10m/m%; oktánsav: 20m/m%)
1. Kézi laminálás
Az erősítő rétegek kézzel történő egymásra illesztésével (hand lay-up lamination) (117. ábra) építették fel mintegy 50 éve az első modern polimer kompozit termékeket sorozat-gyártásban: így készültek pl. a szövetségesek partraszállásakor felhasznált üvegszálas poliészter hajók. Ez a technológia alacsony költségei és széleskörű alkalmazhatósága miatt a legelterjedtebb. Prototípus, illetve kis sorozatgyártás esetén a leggazdaságosabb.
117. ábra - A laminálás művelete
A kézi laminálás alapelvét a 117. ábra szemlélteti. A pozitív vagy negatív szerszám felületét formaleválasztóval kell kezelni, hogy a terméket a szerszámból el lehessen távolítani. A termék külső rétege általában egy ún. gél réteg, ez áll ellen a környezeti hatásoknak (időjárás, mechanikai behatások). Ezt követően hordják fel a termék teherviselő rétegeit, az erősítőanyag rétegeket iniciált gyantával átitatják görgőkkel, hengerekkel vagy ecsetekkel. A gyanta mátrixszal történő átitatás történhet úgy, hogy minden egyes rétegre felviszik a mátrixanyagot, de úgy is, hogy csak az erősítőszálak egymásra rétegelése után. A lényeg az, hogy a gyantával történő impregnálás még a térhálósítás előtt történjen meg, és tömör, légzárvány nélküli terméket készítsünk.
Ehhez nyújt segítséget a levegő kigörgőzése a már átimpregnált rétegekből.
A kész lemez akár több tíz rétegből is állhat, és tartalmazhat további jelentős erősítéseket, megvastagításokat, bordákat, fém-betétet…, valamint felépülhet szendvicsszerkezetként is. A mátrix térhálósítása a gyantarendszernek megfelelően történik általában szobahőmérsékleten, de egyes esetekben magasabb hőfokon is végbemehet. Utólagos, magasabb hőfokú térhálósítás a konverzió szempontjából minden esetben ajánlatos.
Ezt követően a termék méretre vágása, szélezése, illetve utólagos szerelése történik.
2. Szórás
A laminálási technológia némileg „gépesített” változata a szálszórás, amelyhez speciális szórófejet alkalmaznak (118. ábra). A szerszám felületére olyan szórópisztollyal szórják fel a vágott szál és a mátrixanyag keverékét, amelyben beépített szálvágó berendezés van. A pisztolyban összekeveredik a gyanta és az iniciátor, a szálvágó részben összevágott szálak besodródnak a kiáramló keverékbe, és nedvesednek a gyantával. A szórópisztolyból sűrített levegő hatására kiáramló szálas keveréket a szerszám felületére irányítják és beterítik azt. Nagyméretű termékek, pl. hajótestek, lemezszerű panelek készíthetők gazdaságosan ezzel az eljárással.
118. ábra - A szórás művelete
3. Préselés
A préselés nagy sorozatokban készített termékeknél alkalmazott feldolgozási technológia, amelynél hidraulikus préseket fűthető fémszerszámokat, illeszkedő precíz szerszámfeleket alkalmaznak. A mátrix- és erősítőanyag már előre összekeverve kerül a szerszámfelek közé. Rövid ciklusidővel, hosszú sorozatban gyártott termékek előállítására alkalmas technológia, pl. autóiparban ajtó kárpit, belső burkoló elemek… készítéséhez.
A préselésnek két fő előnye van a fröccsöntéshez képest. Az egyik a rövid áramlási útvonal, amit a gyantának meg kell tennie, a másik pedig, hogy a nyomást úgy lehet kifejteni az ömledékre, hogy nyitott rendszerről van szó. Préselés során ugyanis az ömledéknek csak annyi távolságot kell megtennie, amivel kitölti a szerszámot. Ez a rövid távolság azt eredményezi, hogy sokkal hosszabb szálakat lehet önteni kompozit elemekbe préseléssel, mint fröccsöntéssel. A maximális szálhosszúság (általában 10-100mm) az, amely mellett még az ömledék és a szál is szabadon tud mozogni a szerszámban. A préselés során nagymértékben kiküszöbölhető a túl hosszú szálak által okozott eltömődés is, amely fröccsöntésnél gyakran jelentkezhet, hiszen az ömledéknek egy szűk nyíláson (fúvóka) kell áthaladnia, amíg a szerszámba jut.
4. Tekercselés
A tekercselés széles körben alkalmazott nagymértékben automatizált technológia. Forgó, tengelyszimmetrikus (általában hengeres) magra gyantával impregnált folytonos szálakat (roving) tekercselnek fel. A rovingok fektetési szöge (tekercselési szög) az igénybevételnek megfelelően előre számítható. A készterméket a magról lehúzzák, majd kemencébe vagy autoklávba helyezik a térhálósításhoz, amelynek hőmérsékletét a gyantának megfelelően állítják be. Csővezetékeket, nyomásálló tartályokat, forgástesteket állítanak elő tekercseléssel.
119. ábra - A tekercselés művelete
5. Pultrúzió
A hosszirányban folytonos szállal erősített kompozit profilgyártás a hőre lágyuló alapanyagú extrúzióhoz hasonló eljárás, azzal a lényeges különbséggel, hogy itt az impregnált erősítőanyagot a szerszámon áthúzzák (120. ábra). A szálkötegeket a gyantával való átitatás után egy fűtött szerszámban egyesítik, és ebben a szerszámban az állandó hosszirányú feszítés mellett megy végbe a gyanta térhálósítása. A hosszirányú erősítőszálak a terméknek igen nagy húzó- és hajlítószilárdságot kölcsönöznek, viszont kritikus tulajdonsága a keresztirányú szilárdság. Ezért újabban szövedék-szalag vagy nemszőtt, nemezelt jellegű erősítést is alkalmaznak, a felületi simaságot pedig további üvegszövet fátyol javíthatja a szálköteg szerszámba lépése előtt.
A szerszám hőmérséklet szabályozása kulcsfontosságú. Ez az egyetlen folytonos hőre keményedő mátrixú kompozit feldolgozás technológia. Profilok előállítására alkalmas, pl. gerendák, lapátnyél, stb.
120. ábra - A pultrúzió művelete
6. Injektálás (RTM)
Az RTM eljárás során a szálakat a szerszámba helyezik, majd összezárják. Ezt előformának is hívják, mert a szálakat a végterméknek megfelelő elrendezéssel helyezik el a szerszámban, és kis mennyiségű kötőanyagot
szórnak rá, hogy összetartsa őket. Az összezárt szerszámba injektálják a gyantát, amely nedvesíti a szálakat és kitölti a szerszámüreget. A levegőt vákuummal távolítják el a szerszámüregből. Az RTM eljárás során fontos tényező az ömledék viszkozitása. Elég alacsonynak kell lennie ugyanis ahhoz, hogy könnyen folyjon és nedvesítse a szálakat, ugyanakkor, ha túl alacsony a viszkozitás, a gyanta nem nedvesíti a szálakat megfelelően, mert az öntőforma szélén folyik körbe. Az előformához használnak vágott szálakat, paplant vagy folytonos szálakat. Esetenként az előformákat megtüzdelik erősítő szálakkal is, hogy ne károsodjon jelentősen a feldolgozás során.
121. ábra - Az injektálás művelete
7. Hőformázás
A hőformázás során az előgyártmányt meghatározott sorrendben, elrendezéssel és rétegvastagsággal elhelyezik (122. ábra). Ezután az anyagot melegítik, amíg a hőre lágyuló műanyag elkezd lágyulni, majd kifeszítik a hideg szerszám fölött, és összepréselik. A préselési időtartam meglehetősen rövid (gyakran 10 másodpercnél rövidebb), mert az egyetlen termikus követelmény a préselési ciklus során, hogy az anyag kellőképpen megszilárduljon.