Havkajakroerne MG

Transkript

1 er en ret upræcis betegnelse, da det i daglig tale både bruges om fibre af glas, og om komposit materialet bestående af kunst fibre og et bindemiddel. En mere beskrivende, men ikke så ofte anvendt betegnelse for komposit materialet glasfiber, er fiber-armeret plast. I det efterfølgende bruges betegnelsen glasfiber derfor udelukkende om fibre af glas. Fiberarmeret plast er altså et komposit materiale, dvs. et inhomogent materiale bestående af to eller flere materialer, der blandet sammen giver materialet bedre mekaniske egenskaber end de to (eller flere) materialer har hver for sig. Skemaet nedenfor viser egenskaberne 3 typer for fiber forstærket plastik holdt op mod egenskaberne for stål. Som det ses af skemaet opnås meget højere styrke pr. kg end med stål. Aramid Kulfiber Stål (1) Vægtfylde kg/m Træk styrke MPa E-modul (stivhed) GPa (2) Pris (2) kr/m (1) Almindelig kulstofstål S235 (2) Ved X-vævet måtte (3) For en 160 g/m 2 alm. X-væv I det efterfølgende beskrives de enkelte komponenter i fiber-armeret plast. Bindemiddel Bindemidlet, eller resinen som det også kaldes, er som ofte en hærdeplast, dvs. et plast materiale der ikke kan formgives igen, når det først er hærdet - i modsætning til termoplast materialer. Hærdeplast brugt til er ofte af grupperne Polyester, Vinylester eller Epoxy. Indenfor hver af disse grupper findes der uendelige mange varianter, der kan tåle højere temperatur, lavere temperatur, mindre diffusion, højere sejhed, højere syre-koncentrationer mm, men det er uinteressant i denne sammenhæng. Hvad der er interessant er forskellen på epoxy og ester grupperne. I det efterfølgende beskrives kun de mest almindelige epoxy er og polyestre. Bindemidler er en hastig voksende industri i rivende udvikling, og der udvikles konstant nye avancerede bindemidler i takt med at kravene fra bla. vindmølle industrien og den kemiske industri vokser. Som eksempel findes der i dag gummi modificerede epoxy baserede vinyl ester resin er. Ester-gruppen Polyester og Vinylester fremstilles ud fra flere organiske syrer og polyhydrid alkoholer, bla. op til 35% styren. Styren er et meget kraftigt, flygtigt og stærkt lugtende opløsningsmiddel, og det er afdampningen af styrenen, (bla) der styrer hærdningen. Der skal til en polyester også tilsættes et hærde middel, men det er meget små mængder, 3-5% normalt. Det smarte ved polyesterne er at man kan styre hærde tiden. Tilsættes mere hærder går det hurtigere, tilsættes mindre går det langsommere, og som reglen kan man slibe på det efter få timer. Derfor er polyesterne også mest brugt i industrien, og derfor er 90% af alle lystbåde, joller, suftbrædder og kajakker også lavet af polyester. Fordi polyester er styren baseret er det nemt at reparere, og der kan laves en stærk kemisk binding på selv et gammel fiber-armeret polyester emne ved at slibe overfladen ren og aftørre med styren. Side 1 af 5

2 Ulempen ved esterne er afdamningen af styren der lugter fælt, er sundhedsskadelig og som man skal beskytte sig mod. Arbejdstilsynet siger at der skal bruges åndedrætsværn ved koncentrationer over 25 ppm, men faktisk lugter det rigtig grimt allerede ved få 5-10 ppm, så man kan sige at det lugter værre end det skader. Man kommer normalt ikke over 25 ppm ved arbejde udendørs og god ventilation, men naboerne skal nok lige informeres først. En anden ulempe ved polyester er at den ikke er diffusionstæt, dvs. vand trænger ind i plasten, og der kan dannes blære og osmose. En polyester skal derfor altid afsluttes med en liner eller et spærrelag, som f.eks. en diffusionstæt gelcoat. Epoxy gruppen Epoxy er fremstillet af epichlorohydrin og bisphenol-a. Det er et helt andet produkt og opfører sig helt anderledes. Epoxy hærder ikke ved en afdampning af et opløsningsmiddel, men ved en kemisk reaktion mellem en base og en hærder ligesom man kender det ved araldit, som også er en epoxy. En moderne epoxy indeholder ingen volatiles, dvs flygtige produkter, og afgiver dermed heller ingen lugt eller skadelige dampe. Epoxy kan derfor bruges indendørs uden maske. En epoxy blandes næsten altid 1:2 hærder/base og man kan normalt ikke speede en hærdeproces op ved at hælde mere hærder i. Det er kun temperaturen der har indflydelse på hærde tiden, og ofte går der en dag eller to inden man kan slibe på epoxy en. Der findes dog nogle producenter der har udviklet nogle additiver der kan tilsættes for at speede processen. Til gengæld skal man undgå kontakt med huden. Epoxy er lav-molekylært og trænger nemt gennem huden og giver meget ubehagelige udslæt der varer flere dage. Der kan over tid udvikles decideret allergi mod produktet. Fordelen ved epoxy er at den er helt diffusionstæt, og man behøver ikke afslutte med et spærrelag. Nogle epoxy produkter er også næsten farveløse så man kan få et rigtigt flot resultat ved f.eks. at lægge det uden på træ. Epoxy har også den særlige egenskab, at er den først hærdet af kan den ikke genoplives, dvs. modsat esterne kan man ikke lave en kemisk binding på epoxy, når først den er hærdet færdig. Det gør at epoxy er meget brugt til maling af beton gulve, da den kan tåle at man spilder selv kraftige opløsningsmidler på den. Til kajak byggeri er dette ikke nogen fordel. Epoxy har den mangel at den ikke er UV-bestandig. En epoxy skal derfor også afsluttes med et spærrelag hvor den udsættes for sollys. Det kan være en lak med UV filter eller en maling. Vævs typer Fibrene der bruges kan laves af mange forskellige materialer. De mest almindelige er glas, carbon (kulstof) og aramid (kevler), men de kan også være lavet af boron, metal, solikonekarabid og andet. Disse fibre blandes ofte; f.eks. er carbon/kevler et meget almindeligt væv. Vævet kan rent fysisk være vævet på flere forskellige måder Fiber materialet kan være mono-diagonalt, dvs trådene ligger kun i en retning og materialet er ikke et vævet materiale men syet sammen. Dette giver den fordel at trådene ligger rette og har dermed maksimal stivhed. Ulempen er at måtten kun har stivhed og styrke i én retning, og dermed skal der lægges flere måtter i forskellige retninger for at få den rigtige styrke. Dette væv bruges meget i high-performance både. Side 2 af 5

3 Bi-diagonalt fiber materiale er vævet fiber i to retninger, 90 på hinanden (krydsvævet). Dette er den mest almindelige vævstype anvendt til hobby glasfiber arbejde som kajakker. Det er nemt at arbejde med i større stykke, det er rimeligt fleksibelt og det er billigt. Twill vævet fiber materiale er også meget almindeligt. Twill vævet materiale har samme styrke og stivhed som krydsvævet, men er mere fleksibelt at arbejde med og velegnet til at lægge på meget kurvede overflader. Man kan lægge twill væv på en fodbold og stadig få et godt resultat. Til gengæld er det meget svært at arbejde med på større lige flader, da det er utroligt levende og hele tiden gir sig. Endelig er der tri-diagonale materialer, dvs tråde vævet i 3 retninger 120 på hinanden. Disse væv har en mere ensartet trækstyrke og stivhed i alle retninger og er også nemme at arbejde med på store flader. De er til gengæld mere ufleksible end alm. krydsvævede måtter. Den trådtype man normalt bruger i forbindelse med glasfiber arbejde er E-glas. E står for elektrisk, og er noget misvisende betegnelse. Navnet skyldes det oprindeligt blev udviklet til fremstilling af elektriske spoler. Der findes også en S-glas der er meget stærkere, men også meget dyrere og svær at skaffe. Og udvalget i S-glas er meget lille. S-glas bruget meget i flyindustrien. Sandwich materialer Sandwich materialer består af to lag fiber armeret plast med et kerne materiale i mellem. Kernemateriale kan være hårdt skum, bikube celler, balsatræ, cedertræ eller andet. Sandwich konstruktionen er yderligere en måde til at øge styrken pr kg materiale, og er i dag meget udbredt og bruges bla. i sejlbåde, Søværnets Standard Flex skibe, ski, surfbrædder, røggaskanaler, køle vogne, lastbiler, dæksplader i off-shore industrien, tryktanke, ubåde og meget mere. Styrken i en sandwich konstruktion øges med kvadratet på kernens tykkelse. Dvs. er dobbelt så tyk kerne giver fire gange så stærk konstruktion. Sandwich fiber armeret plast er nu også meget brugt til selvbyggede kajakker efter strip metoden. Her er kernematerialet træ, grantræ, fyrretræ, Western Red Ceder, mahogni eller andet. I princippet kan alt bruget, men jo lettere træ jo lettere konstruktion eller jo mere styrke pr kilo. At arbejde med fiber armeret plast Når først man har vænnet sig til at arbejde med fiber armeret plast er det et utroligt nemt og fleksibelt materiale at arbejde med, det er billigt og det kræver ganske få redskaber. Man kan Side 3 af 5

4 forme nærmest alt i glasfiber, og når det er hærdet kan man save, skære og slibe i det. Det kan males, det kan lakeres, det kan poleres og det er nærmest uforgængeligt og vedligeholdelses frit. Det nemmeste plast materiale at have med at gøre er epoxy da det ikke har lugt gener. Det kræver kun engangshandsker, plastik bægre til opblanding, en køkkenvægt til at veje portioner af med og en saks til at klippe vævet med. Til at påføre epoxyen med kan man bruge engangspensler, men på større overflader kan man med fordel bruge en gummiskraber. Den er hurtigere at arbejde med, nemmere at fordele epoxyen med, og så kan den genbruges mange gange. De fleste epoxy er kan også uden problemer fortyndes med alm. husholdningssprit. Det gør dem nemmere at arbejde med, og det er en fordel hvis man skal prime en overflade inden der lægges væv på. En fortyndet epoxy er også nemmere at arbejde ind i vævet. Spritten fordamper inden hærdningen er tilendebragt, og påvirker derfor ikke epoxy en egenskaber. Dog bør man ikke tilsætte mere end max. 10%. Epoxy kan uden problemer bruges til at lave reparationer på polyester med. Blot kræver det en ren og ru overflade så en god mekanisk binding kan opnås. Polyester kan også bruges til reparation på epoxy, men det giver ikke nær så meget mening, da polyesteren efterfølgende skal overflade behandles med en gelcoat. Epoxy og polyester kan ikke binde kemisk til hinanden, så der skal altid slibes, affedtes og renses godt af inden der lægges bindemiddel på. Limning Både epoxy og polyester er også meget velegnede til at lime med. For at få en fuld limflade kontakt skal de fortykkes. Dette gøres med et fortykningsmiddel, der bare er noget fint plastik granulat. Mere avancerede fortykningsmidler i form af mikro-glaskugler kan også købes. En fortykket epoxy/polyester er også velegnet til at spartle med og lave fillets dvs. rund overgang ved kant-samlinger. Man kan ikke lægge fiberarmeret plast på skarpe kanter eller i skarpe hjørner. Til kajak selvbyggeren Det kræver som sagt ikke meget værktøj og udstyr at gå i gang med glasfiber arbejde. Og det er rimeligt billigt. Dette kan du klare dig med: epoxy base epoxy hærder en gram-vægt plast bægre til opblanding latex handsker fortykkelses granulat pensler (engangs) gummi skraber sprit til fortynding kraftig saks væv, bi-diagonalt (160 g/m 2 ) Side 4 af 5

5 De vævs tykkelser man bruger til en kajak vejer g/m 2. De væv der bruges i industrien vejer g/m 2. En sådan vævstykkelse vil suge alt for meget bindemiddel og gøre kajakken alt for tung. Epoxy og væv kan købes i næsten alle større bådsudstyrs forretninger. Det mest almindelige epoxy produkt er West Systems som er ganske udmærket, men lidt dyrt. Man kan også købe epoxy direkte hos en producent, f.eks. LKR Epoxy i Karlslunde. De har et godt produkt og er ret billige. Primer 90 og Primer 92 er de mest velegnede. LKR forhandler også væv, handsker, tykner, bægre, pensler mm. Endelig kan man købe epoxy og væv på nettet mange steder. Et af de største udvalg kan man finde hos R&G Online i Tyskland. Her kan man få alt til billige penge og der er en masse gode brochurer og instruktioner der kan downloades. Side 5 af 5