Luonnonkuitujen käyttö alipaineinjektiossa

Transkriptio

1 Luonnonkuitujen käyttö alipaineinjektiossa Roadmap Hanke Kaakosta Voimaa / LUKO 2011 Kavo-projektin osatoteuttajat ovat : Cursor Oy, Kouvola Innovation Oy, Lappeenranta Innovation Oy, Imatran Seudun Kehitysyhtiö Oy. Tämän osaprojektin toteuttajat: T:mi Muoplast; Pertti Kaarla ja Juhani Laakso Imatran Seudun Kehitysyhtiö Oy 1

2 Sisällysluettelo Luonnonkuitulujitteisen lujitemuovikappaleen valmistus alipaineinjektiomenetelmällä Materiaalit Lujitteet Lujitteille asetettavat vaatimukset Lujitetyyppejä Lujitemateriaalit Hartsit Hartsin ominaisuuksien tärkeimmät vaatimukset Kovettimet Kiihdyttimet Viskositeetin säätö Muut mahdolliset tuotteeseen jäävät aineet Välineet Muotit Muottimateriaalit ja vaatimukset Muotinkäsittelyaineet Injektointikalvot ja niiden käsittely Laitteet Alipainepumput Letkut Yhdistyselementit Ympäristön suunnittelu, organisointi ja olosuhdevaatimukset Työn organisointi Työpaikan suunnittelu sarjatyössä Työpisteen suunnittelu yksittäiskappaleilla Työolosuhteet Suositeltavat apulaitteet Työturvallisuusriskit ja niiden hallinta Tasolevyn valmistus Muotin valmistelu Lujitteiden leikkaus ja asettelu Kalvon koeimutus Kappaleen imutus Koelevyn irroitus muotilta Perustyövaiheet kaarevan kappaleen valmistuksessa Lujitteiden leikkauskaavojen teko Lujitteiden leikkaus Muotin käsittely Muiden materiaalien varaus Lujitteiden ladonta Imuyhteen asennus Syöttöputkien ja yhteiden asennus Tiiviyden tarkastus Imutuksen suoritus Kovettumisen aikaiset työvaiheet Valmiin tuotteen käsittely Kappaleen irroitus Kalvojen ja letkujen käsittely Kappaleen viimeistely / jatkokäsittely...22

3 8.4.Työn kriittiset vaiheet ja niistä syntyvät virheet Luonnonkuidulla saavutettavat mekaaniset ominaisuudet Silikonikalvon valmistus Materiaalit ja välineet Työvaiheet Yhteenveto Lähdeluettelo

4 Luonnonkuitulujitteisen lujitemuovikappaleen valmistus alipaineinjektiomenetelmällä Johdanto Tämä selvitys liittyy Kaakosta Voimaa-hankkeeseen, jolla pyritään lisäämään bioenergian ja tuulivoiman osaamista Kaakkois-Suomessa. Tässä hankeosiossa on selvitetty mahdollisuuksia lisätä luonnonkuitujen käyttöä lujitemuovituotteissa erityisesti tuulivoiman ja bioenergian käyttöön liittyvissä kohteissa. Tavoitteena oli kokeilla miten luonnonkuidut soveltuvat alipaineinjektioon, selvittää ohjeellisia prosessointiparametereja ja valmistaa esimerkkituotteita alipaineinjektoinnilla. Työn tuloksena on tehty tämä ohjekirja, jolla pyritään helpottamaan luonnonkuitujen käyttöönottoa alipaineinjektoinnissa. Työ aikana tehtiin myös koelevyjä, joista määritettiin tärkeimpiä materiaali-arvoja. 1 Materiaalit Lujitteet Lujitteille asetettavat vaatimukset Pintakäsittelyn tulee olla hartsille sopiva niin, että saavutetaan sidos lujitteen ja matriisimuovin välille. Kudonta sellainen, että kudos taipuu kappaleen muotoihin mahdollisimman vähin leikkauksin Lujitetyyppejä Kanavoitu kudos joka helpottaa hartsin virtausta on toistaiseksi tarjolla vain lasikuidusta Jatkuvakuituiset matot Katkokuitumatot Hakkeet Suorat kudokset Joustavat kudokset Yhdistelmäkudokset Lankakimput Lujitemateriaalit Puuvilla; saatavana kankaina ja lankoina ( kuva )

5 Kuva 1: Puuvillakudoksia g/m2 Juutti, jota on saatavana1-1,5 m leveänä kankaana ja lankana Pellava, jota on saatavana kankaina ja lankana Bambu Yhdistelmät esimerkiksi bambu / puuvilla 70 / 30 Lasikuitu; katkokuitu- ja jatkuvakuituiset matot, kudokset, 3-D kudokset ja langat Lujitteiden neliö- ja metripainot Injektoinnissa käytettävät lujitepainot: Matto 300, 450, 600 g/m2 Kudokset g/m2 3-D Johtokanavakudokset g/m 2 Langat 600, 1200, 2400 tex 1.2.Hartsit Hartsin ominaisuuksien tärkeimmät vaatimukset Viskositeettivaatimukset 5 Hartsin viskositeetti tulisi olla korkeintaan 400 cp injektointilämpötilassa Hartsien viskositeetti nousee nopeasti lämpötilan laskiessa joten viskositeetti tulee

6 aina varmistaa todellisessa injektointilämpötilassa. Suositeltavat hyytymis- ja kovettumisajat Suuret paksut kappaleet edellyttävät matalaa eksotermiä, ja pitkää hyytymisaikaa. Lisäksi tavoitellaan kohtuullisen lyhyttä loppukovettumisaikaa. Suurten kappaleiden injektointiaika voi olla jopa 8 h jolloin hartsin on pysyttävä juoksevana koko injektoinnin ajan. Prosessia voidaan nopeuttaa käyttämällä loppuvaiheessa nopeampaa hartsia. Suurissa kappaleissa käytetään useita hartsinsyöttövyöhykkeitä jolloin ensimmäisissä vyöhykkeissä kovettuminen voi alkaa jo loppuinjektoinnin aikana. Usein hartsin hyytymisaikaa jatketaan inhibiittorilla. Keskisuurilla kappaleilla m2. Injektointiaika pyritään saamaan alle yhden tunnin, jolloin voidaan käyttää hyytymisaikoja minuuttia kappaleen koosata ja työjärjestelystä riippuen. Pienillä kappaleilla injektointiaika voi olla vain muutamia minuutteja jolloin niitä pyritään injektoimaan sarjoina ja hartsi tulisi olla nopeaa hyytymisaika minuuttia ja hartsia sekoitetaan jatkuvana prosessina. Loppukovettuminen tulisi tapahtua myös nopeasti, jotta muottien kierto saadaan mahdollisimman lyhyeksi. Suositeltavaa on käyttää hartsipumppua jolla kovetin sekoitetaan hartsiin. Hartsipumpulla saavutetaan tasaisempi kovettimen sekoitus kuin käsisekoituksella. Näin saavutetaan tarkempi hyytymisaika kuin käsisekoituksella Kovettimet Alipaineinjektiossa voidaan käyttää normaaleja kovettimia. Suositeltavaa on kuitenkin käyttää vaahtoamattomia systeemejä, jotta kuplia ei pääse syötettävän hartsin mukana tuotteeseen. Tyypillisiä kovettimia ovat; MEK- peroksidit ja PBO-peroksidit Kovettimien valinnassa tulee aina huomioida hartsinvalmistajan suositukset / ohjeet Kiihdyttimet Kiihdyttiminä voidaan käyttää normaaleja kiihdyttimiä tai hartsinvalmistajan valmista esikiihdytystä. Tavanomaisia kiihdyttimiä ovat Co-oktoaatti ja DMA. Kiihdyttimien käsittelyssä tulee aina huomioida se, että ne muodostavat räjähtävän seoksen puhtaan kovettimen kanssa eli ne pitää sekoittaa aina hartsiin ennen kovetinta Viskositeetin säätö Viskositeetti tulee olla matala ja mahdollisimman vakio, jotta prosessiaikaa voidaan hallita. Tärkein viskositeetin säätö on lämpötilan pitäminen vakiona sekä hartsiastioissa, että muotissa. On tärkeää, että hartsi ei jäähdy muotissa. Muotin ja lujitteiden tulee olla vähintään saman lämpöisiä kuin hartsi. Hartsin säilyessä lämpimänä sen viskositeetti ei laske injektoinnin aikana ja se säilyttää juoksevuutensa koko prosessin ajan. Hartsin viskositeettia voidaan laskea lisäämällä styreeniä hartsiin. Mikäli styreeniä lisätään hartsinvalmistajan, ohjearvoa ei tule ylittää. Hartsin ominaisuudet heikkenevät, jos styreenilisäys ylittää suositellun rajan.

7 1.6. Muut mahdolliset tuotteeseen jäävät aineet Hartsin itsesammuvuutta parantavat aineet Väriaineet Ydin- ja kanavointimateriaalit Ydinaineen tarkoituksena voi olla hartsin johtokanavien muodostaminen joka samalla lisää kappaleen paksuutta ja jäykkyyttä. Ydinaineena voidaan käyttää ruudutettua PUR levyjä PVC -Divinycel levyjä voidaan myös muotoilla lämmöllä. Kuva 2: Ruudutettua Divinycell ydinainetta 2 Välineet 2.1. Muotit Muottimateriaalit ja vaatimukset Muottimateriaali voi olla: Kestomuovia esim. PE Lujitemuovia Puuta Metallia Oleellista on, että muotin pinta saadaan ilmatiiviiksi niin, ettei se laske ilmaa läpi injektoinnin aikana. Mikäli muotin pinta ei ole tiivis se voidaan tiivistää esimerkiksi tekemällä sulkukerros käsilaminoinnilla ennen injektointia Muotinkäsittelyaineet Muottivahat 7 Muottivahan tarkoituksena on estää kappaleen tarttuminen muottiin. Muotti

8 vahataan ja kiillotetaan useita kertoja ja sen jälkeen sillä voidaan tehdä useita kappaleita ilman välikäsittelyä. Silikonikalvon teossa tulee käyttää mehiläisvahaa jolloin kalvo ei tartu kiinni malliin. Irroituskalvot Irroituskalvon tarkoitus on sama kuin muottivahan. Kalvo joudutaan uusimaan jokaisen kappaleen jälkeen Injektointikalvot ja niiden käsittely Injektointikalvolla suljetaan muotti, johon on aseteltu halutut lujiteet. Kalvon tulee muodostaa ilmatiivis pinta lujitteiden päälle. Erityistä huomiota tulee kiinnittää kalvon / muotin reunoihin, jotta niistä ei pääse vuotamaan ilmaa injektoinnin aikana. Valmiit tasokalvot, suositeltava paksuus vähintään ja sen on kestettävä styreeniä.tasokalvoja voidaan jatkaa liimakitillä Mallin päälle muotoon tehtävät kalvot tehdään siveltävällä silikonilla, johon lisätään valmistuksen aikana tukikudos. 3 Laitteet 3.1. Alipainepumput Imuteho oltava säädettävissä ja pumpulla on saavutettava 0,9 bar alipaine. Suositeltavaa on käyttää välisäiliötä joka tasaa paineen vaihteluja sekä estää hartsin joutumisen pumppuun. Välisäiliöllä voidaan myös jakaa imua useaan kohteeseen samanaikaisesti Letkut Letkut voivat olla pehmeää lujitettua PVC letkua (puutarhaletkua) Yhdistyselementit Liittimet ja jatkot Muut välineet Letkun sulkijoita Tiivistenauhaa Tiivistemassaa Nippusiteitä Suojakangas ( repäisykudos ) syöttöletkun päälle, ettei kalvo vaurioidu Syöttösuppilot

9 4 Ympäristön suunnittelu, organisointi ja olosuhdevaatimukset 4.1. Työn organisointi Työpaikan suunnittelu sarjatyössä Työpisteen tulee olla järjestyksessä niin, että työvaiheet voidaan suorittaa jouhevasti. Työpiste voidaan järjestää joko valmistuslinjaksi tai yksittäiseksi työpisteeksi. Valmistuslinjan periaatteita; muotinkäsittelyvaihe => lujitteiden leikkaus ja asettelu muotille => letkujen ja kalvojen asennus => hartsin sekoitus ja injektointi => kovettumisalue, jossa alipaine säilyy kappaleen kovettumiseen asti => kappaleiden irroitus ja jälkikäsittely. Kun työvaiheet sijoitetaan loogiseen järjestykseen voidaan eri työpisteet suunnitella kyseistä vaihetta varten ja saavuttaa näin lyhyet jaksoajat ja suuri kokonaiskapasiteetti. Tämä järjestely edellyttää muottien siirtoa vaiheesta toiseen joko koneellisesti tai manuaalisesti, esimerkiksi pyörillä varustetut muotit. Valmistuslinjassa eri vaiheissa voi olla kyseiseen vaiheeseen erikoistunut henkilöstö tai samat henkilöt voivat hoitaa useita vaiheita. Henkilöstötarve tulee määrittää halutun kapasiteettin ja vaiheaikojen perusteella jotta turha odotus voidaan minimoida Työpisteen suunnittelu yksittäiskappaleilla Mikäli valmistetaan suuria kappaleita, joita ei voida liikuttaa, tulee työn eri vaiheet järjestää seuraavasti: Kulloinkin tarvittavat välineet ja materiaalit tuodaan kappaleen luo kun kyseistä vaihetta tehdään ja siirretään seuraavan kappaleen luo kun vaihe on valmis tai ennalta määritettyyn säilytyspaikkaan. Työalueella ei kannata pitää mitään ylimääräista tavaraa jotta tapaturma ja turhan työn riski minimoidaan. Jotta toiminta muodostuu tehokkaaksi kannattaa pyrkiä mahdollisimman sarjatyömäiseen toimintatapaan. Kun toiminta suunnitellaan ja järjestetään hyvin; hartsi- ja imuletkuihin ei kompastuta ja aiheuteta vuotoja lujiteiden asennus sujuu jouhevasti kalvot eivät vaurioidu hartsin käsittely tapahtuu hallitusti ja sen kulutuksen seuranta toimii niin, että ilmaa ei pääse hartsinsyöttöyhteistä kappaleeseen imujen sulkeminen tapahtuu oikea-aikaisesti 4.2. Työolosuhteet Työ tulisi tehdä aina kuivissa ja tasalämpöisissä olosuhteissa. Suositeltava lämpötila on +20 ºC Suhteellinen kosteus < 85 %. Lujitteiden, muotin ja hartsin lämpötilan tulee olla sama. 9

10 Mikäli muotti tai lujitteet ovat kylmempiä kuin hartsi, sen virtaus heikkenee viskositeetin kasvaessa ja optimaalista syöttöaikaa ei saavuteta Suositeltavat apulaitteet Hartsipumppu jossa on säädettävä kovettimen sekoitus. Lasinleikkauspöytä jossa lasimakasiini Kuva 3: Lujitteiden leikkauspöytä varastomaksiinilla ja leikkauskoneella Hartsisäiliö syöttöputkistolla ja lämmönsäädöllä Varastopaikat kaikille tarvikkeille kuten kalvot, letkut liittimet jne. Kullekkin tuotteelle tulisi olla oma varastopaikka työpisteen alueella, johon ko tuotetta täydennetään kulutuksen mukaan. Esimerkiksi määritetty minimimäärä, jonka alituksen jälkeen tilataan täydennys. Monikäyttökalvoille varastopaikka, jossa selvä merkintä minkä tuoteen kalvo on missäkin rullattuna. Nostimet muottien ja kappaleiden liikutteluun Työvälineiden pesupaikka tai laitteisto

11 5 Työturvallisuusriskit ja niiden hallinta Injektointityössä suurimmat riskit liittyvät muottien käsittelyyn ja kemikaalien käsittelyyn. Kappaleiden viimeistelyssä syntyy pölyä. Luonnonkuitulaminaatin leikkauksesta ja hionnasta syntyvä pöly voi olla paloherkempää kuin lasilujitteien pöly koska kuitukin on palavaa ainetta. Pölyltä on syytä suojautua ja sen raekoko olisi hyvä selvittää. 6 Tasolevyn valmistus 6.1. Muotin valmistelu Muotti vahataan ja kiillotetaan. Tässä tapauksessa käytetään vahattua lasilevyä alapuolen muottina. Kuva 4: lasinen tasomuotti johon on asennettu kumiset tiivisteet imukanavaa varten. Vieressä silikonikalvo jossa on syöttöyhteet Lujitteiden leikkaus ja asettelu Lujitteet leikataan valmiin kappaleen mittoihin + 50 mm työvaraa. Lisäksi leikataan imukanavien kohdalle lujitepaketti hartsin imun ohjaamiseksi. Lujitteet ladotaan muotille suunnitellussa järjestyksessä. Mikäli tarvitaan lujitteiden limityksiä, tehdään ne eri kohtiin. 11

12 6.3. Kalvon koeimutus Kun kalvo on asennettu, varmistetaan koeimutuksella etteivät tiivisteet vuoda Kappaleen imutus Kun paketti on valmis imutettavaksi varmistetaan vielä, että hartsin ja muotin sekä lujitteiden lämpötila on oikea. Kovetin sekoitetaan hartsiin ja alipaineeksi säädetään 0,4 baria. Hartsinsyöttösuppilo täytetään ja syöttöletku avataan ja aloitetaan hartsin syöttö. Kun hartsi on saavuttanut koko lujitealueen suljetaan syöttöyhde ja nostetaan imupaineeksi 0,9 baria. Kuva 5: Kuvassa imutus on alkamassa ja hartsi on valmiina suppilossa. Ulkopuolen kehälevy yhdessä tiivisteiden kanssa muodostaa imukanavan Koelevyn irroitus muotilta Kun hartsi on kovettunut poistetaan imu ja irroitetaan levyn päältä kehys ja silikonikalvo.

13 Kuva 6: Luonnonkuitulujitteiden koelevyn valmistus. Kehys ja kalvo on poistettu. Kulmissa näkyy miten hartsi on tunkeutunut osittain imukanaviin.. 7 Perustyövaiheet kaarevan kappaleen valmistuksessa 7.1. Lujitteiden leikkauskaavojen teko Lujitteille tehdään leikkauskaavat niin, että lujitteiden reunat limittyvät vähintään 12 mm. Tavoitteena kaavojen teossa on leikata lujitekappaleet sellaisiksi, että ne eivät rypisty oleellisesti muotille aseteltaessa Lujitteiden leikkaus Tehokkain tapa leikata luonnonkuitulujitteita on leikata ne monikerroksisena pakkana kankaan leikkauslaitteilla ja toimittaa käyttövarastoon lujitetyypeittäin pakkoina. Pieniä määriä lujitteita voidaan leikata saksilla. Lasilujitteita voidaan leikata joko koneellisella leikkurilla, puukolla tai levyn reunaa vasten repimällä. Revitty reuna häivyttää limitykset parhaiten. Lujitteet on hyvä varata niin, että yhteen kappaleeseen menevät on erotettu joko ladontajärjestykseen tai esimerkiksi välilevyllä suoraan pakasta Muotin käsittely Muotti vahataan tai siihen levitetään irroituskalvo ennen lujitteiden ladontaa Muiden materiaalien varaus Lujitteiden lisäksi tarvittava hartsi tulee esikiihdyttää, jollei se ole valmiiksi kiihdytettyä. Varmistetaan myös, että hartsin lämpötila on oikea. Kyseiselle hartsille käytettävä kovetin tulee varata käyttöpisteeseen. 13

14 7.5. Lujitteiden ladonta Lujitteet ladotaan muotin päälle suunnitellussa järjestyksessä. Esileikatut lujitekappaleet voidaan kiinnittää toisiinsa sprayliimalla. Ladonnassa on huolehdittava, että lujitekappaleiden limitykset tulevat eri kohtiin. Esimerkiksi kierrätetään kerroksen aloituskohtaa astetta. Liimaa ei tule käyttää yhtään enempää kuin välttämätöntä. Liiallinen liima voi heikentää tuotteen laatua. Kuva 7: Limitytyksen paikallaan pysyminen varmistetaan sprayliimalla Kuva 8: Työssä käytetty liima

15 Kuva 9: Lujitteet valmiiksi ladottuna muotilla Imuyhteen asennus Imuyhde asennetaan mahdollisimman symmetrisesti kappaleen keskelle sen korkeimpaan kohtaan. Kappaleessa voidaan käyttää myös useita imuyhteitä jolloin yhteet suljetaan yksi kerrallaan, kun hartsi saavuttaa yhteen ja alkaa nousta imuputkeen. Kuva 10: Imuyhde lujitteiden päällä muotin korkeimmassa kohdassa valmiina kalvon asennusta varten. 15

16 7.7. Syöttöputkien ja yhteiden asennus Kun lujitteet on ladottu muotille asennetaan ensimmäinen hartsinsyöttöletku. Letku on kierreletkua, josta hartsi pääsee purkautumaan lujiteisiin koko matkalta. Kuva 11: Alimmainen hartsin syöttöputki ja syöttöyhde Kierreletkun päälle on hyvä laittaa repäisykudos suojaksi, jotta kalvo ei vaurioidu kierreletkun terävistä reunoista. Kuva 12: Syöttöputkia suojattuna repäisykudoksella. Yhteiden kohdat tiivistetään tiivistysmassalla, jota laitetaan kalvon alle ja päälle Muotin ulkoreuna tiivistetään tiivistenauhalla.

17 Syöttöletkuja asennetaan noin 0,5 m välein ja niihin syöttöyhteitä niin, että hartsin virtausmatka on korkeintaan 0,5 m. Imutuksen aikana syöttöyteet avataan ensin alimmasta tasosta ja suljetaan kun hartsin saavuttaa seuraavan syöttölinjan jolloin se avataan. Avaus tulee tehdä niin, että hartsin sekaan ei pääse ilmaa joka jää helposti laminaattiin. Kuva 13: Syöttöyhde T-liitännällä jakoputkeen kalvoläpivienti tiivistettynä Kuva 14: Kalvo levitettynä ja tiivistettynä tarkastusimutuksessa. 17

18 7.8. Tiiviyden tarkastus Kalvon tiiviys tarkastetaan sitä varten kehitetyllä laitteella Kuva 15: Kalvon tiiveyden tarkastus ennen imutusta. Kuva 16: Kalvon tiiviyden mittalaite

19 7.9. Imutuksen suoritus Kuva 17: Kappale valmiina hartsin syöttöä varten. Kun paketti on todettu tiiviiksi imutustestissä voidaan varsinainen imutus aloittaa. Hartsiin sekoitetaan kovetin ja hartsi kaadetaan imuasitoihin. Imuletkut avataan ja avoimet päät upotetaan hartsiin. Imun alipaineeksi säädetään 0,4 bar. Kuva 18: Välisäiliö jolla estetään hartsin joutuminen imupumppuun. 19

20 Kuva 19: Imusäilö jossa alipainemittari ja kaksi imun jakoletkua sekä sulkuventtiili. Ensimmäiseksi avataan alimman syöttöputken letkut ja kun hartsi lähestyy seuraavaa syöttöputkea avataan syöttö siihen. Kuva 20: Kuvassa toinen syöttöletku on jo käytössä ja syöttää hartsia. Syöttöastiat kappaleen molemmilla puolin.

21 Kuva 21: Ylinkin syöttöletku käytössä alemmat suljettuina. Kuva 22: Syöttöputket on suljettu ja imu on nostettu 0,9 bariin. Imu pidetään päällä kunnes hartsi on kovettunut. 21

22 7.10. Kovettumisen aikaiset työvaiheet Kovettumista voidaan nopeuttaa lämmittämällä muottia. 8 Valmiin tuotteen käsittely 8.1. Kappaleen irroitus Kun kappale on kovettunut imu lopetetaan ja kappaleen päältä poistetaan kalvot ja letkut. Kappale irroitetaan ja tarkastetaan Kalvojen ja letkujen käsittely Silikonikalvo puhdistetaan ja käytetään seuraavan kappaleen valmistuksessa. Silikonikalvolla voidaan tehdä jopa 1000 kappaletta. Tasokalvoa ei voida yleensä käyttää uudelleen vaan se joko toimitetaan poltettavaksi tai kierrätetään uudeksi granulaatiksi. Puhtaat hartsijätteet ja letkut voidaan toimittaa poltettaviksi. Laminaattijätteet menevät joko kaatopaikalle tai jauhettavaksi täyteaineeksi Kappaleen viimeistely / jatkokäsittely Kappaleen reunat siistitään ja se toimitetaan joko viimeistelyyn, maalaukseen, kokoonpanoon jne Työn kriittiset vaiheet ja niistä syntyvät virheet Tavanomaisin virhe hartsi-injektiokappaleissa on ilmasulkeumat jotka johtuvat joko hartsin mukana imeytyneestä ilmasta tai huonosti levinneestä hartsista. Jos muotti tai lujitteet ovat liian kylmiä hartsin liike hidastuu ja kappaleeseen saattaa jäädä kuivia kohtia. Kuivat kohdat ja ilmasulkeumat voidaan useimmiten korjata hiomalla ja laminoimalla avolaminointina uutta laminaattia kyseiseen kohtaan. 9 Luonnonkuidulla saavutettavat mekaaniset ominaisuudet Yhteenveto mitatuista mekaanisista arvoista (Tutkimusraportti MAT ) Lujite Juutti Puuvilla Bambu/Pellava Lasikuitu Vetolujuus MPa 62 67,9 39,6 288 Kimmokerroin Ev Taivutuslujuus Kimmokerroin Et GPa MPa GPa 6,75 6,82 3,6 18,43 83,2 81,7 90, ,9 5,1 3,9 13,1

23 Testeissä käytetty bambupuuvillakangas ei ollut alunperin lujitteeksi tarkoitettua joten sen materiaaliarvot saattavat olla oikealla käsittelyllä mitattuja korkeammat Silikonikalvon valmistus Materiaalit ja välineet Silkonikalvon valmistuksessa tarvittavat materiaalit ja välineet: Muottisilikonia joka toimitetaan tuubeissa Vahvikekangasta Syöttö- ja imuyhteitä Mehiläisvahaa Pensseleitä Malli tai valmis kappale tehtävästä tuotteesta Kuva 23: Työssä käytetty silikoni 23

24 10.2. Työvaiheet Mallin vahaus mehiläisvahalla ja kiillotus Kuva 24: Vahattu mallikappale johon lisätty levyt muotin jakopintaa varten. Silikonin pursotus mallin päälle Kuva 25: Silikoni pursotettuna mallin pinnalle. Silikonin tasoitus siveltimellä ja kovetus ilmassa noin 1 tunti. Silikonia lisätään noin yksi millimetri kerrallaan. Lisätään toinen kerros ja annetaan kovettua noin tunti Lisätään kerros ja siihen vahvikekangas joka imeytetään silikonilla

25 Kuva 26: Vahvikekankaan imeytys. 25 Lisätään vielä kerros silikonia ja sen jälkeen kalvon annetaan kovettua. Kaikkien kerrosten on tärkeää antaa kovettua riittävästi, jottei väliin jää kovettumatonta materiaalia. Valmiiseen kalvoon voidaan lisätä yhteitä ja tehdä muutoksia leikkaamalla ja muotoilemalla. Seuraavaksi sivellään uutta silikonia joka tarttuu aiemmin tehtyyn. Silikoni tarttuu kiinni myös vanhaan käytössä olleeseen kalvoon. Mahdollisten kulumien / repeämien korjaus. Sivellään uutta silikonia repeämään ja painetaan se kiinni ja annetaan kovettua.

26 Kuva 27: Valmis kuorikalvo. Huomaa muotin jakopinta jolla saadaan muottiin joustoa niin, että se saadaan asetettua lujitepaketin päälle. 11 Yhteenveto Tutkimuksessa havaittiin, että tämänhetkiset luonnonkuidut soveltuvat parhaiten kevyesti kuormitettuihin kappaleisiin. Matalahko mekaaninen lujuus ja kimmomoduli rajoittavat luonnonkuitujen käyttöä raskaasti kuormitetuissa kohteissa. Työssä todettiin, että luonnonkuitujen käyttö injektointityössä ei tuo mukanaan merkittäviä ongelmia. Eräänä mielenkiinnon kohteena olivat tuulimyllyjen siipien rakenteet. Testaustulokset osoittavat, etteivät kuitujen ominaisuudet riitä siipirakenteisiin ainakaan testatun kaltaisilla kuiduilla. Tuulimyllyissä saattaa kuitenkin olla esimerkiksi suojarakenteita, joissa injektointimenetelmää ja luonnonkuituja voitaisi hyödyntää. Nanoteknologia saattaa tuoda lähiaikana keinoja parantaa luonnonkuitujen mekaanisia ominaisuuksia ja näin lisätä niiden käyttökohteita. Yhtenä sovelluskohteena nähdään erilaiset suojarakenteet kuten nestevuotoaltaat ja roiskesuojat, jotka eivät joudu alttiiksi suurille rasituksille jatkuvasti.

27 12 Lähdeluettelo 1. Luonnonkuitujen toimittaja sekä asiatietoa Sisältää hyvän yhteenvedon luonnonkuiduista. pdf 2. Lasikuitujen toimittajia Hartsien toimittajia Kalvojen, lujitteiden ja imupumppujen toimittajia Laitetoimittajia Sprayliima 7. Testaukset 27 Mikkelin Ammattikorkeakoulu Oy

28 Liite 1

29 29