Cách làm mẫu vật bằng chất liệu composite

Các bạn thân mến. Nhu cầu tự chế tạo đồ chơi – vật dụng cá nhân đang dần trở nên phổ biến và đơn giản hơn bao giờ hết. Đặc biệt là nhờ các công nghệ tạo mẫu nhanh trong thời đại in 3D bùng nổ mà phong trào Do it yourself (DIY) tiếp tục nóng hổi suốt mấy năm nay.

Bài viết hôm nay, Blogin3D sẽ hướng dẫn các bạn từng bước làm phôi, khuôn đúc, đắp lớp composite ra thành phẩm ưng ý!

Video hướng dẫn tự làm mẫu composite

Thành phần vật liệu composite

Trước hết, vật liệucomposite là hỗn hợp của nhựa rắn và vật liệu gia cường. Bản thân nhựa thì giòn, phải kết hợp với vật liệu gia cường thì mới chắc được (tương tự như bê-tông cốt thép)

Như vậy, Composite gồm 2 thành phần. Bạn cần lựa chọn loại theo đúng sở trường thích nghi và mục tiêu rồi ra chợ mua .

– Vật liệu gia cường: phổ biến là vải sợi thủy tinh (glass fiber) và vải sợi carbon (carbon fiber). Vải sợi carbon chắc hơn nhưng khá đắt. Vải thủy tinh có loại dệt và không dệt (matt). Tất cả đều có bán ở chợ Kim Biên. Sợi thủy tinh rụng nhiều sợi li ti không nhìn thấy, ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe nên phải có biện pháp bảo hộ thích hợp như khẩu trang, găng tay.

– Nhựa làm composite

Ba loại resin cơ bản sử dụng cho tàu thuyền là : polyester, epoxy, hoặc vinylester, trong đó thông dụng hơn cả là polyester và vinylester vì những nguyên do sau :

• Giá không đắt (mắc).
• Cho phép áp dụng kỹ thuật sản xuất linh hoạt và đơn giản nhất.
• Không độc hại cho người (so với epoxy)
• Chịu hóa chất tốt
• Tách khuôn dễ hơn và chịu nhiệt tốt.

  

Lưu ý: Polyester không làm trực tiếp trên nền mút xốp được vì chất đông rắn của nó sẽ phá hủy mô hình của bạn trong tích tắc. Chất này cũng hủy hoại luôn bàn tay của bạn nên phải mang găng tay cẩn thận. Epoxy thì an toàn hơn, nhưng tốt nhất là mang găng để khỏi phải rửa tay. Khi mua ở chợ Kim Biên, bạn hỏi mua composite thì họ sẽ đưa polyester. Muốn mua epoxy thì nói hẵn là mua nhựa epoxy. Mỗi loại sẽ có chất đóng rắn riêng và có tỷ lệ pha theo hướng dẫn người bán.

Polyester rẻ hơn vinylester, tuy cường độ chịu lực và một vài đặc tính khác không bằng epoxy và vinylester, nên được sử dụng thoáng rộng hơn cả. Polyester và vinylester thuộc loại vật tư “ chậm bắt lửa ” nên nó khó bắt lửa và chậm cháy. Hiện nay ở Mỹ để phòng cháy nơi tiếp xúc với nhiệt độ cao, người ta vận dụng những cấu trúc xốp tách nhiệt hoặc phủ lớp sơn chống cháy để bảo vệ .

– Phụ gia gelcoal: có hòa wax và không hòa wax, nhưng loại thứ nhất phổ biến hơn. Người ta dùng một số chất độn hoặc phụ gia thích hợp để dễ dàng thi công ở những thành đứng của vỏ tàu và tăng khả năng chống cháy. (Các thành phần này sẽ được bán chung bộ kit làm composite)

– Chất xúc tác: (Các thành phần này sẽ được bán chung bộ kit làm composite)

• Xúc tác: MEKP với xúc tiến Cobalt naphthanat.
• Xúc tác: Cuemene hydroperoxit với xúc tiến managanese naphthanat.
• Xúc tác và xúc tiến phải phù hợp như nêu trên.

Chuẩn bị phôi – lòng khuôn

Khác với các phương pháp gia công truyền thống, trong công nghệ làm composite nhất thiết phải có khuôn. Để làm khuôn đúc này, bạn có thể chọn một trong những phương án sau.

• Tạo mẫu nhanh – in 3D: Phương pháp này sử dụng các máy in 3D cỡ lớn để tạo hình lòng khuôn.
• Gia công CNC vật liệu nhôm, thép. foarm, nhựa, gỗ.
• Làm khuôn thủ công bằng phương pháp cắt gọt xốp, dán gỗ, đất sét…Nếu bạn làm khuôn đất sét, thì nên mua đất sét loại khá dẻo ở 1 số lò gốm, sau đó hỏi người ta cách giữ ẩm cho đất rồi mặc sức tạo hình mặt ngoài sản phẩm (các bề mặt cong)

Để có sản phẩm bóng nhẵn cả hai mặt người ta sử dụng các công nghệ sau đây:

• Công nghệ đúc chuyển resin RTM (Resin transfer moulding).
• Công nghệ đúc nén (Compression moulding)
• Công nghệ quấn sợi (Filament winding).
• Công nghệ đúc kéo (Fultrusion).
• Công nghệ tạo lớp liên tục (Continuous laminating).
• Công nghệ đúc vữa thủy tinh (Plaster glass).
• Công nghệ ép phun (Injection moulding thermoplastics).
• Công nghệ ép phu phản ứng RRIM (Reinforced reaction injection moulding).

Các bước làm mẫu composite

Khi đã có lòng khuôn, mình chuyển sang giai đoạn đắp vật liệu composite

Pha chế resin /epoxy

Thông thường, người ta sẽ đưa tỷ suất pha chất đóng rắn là 1 : 10. Thực tế, vì nhựa đông cứng quá nhanh, không kip giải quyết và xử lý, bạn nên pha loãng hơn. Chú ý dùng găng tay, khẩu trang, kiếng bảo lãnh .

Đắp vải sợi gia cường

Cắt những tấm vải thành miếng nhỏ

Bạn quét nhựa lên mô hình, chờ 5-10 phút khi bắt đầu dính dính thì áp vải thủy tinh lên. Miết đều, xong quét lớp 2… lớp 3… Bề mặt composite thường có độ hoàn thiện không cao nên tốn thêm công đoạn làm phẳng nữa. Tham khảo vài hình ảnh ví dụ như sau:

Video cận cảnh làm mẫu composite

Mời các bạn xem một số video thực tế, cách chế ốp xe bằng composite

Cắt vải thành những tấm mỏng dính :

Đắp vải và bôi keo resin

Sau khoảng chừng 24 h, bạn sẽ có một tấm ốp composite :

Ở tp.HCM, khi cần làm khuôn composite và lõi phôi đúc, bạn có thể tìm tới shop dịch vụ tạo mẫu in 3D: https://dvn.com.vn/dich-vu-in-3d-tao-mau-nhanh-in-mo-hinh-3d

Source: https://dvn.com.vn
Category: Đào Tạo