Výroba lodních trupů sekce M - 2. díl

V druhém díle se již podíváne na kompozitové materiály v současnosti. Vše si časem ukážeme na praktické ukázce výroby trupu lodního modelu. Tento trup lodního modelu může být použit pro soutěže ve dvou kategoriích skupiny M podle mezinárodní organizace lodních modelářů Naviga. Jeho použití je možné ve třídě ECO Expert – zde soutěží 6 modelů současně po dobu 6 minut na trojúhelníkové trati (rovnostranný trojúhelník 30 m). Počítají se ujetá kola a dojezdový čas posledního kola.

Druhá třída, kde tento trup je používán, je FSR E. Zde soutěží 8 modelů po dobu 15 minut na trati tvaru M (délka trati 60 m, šířka 15 m). Opět rozhoduje počet ujetých kol a dojezdový čas.

Uvedený trup vychází z vývoje trvajícího asi 3 roky a je čtvrtou variantou původního trupu. Jeho rozměry jsou délka 645 mm, šířka 245 mm, výška 70 mm (neosazeného modelu – bez lodní hřídele a kormidla). Uvedený trup je dvojdílný, složený z horní a spodní části.

Kopyto

Kopyto modelu pro výrobu formy je jednodílné. Zhotovené z laminátu ve formě předchozí vývojové verze modelu. K jeho vyrobení je použito více vrstev tkaniny, tak aby se na něm mohly provést tvarové úpravy. A to jak ty, které mohly být provedeny na původním modelu, tak i takové, které by představovaly zásadní změnu na modelu a nemohly být provedeny bez jeho možného trvalého poškození. Většina změn je provedena pomocí dvousložkového polyesterového tmelu – Polykar Soft plus (jemný plnící tmel) a plniče Dyna Coat (acrylic filler 4+1).

Změny a úpravy kopyta si vyžádaly největší podíl na výrobě formy a samotného finálního modelu. Odhadovaný čas strávený na těchto úpravách je sto pracovních hodin.

V běžných případech, kdy se začíná úplně nový vývoj, je na výrobu kopyta použit tvrzený polystyren, který je vytvarován pomocí elektrické páječky s velkým okem z odporového drátu. Následně je na něj naneseno několik vrstev tkaniny a každá je prosycena epoxidem, v místech, kde budou provedeny další tvarové úpravy, bude těchto vrstev více. Finální podoby je docíleno kombinací broušení a tmelení.

První půlka formy s neodstraněnými přebytky tkaniny a formovacím modelem

Dělící rovina

Je využita k výrobě jedné strany formy a to v místě, kde je výrobek, v našem případě model lodi, nejširší. To proto, aby se dal samotný výrobek snadno vyjmout bez poškození z formy. Toto pravidlo může být porušeno v případě, že forma je vyrobena z pružného či elastického materiálu jako je například lukoprén.

V našem případě je dělící rovina vyrobena z Komatexu – tvrzeného PVC. Jedná se o materiál používaný na reklamní desky. Podstavu a část stojin dělící roviny tvoří dřevotříska.

Aby se kopyto dostalo do správné polohy vůči dělící rovině, je zde k vyrovnání použita modelářská plastelína.

Neočištěná první půlka formy od plastelíny a dělící rovina

Samotná výroba formy

Forma, jejíž zhotovení je zde popisováno, umožní výrobu až několika desítek modelů.

Zde popisovaný postup platí pro výrobu negativní formy. Je mimo určitých detailů stejný pro obě části formy.

Nejprve se dokonale separuje kopyto, aby se nepřichytilo na formu a tím by pravděpodobně došlo jak k znehodnocení formy tak i kopyta. K separaci byly použity přípravky Frekote B-15 (tekutina) a OSCARS M700 (pasta).

Vlastní forma je vytvářena ručním kladením jednotlivých vrstev. Jednotlivé vrstvy výztuže jsou štětcem prosycovány iniciovanou pryskyřicí. Jako laminační pryskyřice je použit Epoxid L285 míchaný v poměru 100:40 hmotnostní poměr (objemově to je 100:47, funguje ale i 100:50) a jeho cena je 700 Kč/kg.

První vrstva formy je takzvaný formovací gel nanášený štětcem nebo stříkáním.

Zlepšuje kvalitu povrchu, ale bohužel také okopíruje jakékoli drobné vady v povrchu kopyta (jako jsou vrypy po smirkovém papíru). Je velmi důležité, aby se nanesla jen velmi tenká a souvislá vrstva gelu, a tím z ní unikly všechny případné bubliny. Zároveň se musí v dalších vrstvách ať už zahuštěnky (jedná se o epoxid smíchaný s nasekanými skelnými vlákny), tak tkaniny, dbát zvýšené opatrnosti, aby se do gelové vrstvy nedostala skelná vlákna. To by mělo vliv jednak na vzhled povrchu produktu, tak i na zvýšenou možnost přichycení k formě. U funkčních ploch by to mohlo mít i jiné důsledky. Druhá vrstva je ze sekaného skla. Další dvě vrstvy jsou z 80 g/m² skelné tkaniny, samozřejmě dle komplikovanosti tvaru trupu a použité tkaniny se musí některá místa vyrovnávat zahuštěnkou. Pak následují tři vrstvy 160 g/m² skelné tkaniny. Na případné doplnění míst, kam se tkanina nedostane, použijeme zahuštěnku. Před následnými čtyřmi vrstvami 500 g/m² skelné tkaniny je nutné pečlivě upravit problematické křivky zahuštěnkou, protože se tato tkanina nanáší v kuse a zároveň nemá příliš velkou schopnost přizpůsobit se tvarově komplikovanému povrchu.

Nanášení první (gelové) vrstvy, nanesená první (gelová) vrstva druhé půlky formy a zahuštěnka vyplňující nerovnosti modelu nanesená na gelovou vrstvu



Nanášení další vrstvy zahuštěnky s první vrstvou tkaniny

Po zatuhnutí první půlky formy, které trvá několik dní (cca 3 dny v pokojové teplotě), se následně odstraní dělící rovina. Ale kopyto samotné musí zůstat na místě ve formě! Provede se odstranění všech zbytků plastelíny a odstraní se přebytky tkaniny na formě, začistí se hrany. Poté provedeme očištění ploch, na které budeme nanášet separátor, k výrobě druhé horní poloviny formy.

Postup nanášení jednotlivých vrstev je stejný jako u spodní poloviny formy. Po zatuhnutí se taktéž odstraní přebytky materiálu. Ještě před rozebráním formy, se v jejím okraji, po celé délce obvodu dělící roviny, vyvrtají otvory na obou částech formy pro stažení šrouby. Ty umožní přesné spojení obou částí forem pro dokonalou přesnost samotného kompozitového modelu. Následně se forma otevře a zjistí se, zda se nám kopyto někde nepřichytilo. Po očištění zbylých nečistot jako je plastelína, tmely z kopyta apod. se forma naseparuje. Díky separaci lze najít drobné vrypy, které by mohly způsobit problémy. Ty opravíme v případě, že je to nutné nebo možné.

Při výrobě formy nezáleží na její hmotnosti, ale musí umožnit snadnou manipulovatelnost s ní. Proto se používají skelné tkaniny s vyšší gramáží a nižší cenou. Můžeme použít větší množství zahuštěnky, která vždy tvoří největší podíl na hmotnosti kompozitového výrobku. Zároveň výrobce formy tak nemusí dodržovat střídání směru vláken jednotlivých vrstev tkaniny.

Vyvrtávání otvorů pro šrouby, které spojí obě poloviny formy ve správné poloze, a pohled na obě poloviny formy.



Již naimpregnovaná horní polovina formy

Další díly

Výroba lodních trupů sekce M - 1. díl

Výroba lodních trupů sekce M - 3. díl

Fotogalerie Foto: Michal Foltýn © 2014

Michal Foltýn