CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH CHẾ TẠO VẬT LIỆU CARBON COPOSITE
3.3. Quy trình chế tạo Carbon Composite
Quy trình chế tạo Carbon Composite mà tác giả thực hiện được dựa trên phương pháp chế tạo thủ công dùng để chế tạo vật liệu Composite. Để chế tạo được một tấm Carbon Composite, ta cần chuẩn bị một số nguyên liệu sau:
Vải Carbon Fiber. Keo Polyester. Chất tháo khuôn.
Chất đóng rắn cho Polyester. Chất xúc tác.
Máy hút chân không.
Khuôn ép. (tác giả dùng 2 tấm kính có kích thước 20 x 20cm để làm khuôn khi chế tạo mẫu thử)
Khi đã chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu, ta bắt đầu thực hiện theo các bước sau: B1: Cắt vải Carbon Fiber theo kích thước theo yêu cầu.
Trang 49
B2: Quét 1 lớp mỏng chất tháo khn lên bề mặt 2 tấm kính.
B3: Trộn keo polyester, chất đóng rắn, chất xúc tác theo tỷ lệ nhất định. B4: Quét 1 lớp keo mỏng lên bề mặt kính.
B5: Đặt vải Carbon Fiber đã cắt lên kính.
B6: Quy trình tiếp tục với 1 lớp keo rồi tới 1 lớp vải. Tại lớp vải cuối cùng ta quét thêm 1 lớp keo lên rồi lấy tấm kính cịn lại đặt lên.
B7: Đưa vào hút chân khơng trong vịng 45 phút. B8: Tách khn, lấy sản phẩm.
Hình 3.7 – 3.8. Đặt vải Carbon lên kính, quét keo và đậy tấm kính cịn lại lên để cố định sản phẩm
Trang 50
Hình 3.9 – 3.10. Đưa sản phẩm vào màng nhựa và tiến hành hút chân khơng trong vịng 45 phút
Một số lưu ý trong quá trình chế tạo:
Chất tháo khn: Trong q trình thực hiện, khơng cần qt q nhiều chất tháo
khuôn. Ta chỉ cần quét 1 lớp rất mỏng là đủ. Nếu quét lớp quá dày sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt của sản phẩm và chất lượng của keo.
Chất xúc tiến: Đây là một chất giúp đẩy nhanh q trình đóng rắn. Tùy vào từng
loại keo Polyester mà ta sử dụng lượng chất xúc tiến cho phù hợp. Thông thường, người ta dùng Corban làm chất xúc tiến. Khi sử dụng chất xúc tiến, hỗn hợp keo sẽ đóng rắn trong vịng 5 – 10 phút.
Chất đóng rắn: Đây là một chất khơng thể thiếu trong q trình phản ứng, nó
giúp hỗn hợp keo đóng rắn. Hỗn hợp Polyester, chất đóng rắn, Corban, được pha trộn theo tỷ lệ nhất định.
- Khi pha khơng đủ lượng chất đóng rắn, ta sẽ được sản phẩm như Hình 3.11. Nhìn vào hình ta có thể thấy giữa các lớp vải Carbon khơng có sự liên kết. Nguyên nhân: Do tỉ lệ chất đóng rắn q ít dẫn tới keo khơng thể đóng rắn.
Hình 3.11. Sản phẩm khi pha khơng đủ chất đóng rắn
- Khi pha với đủ lượng chất đóng rắn nhưng thời gian tách khn q sớm, ta sẽ được sản phẩm như Hình 3.12. Ta có thể thấy ở hình này, các lớp vải Carbon đã có sự liên kết nhưng sản phẩm vẫn rất mềm và dễ dàng bị uốn cong.
Trang 51
Nguyên nhân: Do tách khuôn sớm, keo chưa kịp khô để tạo thành một khối liên kết bền vững.
Hình 3.12. Sản phẩm khi tách khuôn sớm
- Khi pha với đủ lượng chất đóng rắn và thời gian đóng khn đủ lâu, ta sẽ được sản phẩm như Hình 3.13. Ta có thể thấy ở hình này, các lớp vải Carbon đã có sự liên kết, keo đã đóng rắn thành 1 khối vững chắc. Rất khó nếu muốn bẻ, uốn sản phẩm.
Nguyên nhân: Chất đóng rắn và polyester đã được pha ở tỉ lệ hợp lý và có đủ thời gian để đóng rắn tạo ra sự liên kết bền vững cho sản phẩm.
Trang 52
Pha trộn keo: Sau khi pha các chất theo tỉ lệ nhất đinh, ta sẽ tiến hành khuấy đều
hỗn hợp để các chất được trộn đều với nhau. Việc khuấy đều hộn hợp là rất quan trọng. Nếu ta khuấy chưa đủ lâu hoặc không đều tay, hỗn hợp sẽ không trộn đều với nhau, phản ứng sẽ xảy ra không đồng đều. Nếu ta khuấy quá lâu thì hỗn hợp sẽ đóng rắn trước khi ta kịp sử dụng. Để đảm bảo việc pha keo đạt được kết quả tốt nhất, ta nên khuấy đều tay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.
Hình 3.14. Sản phẩm khi pha trộn keo không đều