GRP a CRP – uplatní se při výrobě malých sérií a prototypů

Plasty vyztužené skelnými a uhlíkovými vlákny patří mezi polotovary a jsou zušlechťovány různými výrobními metodami, jako je stříkání vláken, ruční laminování nebo tzv. reakční vstřikování pryskyřice (zkráceně RTM). Pryskyřičný povlak chrání vlákna před vnějšími vlivy a chrání tvar součásti. Na rozdíl od kovů, které po postupech, jako je například hluboké tažení, nevyžadují téměř žádné další obrábění, vyžadují plasty CRP i GRP spoustu následné práce. Ačkoli zde hodně zobecňujeme, lze s jistotou říci, že plasty vyztužené vlákny jsou nákladově efektivnější při malosériové výrobě nebo při výrobě jedné součásti, zatímco použití kovu je levnější při hromadné výrobě.

Bez následného obrábění se neobejdete

Plasty vyztužené vlákny představují značnou výzvu. Proč? Protože zpracovaný materiál není homogenní a protože vlákna a matrice mají značně rozdílné vlastnosti. Vlákna jsou navíc vysoce abrazivní – nástroje se rychle opotřebovávají. Vzhledem k tomu, že se jedná o polymery, mají oba materiály nízkou tepelnou vodivost. To znamená, že při jejich obrábění je třeba věnovat velkou pozornost odvodu tepla, ideálně pomocí nějakého druhu chlazení. Jen tak se lze vyhnout nežádoucím účinkům, například tepelné roztažnosti nebo vysokým upínacím tlakům.
Obrábění plastů typu GRP a CRP s sebou nese zvláštní nebezpečí v podobě prachových částic vznikajících při řezání a broušení polymerů, zejména při ručním obrábění namísto obrábění v uzavřeném stroji. Kromě toho, že se zvyšuje riziko výbuchu a požáru, musíte také nosit osobní ochranné pomůcky včetně vhodné obličejové masky, abyste se za každou cenu vyhnuli vdechování prachu. Dobré ochranné pomůcky chrání vaši pokožku před škodlivým působením GRP/CRP.

Řezání plastů vyztužených vlákny – konec životního cyklu

Pokud potřebujete řezat plasty vyztužené vlákny, nejprve řeznou plochu delaminujte. Zohledněte také případné zvláštní vlastnosti materiálu. Zajistěte dostatečné chlazení. Volba nástroje závisí na požadovaném výsledku. Pokud chcete oba materiály jednoduše oddělit, například kvůli likvidaci, postačí vám k tomu pila. Pokud je třeba provádět obrysové řezy a detailní práce, budete pro provádění těchto přesných řezů zřejmě potřebovat diamantové nástroje.

CRP i GRP plasty mají tendenci se třepit – nástroje je třeba pečlivě vybírat. Pokud si nejste jisti, nechte si poradit od odborníků.

Ani tříska – broušení

Při výrobě součástí z plastů vyztužených vlákny se součásti obvykle vyrábějí tak, aby se co nejvíce blížily svému konečnému tvaru. Pokud jde o obráběcí procesy, při nichž vznikají třísky, jako je například broušení, bývá objem třísek poměrně malý. Ve většině případů se plasty CRP a GRP pouze odjehlují, bočně frézují, vrtají nebo mají výřezy. Pokud jde o tlak a rychlost při obrábění,

• plasty CRP a GRP nesnášejí příliš velký přítlak, jelikož jde o polymery, které se mohou začít tavit. Při obrábění – ať už jde o odstraňování otřepů, broušení nebo hrubé předčištění – udržujte nízké otáčky a přítlak ve středním rozsahu. Před zahájením práce pečlivě zkontrolujte, jaké druhy plastů se používají. Termoplasty reagují jinak než duroplasty. V obou případech je plast vyztužený vlákny vysoce abrazivní – typické pr tento materiál je rychlé opotřebení brusných a řezných nástrojů.
• Dbejte na to, abyste používali vysoce kvalitní nástroje, a pokud můžete, používejte diamantové nástroje (galvanicky pojené nebo s podílem PCD). Jejich velké drážky usnadňují obrábění polymerů vyztužených vlákny, stejně jako břitové tvrdokovy se speciální geometrií.
• Podívejte se na nástroje pro obrábění hliníku – může se to vyplatit. Stejně jako hliník mají plasty CRP a GRP tendenci se rozmazávat. Brusné nástroje s otevřenými póry, nástroje s brusnými povlaky a rychlořezná zrna SiC jsou proto vhodnou volbou i pro čisté obrábění kompozitů.
• Za všech okolností používejte osobní ochranné pomůcky – částice polymerů představují zdravotní riziko pro vás i vaše spolupracovníky.

Snění o budoucnosti – svařování CRP a GRP plastů

Na rozdíl od kovů nelze plasty vyztužené vlákny jednoduše svařovat běžnými technikami. Laserové metody spojování kompozitních materiálů jsou sice na vzestupu, v současné době však zůstávají omezeny na výzkumné aplikace. Mezi zavedené současné průmyslové metody patří zapuštěné spojování nebo lepení materiálu. Obecně bývají materiály vyztužené vlákny lepeny, nýtovány nebo šroubovány.

Prach – opětovně použitelný vedlejší produkt leštění

Leštěním se obvykle rozumí velmi jemné broušení, které vyžaduje použití nástrojů a brusných prostředků, které utěsní i ty nejmenší póry v povrchu GRP nebo CRP plastů. Při tomto procesu se určitý objem odebraného materiálu odpaří, zatímco jeho zbytek vyplní póry a rýhy na povrchu plastu vyztuženého vlákny. Povrch lze poté dále zapečetit voskem.

Jak moc je znečištěný? Čištění CRP a GRP plastů

Z vlastních zkušeností z praxe víte, že plasty vyztužené vlákny znesnadňují stanovení hranice mezi čisticím prostředkem, pečujícím prostředkem nebo leštěnkou. Některé pomůcky brousí za účelem odstranění nečistot, jiné brousí méně a působí spíše na utěsnění povrchu. Péče o GRP a CRP plasty vrtkavě překračují hranice mezi čištěním, leštěním a těsněním. V závislosti na součásti a vláknu se použité nástroje a brusiva značně liší, přičemž každý z nich má svůj vlastní specifický přítlak a rychlost odstřeďování.

Máte další konkrétní dotazy týkající se řezání a broušení CRP a GRP plastů?

Naši odborníci vám rádi pomohou.

Přejít na poradenství