Ракеты... Лаборатория:

Изготовление стеклопластиковых труб



Страничка ракетостроения. Последнее обновление:
Стеклопластиковые трубы отличаются большой прочностью при малом весе. Они очень востребованы в ракетостроении и не только в любительском. Из стеклопластика делаются корпуса ракет и ракетных моторов. Однако купить в магазине нужную трубу вряд ли удастся. Любители обычно их сами делают. Мне тоже пришлось озадачиться этой проблемой. Моя технология имеет некоторые положительные особенности и, смею надеяться, может быть востребована.

После довольно большого количества экспериментов пришел к выводу, что при изготовлении стеклопластиковых труб, особенно большого размера, есть две основные проблемы: обеспечить плотную укладку стеклоткани и снять готовую трубу с оправки. Обе проблемы удалось решить очень простыми способами, без привлечения дорогих материалов и оборудования. Эту технологию, уже успешно обкатанную при изготовлении 50-ти миллиметровой трубы для корпуса ракеты, я и предлагаю. /15.06.2011, автор Козлов И., kia-soft/

Материалы

С материалами тут все ясно. Стеклоткань выбирается в зависимости от целей. Мне нравится не дорогие конструкционные ткани марки Т-13 и Т-23.

От качества эпоксидки зависит в основном удобство работы. Очень удобно использовать жидкую и довольно быстро сохнущую эпоксидку фирмы West System. Наша ЭД-20 заметно гуще, с ней труднее работать, но зато намного дешевле.

Понадобится еще нетолстый ватман, в использовании которого и кроется изюминка моей технологии.

Обязательно нужна оправка. Это какая-нибудь ровная труба нужного диаметра. Очень ценно то, что для предлагаемой технологии не нужна оправка с идеальной поверхностью. Например, я использовал обычную пластиковую сантехтрубу из ПВХ. Надо только проследить, чтобы она не была гнутой.

Еще потребуется лавсановая пленка или пленка, которую используют для букетов. Кроме лавсановой пленки нужен еще моток полиэтиленовой ленты, например, которую использую для огораживания опасных участков. А вот всякие там мастики и воски нам будут не нужны совсем.

Еще пригодится тюбик любого суперклея и, пожалуй, все. Да, еще хочу заметить, что работать надо в латексных перчатках.

   Изготовление

Очень много работал с бумажно-эпоксидными трубами (например, корпус ракеты Ирокез) и проблем со съёмом готовой трубы с оправки никогда не возникало. Бумага имеет собственную жесткость и, как бы плотно мы не мотали её на оправку, она намертво на нее не сядет. Это свойство я и решил использовать при изготовлении труб из стеклопластика.

Итак, берем ПВХ трубу в качестве оправки. На нее плотно наматываем два слоя лавсановой пленки и фиксируем от разматывания полоской тонкого скотча.

Отрезаем кусок ватмана необходимой длины и такой ширины, чтобы хватило на два оборота вокруг оправки. Промазываем ватман эпоксидкой. На кусок шириной 62 см (соответственно длина трубы получается 62 см) мне понадобилось около 30 г. Наносить эпоксидную смолу очень удобно резиновым или мягким пластиковым шпателем. Следим, чтобы смола хорошо пропитала бумагу. Жидкая эпоксидка сама хорошо пропитывает ватман. Если эпоксидка густая, может понадобиться прогрев при температуре примерно 60°С в духовке.

Плотно наматываем ватман на оправку и обматываем полиэтиленовой лентой в два слоя. Оставляем в покое до полного высыхания. После застывания смолы сматываем полиэтилен и снимаем готовую тонкую эпоксидно-бумажную трубу (далее - ЭБ труба) для контроля качества. Если все сделано аккуратно, то с качеством проблем не наблюдается.

Теперь на оправку мотаем один слой лавсана с нахлестом и на него одеваем нашу ЭБ трубу. Лавсан должен выступать на 5-10 см за пределы бумажной трубы. Отрезаем нужную полосу стеклоткани, немного шире ЭБ трубы. В моем случае это 65см х 100см. Хватит на 6 слоев.

Далее переходим к необходимой операции, которая позволит нам плотно уложить слои ткани. ЭБ труба достаточно легко снимается с оправки, но вращается на оправке с трудом. Поэтому нам достаточно закрепить край стеклоткани на ЭБ трубе и при намотке просто подтягивать её. Для этого наносим на самый край ткани тонкой струйкой суперклей и накатываем на нее ЭБ трубу. Клей сразу схватывается и можно приступать к следующему этапу.

А следующий этап - основной. Это нанесение эпоксидки на стеклоткань, что мы и проделываем с помощью мягкого шпателя. Тщательно промазываем ткань рядом с оправкой и накатываем оправку с ЭБ трубой на ткань. Излишки смолы перегоняем дальше по ткани. Подтягиваем ткань, чтобы не образовывались пузыри. Проделываем эту операцию до полной намотки. Мне понадобилось для качественной пропитки 85 г смолы. Причем, если немного не хватает на промазку "хвоста", ничего страшного. За счет избытка смолы в предыдущих слоях он все равно пропитается.

Следующий момент очень важен для хорошего натяжения и пропитки. Берем уже намотанную трубу, удерживаем за свободный конец оправки, и рукой в перчатке обжимаем и подкручиваем нашу намотку в направлении накрутки. Проходим по всей длине. Таким манером мы очень плотно укладываем стеклоткань и выдавливаем избыток смолы. Данная операция возможна только потому, что начальный край ткани намертво прихвачен суперклеем к ЭБ трубе.

Наконец, обматываем конструкцию полиэтиленовой лентой в два слоя в натяг. Уже после обмотки полиэтиленом делаем укатку ровной дощечкой в направлении намотки ткани. Эта операция позволяет дополнительно уплотнить намотку уже с учетом поддавливания полиэтиленовой пленкой. Кроме того, если намотка полиэтилена проделана аккуратно с половинным нахлестом соседних витков, укатка выравнивает внешнюю поверхность будущей трубы.

Оставляем трубу на просушку. После застывания смолы снимаем полиэтилен, стаскиваем трубу с оправки, вынимаем лавсан, торцуем и получаем готовую стеклопластиковую трубу. В таком виде труба вполне годится для корпуса мотора. Для корпуса ракеты её, конечно, следует облагородить. Берем не грубую шкурку, где-то Н10, одеваем на ровный брусок, на физиономию натягиваем марлевую повязку и драим потихоньку внешнюю поверхность трубы до культурного состояния. Поскольку изначально труба не слишком горбатая, эта занудная операция не занимает много времени. Довольно быстро получаем качественную стеклопластиковую заготовку для корпуса ракеты. Труба очень прочная и нетяжелая - 185 г для трубы 620х50 (ЭБ + 6 слоев стеклоткани) это не много.

Заключение

Конечно, могут возникнуть возражения, что полученная в результате труба не чисто стеклопластиковая, не буду спорить. Однако убежден, это не имеет принципиального значения. Основные свойства сохранены, а если учесть доступность и простоту технологии, то про этот нюанс можно просто забыть. По данной методе любой не слишком искушенный любитель может сделать очень качественное изделие. Это чего-то стоит. /15.11.2011 kia-soft/

P.S.
   Технология проверенная и отработанная, но какие-то вариации могут появиться. Оставляю за собой право вносить дополнения и коррективы.

***