Produkcja i wykonywanie form z tworzyw sztucznych – formy GFK

Produkcja form z tworzyw sztucznych, w tym form GFK (laminaty wzmocnione włóknem szklanym), to zaawansowany proces technologiczny, który wymaga precyzji, doświadczenia oraz zastosowania nowoczesnych technologii. Jako firma specjalizująca się w projektowaniu i produkcji form GFK, doskonale rozumiemy, że każdy, nawet najmniejszy detal ma znaczenie. W naszej narzędziowni stawiamy na najwyższą jakość i precyzję wykonania, co pozwala nam spełniać oczekiwania nawet najbardziej wymagających klientów. Przy zastosowaniu form GFK możemy obsługiwać szerokie spektrum branż, dostarczając wyroby, które znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, czy budowlanym.

Jak przebiega produkcja form GFK?

W STOLAM nie wykonujemy klasycznych form wtryskowych. Zamiast tego specjalizujemy się w budowie form z laminatu poliestrowo-szklanego (GFK), wykorzystując te same technologie co w produkcji finalnych elementów, ale z tą różnicą, że do tworzenia form stosujemy materiały o podwyższonych parametrach technicznych. Gotowe formy są bardziej trwałe, odporne na zużycie i umożliwiają wielokrotne, precyzyjne odwzorowanie detali.

Proces zaczyna się od modelu

To na nim, warstwa po warstwie, powstaje forma. Najpierw powierzchnia zostaje dokładnie przygotowana i pokryta środkiem rozdzielającym (wosk techniczny), który zapobiega przywieraniu laminatu. Kolejny krok to aplikacja specjalnego żelkotu formierskiego, czyli materiału o zwiększonej odporności mechanicznej i wydłużonej żywotności.

Po utwardzeniu żelkotu nakładamy kolejne warstwy zbrojenia z maty szklanej, przesyconej żywicami winyloestrowymi i niskokurczliwymi żywicami poliestrowymi. Specjalistyczne kompozycje minimalizują skurcz technologiczny, zapobiegają deformacjom i znacząco poprawiają wytrzymałość całej formy.

Efektem końcowym jest solidna, odporna forma, która idealnie odwzorowuje model i pozwala na wielokrotną produkcję komponentów o wysokiej jakości wykończenia. To rozwiązanie sprawdza się zwłaszcza w produkcji jednostkowej i małoseryjnej.

Zalety tworzyw sztucznych
w przetwórstwie

Formy z tworzyw sztucznych (zwłaszcza te wykonane z laminatu poliestrowo-szklanego) mają szereg zalet, które czynią je doskonałą alternatywą dla form metalowych. Przede wszystkim są znacznie lżejsze, a co za tym idzie – wygodniejsze w obsłudze, łatwiejsze w transporcie i gwarantują mniejsze ryzyko uszkodzeń mechanicznych podczas montażu.

Materiał nie ulega korozji, jest odporny na działanie wilgoci oraz większości chemikaliów wykorzystywanych w przemyśle, co znacząco wydłuża żywotność formy. Koszty wykonania są niższe niż w przypadku form stalowych, a w razie potrzeby formę można łatwo zmodernizować, bez konieczności projektowania wszystkiego od nowa.

Tworzywa sztuczne zapewniają również dobrą izolację cieplną, co pozwala ograniczyć lokalne przegrzewanie się warstw laminatu i stabilizuje proces utwardzania. Umożliwiają dokładne odwzorowanie złożonej geometrii, podcięć czy krzywizn, które w przypadku form metalowych wiązałyby się z dużo większym nakładem pracy i kosztów.

Projektowanie form do tworzyw sztucznych

Na etapie projektowania form z tworzyw sztucznych kluczowe jest uwzględnienie poprawnego odformowania gotowego elementu. Dbamy o to, aby nie występowały ostre krawędzie, a ścianki miały odpowiedni kąt nachylenia, tak, aby forma działała sprawnie i niezawodnie przez cały okres użytkowania. Równie istotna jest jakość powierzchni kontaktowej formy, która bezpośrednio wpływa na wygląd i wykończenie produkowanego detalu.

Podstawą całego procesu jest wykonanie modelu, czyli tzw. kopyta, na którym powstaje forma. Najczęściej bazujemy na dokumentacji 3D, a właściwy kształt modelu uzyskujemy dzięki frezowaniu CNC z materiałów takich jak MDF, drewno czy styropian. Powierzchnia modelu jest następnie wielokrotnie szpachlowana, szlifowana i wykańczana lakierem, co pozwala uzyskać odpowiednią jakość technologiczną i estetyczną formy.

Trwałość jest niezmiernie ważna, dlatego już na etapie projektu przewidujemy miejsca, które mogą wymagać dodatkowego wzmocnienia. W tym celu stosujemy żebrowania ze sklejki technicznej lub stalowe ramy, które ograniczają ryzyko odkształceń i zapewniają stabilność formy w długiej perspektywie.

Jak wygląda proces wykonywania form?

Proces projektowania rozpoczyna się od analizy kształtu elementu i dobrania odpowiednich założeń technologicznych. Z uwagi na właściwości żywic, planujemy skurcz materiału, który może wpływać na finalny wymiar produktu. Każda forma musi zostać zaprojektowana w taki sposób, aby zachowała stabilność podczas pracy i nie odkształcała się pod wpływem obciążeń. Wzmacniamy formy w newralgicznych miejscach i dokładnie dobieramy kąty oraz geometrię ścianek.

Jakie technologie są wykorzystywane w produkcji form?

W produkcji form z tworzyw sztucznych można wykorzystywać różne technologie laminowania. Do najpopularniejszych należą:

Laminowanie ręczne (hand lay-up) – polega na ręcznym układaniu kolejnych warstw maty lub tkaniny szklanej i nasycaniu ich żywicą. To proces pracochłonny, ale pozwalający zachować pełną kontrolę nad jakością formy.
Laminowanie natryskowe (spray-up) – to technika polegająca na natryskiwaniu mieszanki żywicy i ciętego włókna szklanego bezpośrednio na model. Umożliwia szybsze pokrywanie dużych powierzchni.
Infuzja próżniowa (vacuum infusion) – nowoczesna metoda, w której żywica jest wciągana w warstwy włókna szklanego za pomocą podciśnienia. Pozwala uzyskać formy o większej jednorodności i mniejszej ilości pęcherzyków powietrza.

W firmie STOLAM korzystamy z laminowania ręcznego, ponieważ pozwala ono dokładnie odwzorować detale, zachować stabilność wymiarową i dopasować proces do indywidualnych wymagań projektu.

Prototypy z tworzywa

Tworzywa szklano-polimerowe dają dużą swobodę w testowaniu i dopracowywaniu projektów jeszcze przed uruchomieniem produkcji seryjnej. Umożliwiają wykonanie realistycznych prototypów w krótkim czasie i przy relatywnie niskich kosztach. Tego typu modele pozwalają sprawdzić zarówno geometrię, jak i funkcjonalność elementów, ocenić ich dopasowanie do pozostałych komponentów, a także przeanalizować ewentualne kolizje montażowe.

Jeśli zależy Ci na sprawdzonym rozwiązaniu jeszcze przed startem produkcji – zapytaj nas o wykonanie prototypu!