¯   постоянство размеров

    ¯   износостойкость

    ¯   долговечность

¯       минимальная себестоимость

      Формовочный материал и строение матрицы на практике не являются единственной гарантией долговечности, многое зависит от того, как обращается с матрицей в ежедневной работе обслуживающий персонал.

      Если матрицы обрабатываются безопасными инструментами, снабжены подъёмными петлями, направляющими и съёмниками, то они действительно потенциально долговечны.

      Независимо от того для чего собираются использовать матрицу, она должна состоять из двух слоёв: первый – декоративное покрытие рабочей поверхности (гельслой), второй – каркасный слой или внутренняя отливка (ламинат).

      Декоративное покрытие наружной рабочей поверхности является формообразующим слоем и является решающим с точки зрения функционирования матрицы. Каркасный слой придаёт матрице прочность и жёсткость. Всевозможные направляющие, ножки, ручки и т. п. необходимо отформовывать и устанавливать в зависимости от применения матрицы.

       Минимальное требование к рабочим помещениям при изготовлении матриц – температура на любой стадии не должна опускаться ниже +18*С. Такое же требование касается всех материалов, а также модели.

       Перед формованием стоит пожертвовать временем для планирования и принять во внимание следующие моменты:

 -  проверить наличие всех основных и вспомогательных материалов

 -  все материалы необходимо брать правильной температуры

 -  увязать ход работы на разных стадиях формования

 -  так как изготовление длится несколько дней, поэтому рекомендуется    

  начинать в понедельник, максимально используя рабочую неделю.

   Модель (болван).                                                                                                         

      Первым этапом  при изготовлении стеклопластиковой матрицы является построение прототипа будущего изделия. Он должен быть изготовлен из материала, на который не воздействует стирол. Болван должен сохранять свои размеры и поверхность его должна быть качественно обработана. Обработка включает в себя грунтовку, шпатлёвку, окраску и полировку. В том случае если модель изготовлена, из какого нибудь пористого материала, например дерева, гипса, пенопласта и т. д. окраску следует осуществлять несколько раз.

      При шпатлёвке и окраске необходимо применять материалы, которые выдерживают воздействие стирола. Из лаков наиболее пригоден паркетный двухкомпонентный лак. Кроме того, можно использовать двухкомпонентную полиуретановую краску, но она требует большего времени для полного отвердения. Многие более доступные шпатлёвки и лаки не выдерживают воздействия стирола, поэтому их необходимо защищать, покрывая несколько раз поверхность разделительной плёнкой поливинилового спирта.

     Обрабатывая поверхность модели необходимо обратить внимание на то, что  возвышения на поверхности матрицы, образованные царапинами на модели, можно позднее удалить шлифовкой, тогда как  возвышения на поверхности модели образуют углубления на поверхности матрицы, которые уже удалять значительно труднее.

       Болван должен также согласовываться с тем производственно-технологическим процессом, в котором собираются использовать матрицу. Это значит, что всевозможные края, разделительные фланцы, направляющие и проч. необходимо подготовить, так же как и всю поверхность модели.

     Обработка разделительными материалами.

        Когда поверхность модели готова, то есть паркетный лак отвердел в течение недели, а полиуретановый лак в течение двух недель, её необходимо обработать разделительными материалами. Вначале натереть разделительным воском. Воск наносить тонким равномерным слоем с помощью мягкой ткани. Наносить необходимо 3-5 слоёв воска и дать каждому просохнуть не менее трёх часов. Последнему слою воска необходимо сохнуть не менее 12 часов.

       Следующая стадия – нанесение разделительной плёнки из поливинилового спирта. Это делают полотном либо чем-то аналогичным, например фланелью или трикотажной тряпочкой. Полотно насыщают полностью, после чего его отжимают досуха. Этим влажным полотном спирт наносят лёгкими движениями таким образом, чтобы образовалась тонкая плёнка.

     Если поверхность модели покрыта поливиниловым спиртом и воскование проведено качественно, то форма должна сняться без повреждений.

      На обработанную разделительными материалами поверхность модели необходимо установить закладные детали (направляющие, съёмники и др.), прикрепив их двухсторонним скотчем или маленьким кусочком формовочного пластилина, предварительно разогретого в руках.

   Декоративное покрытие поверхности.

     Декоративное покрытие (гелькоут), в которое добавляют до 2% МЭК, наносят в два слоя. Нанесение необходимо выполнять очень аккуратно, чтобы поверхность по толщине была ровной и гладкой, без ямок и наплывов. Первому слою(0,4-0,6 мм) необходимо затвердевать перед нанесением следующего 3-6 часов, пока поверхность не станет твёрдой «до отлипа». Общая толщина декоративного покрытия 0,8-1,2 мм. В процессе нанесения декоративного покрытия и на ранней стадии отверждения вентиляция и другие воздушные потоки нежелательны ввиду возможности загрязнения гелькоута и возможной неравномерности процесса полимеризации. Вентиляция необходима, когда процесс отверждения уже начался. Важно обратить внимание на количество гелькоута с катализатором, ведь после его добавления должно пройти не менее 20 минут до начала полимеризации. К этому времени весь гелькоут с отвердителем должен быть нанесен на поверхность модели. Для больших поверхностей рекомендуется делать несколько замесов, во всяком случае, не более 2 кг на одного оператора за один замес.    

   Формование наружного слоя.

     Первый  крепёжный слой, который формуется из стекловуали, а также из одного слоя стекломата 300 г/м.кв., укладывают тогда, когда слой гелькоута отвердел «до отлипа» (от 3 до 6 часов).

     Необходимо, смешав смолу с 1,5% МЭК, сделать порцию, пригодную для использования в течение 20-30 мин. Для устранения пропечатывания структуры стекломата на гельслое необходимо в смолу добавить 25-35% тригидрата алюминия или 1/3 объёма микросферы, что снизит усадки в первом слое. Связующее следует наносить валиком или кистью равномерным слоем по всей поверхности матрицы. Количество связующего должено быть в наружном слое в два раза больше от веса стеклонаполнителя.  Стекловуаль укладывают на мокрую поверхность и выравнивают так, чтобы не осталось никаких складок. Когда вся поверхность укрыта необходимо подождать 2-3 мин прежде, чем начинать прикатку. Материал начнёт пропитываться снизу вверх. Окончательная пропитка и удаление воздуха производится кистью «тыканьем» или металлическим (резиновым) валиком или Пропитку необходимо осуществлять очень аккуратно, чтобы не повредить декоративный слой и в наружном слое не остались пузыри.

      Если смолы недостаточно, чтобы полностью пропитать стекловуаль, то можно добавить налив её сверху.  Но этого надо избегать.

       Для первого слоя не стоит стремиться получить высокое стеклонаполнение, прежде всего, необходимо получить равномерно уложенный слой без сгустков и «чижей». Края стекловуали первого слоя лучше укладывать внахлёст, причём края материала должны иметь рваный, а не резаный вид. На поверхности острых углов, разделительных плоскостей матрицы необходимо уложить хорошо пропитанные стеклянные нити или стеклоровинг прежде, чем расстилать стекломат.

       Когда первый слой полностью пропитался, его оставляют отвердевать. Если отвердение дошло до такой степени, что выклеенный слой уже не липнет, но ещё достаточно эластичный, то края можно обрезать острым ножом. Обрезать края лучше после каждой стадии выклеивания, поскольку позднее это потребует большего труда и времени. После этого первый слой необходимо оставить отвердевать на ночь.

       После отвердения проверяют первый слой. Если в нём, несмотря ни на что, оказались воздушные линзы-«чижи» их необходимо вырезать или высверлить, чтобы позднее можно было заполнить их смолой. Необходимо особенно аккуратно подрезать углы и края, одновременно подрезая или стачивая всевозможные стеклянные шероховатости и стекловолоконные шипы.

       После этого настилают второй крепёжный слой таким же образом, как и первый. Этот слой также необходимо выклеивать из стекломата 450 г/м.кв. Края можно и здесь, и в последующих слоях выклеивать, перекрывая на 3-5 см. Второй слой оставляют отвердевать на ночь. Края стекломата следует также подрезать.     

       Дальнейшую формовку продолжают двумя слоями того же стекломата. Её осуществляют  по стадиям, выклеивая один слой в день по той же методе, что и ранее.

       Теперь наружная оболочка матрицы изготовлена. Она состоит из декоративного покрытия и четырёх слоёв стекломата, её общая толщина составляет около 5 мм. Наружную оболочку оставляют отвердевать ещё на 1-2  суток.

       Вклеивание каркасного слоя.

     На процесс дальнейшего изготовления формы влияет её размер, назначение, конструкция и требования к применению.

     На небольшие, предназначенные для ручного формования матрицы, на которых нет ровных поверхностей, нет необходимости  наклеивать дополнительные слои стекломатериала. Когда матрица отвердела на модели в течение одной-полутора недель в тёплом помещении то на неё можно установить дуги, балки или рёбра жёсткости. Это необходимо делать так, чтобы избежать возникновения напряжений. Напряжения возникают тогда, когда НПС при отвердении усаживается. При этом на поверхности формы возникают утяжки в виде возвышений или впадин. Как приклеивать накладные детали рассмотрим ниже.

      На большие матрицы, предназначенные для ручного формования, необходимо наклеивать дополнительные каркасные слои и крепёжные элементы. Для усиления матрицу можно изготавливать с применением заполнителей или сэндвич-методом.

      Крепёжное выклевание делает матрицу тяжелее и таким образом требует усилительных рёбер, особенно если речь идёт о ровных поверхностях. Крепёжное выклеивание необходимо изготавливать по стадиям, не более двух слоёв ткани в день. Плотное стекловолокно(стеклорогожу) можно использовать, если ему предшествует не менее четырёх слоёв стекломата 450г./м.кв.. Из них первый слой должен быть выдержан не менее недели. Наилучший результат с плотным стекловолокно получают тогда, когда его закладывают под последний или предпоследний слой каркасного формования.

      Когда каркасный слой достиг желаемой толщины и отвердел не менее одной недели, то можно приформовывать крепёж и рамы.

     Рамы.

     Для сведения к минимуму риска возникновения напряжений необходимо устанавливать полностью готовые рамы, сделанные из металлического уголка, стальной трубки и прочих материалов. Когда рама приформована к матрице, ее поверхность уже нельзя обрабатывать, то есть все части рамы должны до приклейки полностью подходить к форме. Каждую часть временно приставляют к матрице до полного прилегания и соединяют вместе держателями, прихватками, струбцинами и пр. так, чтобы раму можно было вытащить. В крайнем случае, различные части соединяют точечной сваркой.

      Когда рама готова и временно собрана, её снимают с поверхности матрицы и окончательно сваривают, высверливают все отверстия и устанавливают все элементы, необходимые при работе с матрицей. После этого всю раму полностью очищают от жира и устанавливают обратно на поверхность матрицы для приформовки. Необходимо помнить, что у приформованных к матрице частей должно быть стопроцентное прилегание. Все зазоры должны быть заполнены автомобильной шпаклёвкой до приформовки. Если прилегание полное достаточно двух слоёв стекломата 450 г./м.кв. При установке  необходимо помнить о тепловом расширении рамы. Раму необходимо спроектировать так, чтобы она была местом крепления стойки и прочих необходимых для обработки матрицы деталей. Рама не должна быть только лишь кучей металла, а у каждой части, должно быть, собственное предназначение и определённое место.

   Усиления.

    Когда речь идёт о тонкостенных матрицах, чтобы не возникало напряжений, усиления  и рамы  следует приформовывать следующим образом. Необходимо обозначить места установки усилений. Для этого приклеивается липкая лента, выдерживающая воздействие стирола поверх меток. Приформовываются два слоя стекломата 450 г./м.кв. поверх плёнки и устанавливаются усиления, картонные трубки, полиуретановые бруски и заформовывается сверху стекломатом. После отвердения весь пакет отделяют и удаляют плёнку. Очень хорошо получаются широкие балки усиления. Далее необходимо ошлифовать на матрице поверхность и приклеить усиление на поверхность при помощи стеклонаполненной полиэфирной шпаклёвки, престокола или  филлера.

    Направляющие.

       Направляющие являются необходимыми деталями в разделяемых матрицах.

     Их главное назначение не направлять части матрицы, а удерживать их на нужныхных местах. В больших матрицах длинные направляющие, которые требуют одноосного перемещения частей матрицы, являются непрактичными. Если напрвляющим придать конусообразную форму, то матрицу можно будет запирать и открывать и в диагональном направлении.

      Обрезные кромки.

        В матрицах, у которых края изготавливаемых частей подрезаются до окончательного затвердевания, можно заформовать стальные кромки. Если поверхность изделия находится вдоль одной прямой, то соответствующие стальные кромки могут служить линиями раздела в разделяемой матрице. В изгибающихся линиях раздела это затруднительно, поскольку касание этих стальных фланцев будет не полным.

      Разделяемые матрицы.

      Разделение матрицы необходимо осуществлять вдоль естественных линий раздела так, чтобы раздел следовал углу или аналогичному элементу. Разделяемые части необходимо снабдить ручками, замками и направляющими.

      Разделяемые матрицы, в которых линия раздела не должна просматриваться на изделии, необходимо изготавливать особенно тщательно. Чаще всего приходится шпаклевать и шлифовать выделяющиеся линии раздела.

      Разделяемые матрицы изготавливают следующим образом. На разделительную линию устанавливают временный фланец, после чего матрицу отклеивают в две стадии. Временный разделяющий фланец покрывают разделительным слоем. Когда будет отклеена и заполимеризована первая половинка матрицы можно будет снять временный фланец. Поверхность раздела готовой половинки матрицы, затем необходимо покрыть разделительным составом. После чего приступают к выклейке второй половинки матрицы. Работу необходимо выполнять аккуратно, чтобы не отделить от модели готовую половинку матрицы.

      Разделительные фланцы можно изготовить и иным методом. После выклейки  наружного слоя из двух слоёв стекломата по всей поверхности модели, наносят линии раздела. Затем по линии раздела делают разрез, в который вставляют полоски тонкого материала. На полоски наносят разделительный слой и дальнейшую выклейку проводят по указанной выше методике.

       Перед формовкой второй половинки матрицы на поверхности раздела можно высверлить несколько отверстий. В процессе дальнейшей формовки они заполнятся стеклопластиком и будут служить замками. Замки-метки должны располагаться хаотично, это обеспечит точную сборку формы.

       Формуя второй фланец надо дать стеклоткани завернуться так, чтобы фланцы приклеились снаружи друг к другу. Это необходимо для того, чтобы они не сломались и не разошлись до окончания формования. Разделительные фланцы необходимо сделать достаточно жёсткими, чтобы их форма, несмотря на силу сжатия, сохранялась при эксплуатации матрицы.

   Съёмник-выталкиватель.

       Съёмник это деталь, значением которой часто пренебрегают. Правильно расположенный и хорошо изготовленный съёмник значительно увеличивает срок службы  матрицы. Его можно изготовить различными способами.

     Самый простой – отверстие против точки нажима, которое на время формования заклеивают липкой лентой, винтом или вытяжным штырём. Съёмник не должен поднимать или вытаскивать деталь из формы, а должен только пропустить воздух между деталью и матрицей. Хороший съёмник имеет вид трубчатого вентиля. Он работает так, что открывается на доли миллиметра, вследствие чего между поверхностями попадает воздух, отделяя деталь от матрицы.

        Такой съёмник можно использовать даже в вакуумно-инжекторных матрицах, когда съёмник при помощи пневморукава находится в таком же разряжении, что и внутренняя часть матрицы. Съёмник необходимо устанавливать в центр матрицы, в её самое глубокое место, не слишком близко к краю. При необходимости отделения больших или толстостенных деталей съёмник располагают ближе к тому краю, где отделение произойдёт легче. Если деталь глубокая и у неё маленькие углы, то съёмник устанавливают и на края. Если съёмник расположен на боковой поверхности матрицы, то необходимо помнить, что доступ воздуха надо прекратить сразу после отделения, чтобы отделение происходило при закрытом съёмнике, иначе деталь может повредиться сама или повредить съёмник.

    Как уже говорилось ранее, поломка стеклопластиковых матриц чаще всего происходит из-за грубого обращения. Особенно частой ошибкой является применение силы и острого инструмента. Это обстоятельство необходимо принимать ещё на стадии проектирования и изготовлять  разделительные фланцы и пр. таким образом, чтобы отделение изготовленной детали от матрицы было лёгким.

 Отвердение.

   Необходимо дать матрице побыть на поверхности модели, при температуре не ниже +18*С, достаточное количество времени, но не менее одной-двух недель. Имея достаточно времени на постоверждение матрицы можно в дальнейшем избежать многих неприятностей. Неполное отверждение может вызвать:

- матовые пятна на лицевой поверхности формы

- растрескивание гельслоя

- копирэффект