určuje jemnost tkaniny je gramáž – většinou v rozmezí 250 – 1500 g/m2. Pokud přemýšlíte nad tím, co vlastně to číslo znamená, tak se jedná o hmotnost vlákna v gramech v délce 1km.

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Rozdíl mezi tkaninou (nahoře) a rohoží (dole).

Rohože

Vznikají ukládáním nepravidelně orientovaných 50 mm dlouhých vláken, pojených emulzí nebo práškovým pojivem. Gramáž se pohybuje mezi 225 až 900 g/m2. Emulzně pojené rohože jsou měkčí, lépe se tvarují, používají se pro tvarově složitější dílce. Práškově pojené rohože jsou tužší, používají se na jednodušší velkoplošné dílce nebo ve spojení se speciálními pryskyřicemi na vodě nebo chemicky odolné výrobky. Obecně lze tedy říci, že rohože se hodí spíše na výrobky, kde není kladen maximální důraz na pevnost, ale především na přesnost – lépe se s nimi zpracovávají složité tvary. Samozřejmě pevnost je také velká, ale oproti svázanosti u tkanin je nepatrně nižší.

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Uhlíková tkanina (carbon).

Samostatnou kapitolkou jsou pak další typy tkanin, většinou již ale ne skelných, ale například uhlíkových (carbon) nebo aramidových (kevlar). Ty se vyznačují vyšší pevností, aplikace je podobná, ale cena je samozřejmě vyšší. Oboje by bylo možné v casemoddingu také využít, především potažení karbonem by bylo velice efektní, ale zpracování je opravdu poměrně složité, aby výsledek stál za to.

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Tvarovaný výrobek z uhlíkové tkaniny s vrchní vrstvou pryskyřice.

Pojiva (pryskyřice)

Pryskyřice je v tomto kompozitním materiálu tzv. pojivem (maticí). Tedy složka, která sama o sobě nemá příliš velkou pevnost, kterou však získá po nasycení do vláken. Existuje mnoho druhů speciálních pojiv, které je možné použít, my si zde řekneme o dvou základních, tedy polyesterových a epoxidových pryskyřicích.

Polyesterové pryskyřice

Ty se podle své chemické struktury dělí na ortoftalové, izoftalové a tereftalové typy, v tomto pořadí obecně stoupají jejich mechanické vlastnosti, teplotní a chemická odolnost. Ještě lepších vlastností lze dosáhnout použitím vinylesterových pryskyřic s teplotní odolností až do 160°C a dlouhodobou chemickou odolností vůči většině agresivních látek – např. kyselinám, hydroxidům a rozpouštědlům. Pryskyřice se pro zlepšení zpracovatelských podmínek dodávají i s přídavkem urychlovačů, speciálních voskových složek pro snížení odparu zdraví škodlivého styrenu případně s přídavkem thixotropních složek, upravujících viskozitu a snižujících stékání pryskyřice ze svislých stěn. Tyto pryskyřice se však často používají i samostatně jako konečná vrstva povrchové úpravy, která zaručuje maximální odolnost povrchu. Tyto typy jsou však většinou ještě upravovány dalšími aditivy pro odolnost vůči UV záření nebo barvivy pro získání určitého odstínu.

Casemodding: Kompozitní zázrak - laminát

Epoxidové pryskyřice

Epoxidové se naproti tomu vyznačují lepšími mechanickými, zejména dynamickými, vlastnostmi, použitím vhodných tvrdidel lze získat i vyšší teplotní odolnost – až do 180°C. Neobsahují škodlivý styren. Epoxidových pryskyřic je řada typů. Vhodných technologických vlastností, zejména snížení viskozity, se dosahuje mísením epoxidových pryskyřic s tzv. reaktivními ředidly, kterých se nabízí velký výběr. Volbou správného typu lze zlepšit i další vlastnosti pojivového systému, např. teplotní odolnost a snížení hořlavosti. Specialitou jsou tzv. hybridní pryskyřice, které jsou kombinací běžných polyesterových a polyuretanových pryskyřic.

Osobně jsem zatím bohužel neměl možnost pracovat s epoxidovými pryskyřicemi, vždy jsem používal některý z typů polyesterových, takže nemůžu přidat osobní zkušenost. Na následujících řádcích budu tedy popisovat práci výhradně s polyesterovými pojivy.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
274 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 132.2Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.