Maken van een model, mal en product

Download de handleiding:

In deze instructie leggen we uit hoe het proces verloopt van het uitdenken van een polyester product tot de daadwerkelijke productie hiervan. Er zijn veel verschillende methodes die afhankelijk van de eisen van het product, de hoeveelheid producten die gemaakt moeten worden, etc. We omschrijven het proces dat bedoeld is voor middel tot grote series producten. Als er slechts een paar producten gemaakt moeten worden kan men bepaalde punten minder nauwkeurig nemen, maar dat geldt soms ook voor producten die altijd gespoten gaan worden.

Het proces loopt deze fases door:

1.       Ontwerp van het product
2.       Maken van het model
3.       Maken van de mal
4.       Lossen van mal en productieklaar maken
5.       Maken van het product
6.       Onderhoud van de mal

1. Ontwerp van het product
De ontwerper van polyester producten moet onder andere rekening houden met:
* De mal moet goed lossend zijn, het product moet wel uit de mal kunnen.
Als dit door de vorm van het product niet mogelijk is, dan moet er een deelbare (meerdelige) mal gemaakt worden.
* Scherpe hoeken moeten zoveel mogelijk vermeden worden.
* Vloeiend gekromde vlakken vergemakkelijken het lossen en het product verkrijgt een veel grotere vormvastheid.
* Moeilijk toegankelijke plaatsen verhogen de arbeidskosten, vooral bij grote of ingewikkelde mallen moet je hier rekening mee houden.
* Een handgelamineerd product heeft maar één mooie kant (de malzijde), op de achterzijde van het product zullen de glasvezels zichtbaar zijn. Met een topcoat kan de achterzijde van het laminaat op een goedkope en effectieve manier worden afgewerkt.

Voor professionele producten wordt deze fase tegenwoordig volledig in 3d CAD tekensoftware gedaan. Hiermee kunnen alle bovenstaande punten gemakkelijk gecontroleerd worden en kan het eindproduct perfect passend voor de toepassing worden gemaakt. Deze 3D-tekening(en) worden dan in de tweede fase gebruikt voor het maken van het model.
Voorheen werd deze fase, net als de tweede fase, volledig met de hand gedaan.

2. Maken van het model / plug
Het originele model, ook wel plug genoemd, kan bijvoorbeeld gemaakt worden van hout, PU-schuim, polyester of piepschuim bedekt met een styreenbestendige lak of epoxyharslaag. Het maken van modellen, of het nu via de computer is of volledig handmatig, is echt een vakmanschap. Onze specialisten hebben hier over vele jaren ervaring op gedaan en leren nog bij elk nieuw model.

Modellen zijn zelden meer dan eenmaal te gebruiken zonder nieuwe bewerking, en zijn in verband met hun kwetsbaarheid moeilijk op te slaan. Als er een serieproductie wordt opgezet wordt er vaak een moedermal / master gemaakt waar een groot aantal productiemallen gemaakt worden en het ken gemakkelijk opgeslagen worden voor toekomstig gebruik. Deze moedermal wordt uit de eerste productiemal gemaakt en lijkt dus heel erg op een dik product.

Als er een meerdelige mal gemaakt moet worden, zul je vooraf moeten bepalen hoe elk maldeel op zichzelf lossend is. Natuurlijk mag er een bepaalde losvolgorde zijn, maar elk deel moet van het model afgehaald kunnen worden. Wij hebben producten waarvoor we 2 maldelen hebben, maar ook 10 maldelen.

Het oppervlak van het bouwmodel moet glanzend zijn en mag geen gebreken vertonen. Dit kan het best bereikt worden door een laklaag. Het model moet dan volledig in de goed vorm zijn en goed geschuurd zijn alvorens de laklaag er op te spuiten. Na het uitharden hiervan zullen eventuele oneffenheden (stofjes, haren, etc) moeten worden weggepolijst. Elk bultje, krasje, deukje of oneffenheid wordt zichtbaar, hoe klein ook. Zelfs tijdens het polijsten kan er bij het uitoefenen van te zware druk of door het te lang op dezelfde plaats houden van de polijstmachine brandplekken (doffe vlekken) ontstaan en kan de deklaag te veel worden afgeslepen, waardoor er putten in het oppervlak komen.

Lossingsmiddel
Als het model in juiste vorm is, de juiste oppervlaktestructuur en gladheid en er echt perfect bij staat kan begonnen worden met de voorbereiding van de oppervlakte zodat straks de productiemal er wel weer afgehaald kan worden. De laklaag moet ruim voldoende uitgehard zijn, dit is afhankelijk van het type.
Als er vanwege de vorm een meerdelige productiemal gemaakt moet worden, maak je elke keer een gedeelte van deze mal tegen de flensen, laat je dat stuk zitten en maak je het volgende deel weer tegen het model en stuk flens van vorige maldeel aan om zo het hele model te omvormen. (denk elke keer wel aan lossingswas, ook op flensdelen).

Je kan het model in de lossingswas zetten, maar het is ook mogelijk dit te versnellen en ook een PVA film te gaan gebruiken.

Lossingswas
Elke lossingswas kent zijn eigen instructies. Toch zien wij dat onderstaande instructies altijd aan de ruime kant is. Voor exacte instructies, verwijzen je graag door naar productinstructies.
 

1.       Materiaal met een schone doek, liefst katoen uitpoetsen. (Tip: gebruik onze speciaal hiervoor bedoelde katoenen poetsdoeken hiervoor)
2.       Meestal gebruiken wij in onze productie twee uitpoetsdoeken, de eerste gebruiken we voor het uitpoetsen van de was na het aanbrengen, de tweede gebruiken voor een tweede keer uitpoetsen.
3.       Bij een nieuwe mal adviseren wij deze lossingswas 6x aan te brengen met minimaal 1 uur tussen elke laag.
4.       Na de laatste laag minimaal 8 tot 12 uur wachten voordat de gelcoat wordt aangebracht.

PVA
PVA is niet zonder lossingswas te gebruiken, maar sluit de ondergrond wel beter en zo kan je toch wat poreuzere ondergrond gebruiken voor het model. Zet het model dan eerst een keer of drie in de lossingswas en breng dan 1 laag PVA aan en laat volledig drogen.
PVA vormt een filmlaag en kan dus zichtbaar worden in de mal.

3. Maken van de mal
De mal is het meest belangrijke stuk gereedschap dat een polyesterbewerker heeft. Daarom moet er direct de meeste zorg aan worden besteed. Vrijwel al onze productiemallen zijn van speciale mallengelcoat en mallenhars gemaakt. Maar een mal kan gewoon van normale polyester lamineer hars gemaakt worden. Het maken van een mal is eigenlijk gelijk aan het maken van een product, alleen met hogere kwaliteit materialen en een dikker laminaat. De fases zijn:

1.       Zeker zijn dat model gereed is en in de lossingswas staat.
2.       Gelcoat aanbrengen en laten uitharden.
3.       Binnen 48 uur de eerste glas/hars lagen aanbrengen.
4.       Mal laten doorharden, duurt aantal dagen.
5.       Mal van model lossen.

Voor een hoge kwaliteit mal gebruiken we dus andere materialen:
De mallengelcoat is een robuuste kwaliteit en daardoor minder gevoelig voor haarscheuren tgv. vervorming. Doffe plekken zullen t.g.v. de hogere bestandheid tegen oplosmiddelen (styreen in polyesterhars) minder snel ontstaan. De glans van de mal blijft ondanks veelvuldig in de was zetten langer behouden.
Toolinghars, ook wel mallenhars genoemd, die door het ingebouwde anti-krimp systeem de mallen bouwer in staat stelt om een mal snel op te bouwen met vrijwel geen krimp. De middelvisceuse, voorversnelde thixotrope, gevulde polyesterhars  is door de zeer lage krimp zeer geschikt is voor het snel opbouwen van dikke laminaten en daardoor uitermate geschikt voor het bouwen van een mal.

Mallengelcoat aanbrengen
Als je er zeker van bent dat het model klaar is en voldoende in de lossingswas is gezet kan de gelcoat worden aangebracht. Dit kan met de kwast maar ook met een spuit. De dikte van de gelcoatlaag varieert van 0,6 tot 1,5 mm., afhankelijk van het te verwachten aantal producten. Bekijk de handleiding gelcoat voor uitgebreide informatie.

Dikte van de mal
Als de mal maar voor een paar producten bedoeld is, kan de mal een stuk dunner dan als de mal vaker gebruikt gaat worden. De dikte van de serie productie mal varieert van 6 tot 13 mm., afhankelijk van de grootte van de mal en het aantal malsteunen.

De vuistregel voor de dikte luidt : 3 mm, plus 1 mm meer per strekkende meter mal.

Bijv.: Een mal is 5 meter lang. De dikte moet dan zijn: 8 mm = (3 + 5 x 1). Gebruik geen geweven roving bij het lamineren van de mal, omdat bij intensief gebruik het patroon van de geweven roving op den duur in de gelcoat van de mal zichtbaar zal worden en dus ook in de gelcoat van het product.

Glas/hars lagen aanbrengen
Binnen 48 uur na het aanbrengen van de gelcoat laag (bij normale uitharding) moet de eerste glas/hars laag aangebracht worden. Als het model moeilijke vormen heeft leggen wij vaak eerst één 225grams glas/hars laag neer om later pas de 450grams glas/hars lagen aan te brengen. Indien nodig kan er ook voor een eerste laag van glasvlies worden gekozen (bij scherpe hoeken etc).
Wij hebben de voorkeur om die eerste laag van Derakane Vinylester hars te doen vanwege zijn hogere sterkte en chemische bestendigheid, maar dit is niet een must. Besteed heel veel aandacht aan deze laag en zorg ervoor dat deze volledig luchtvrij wordt aangebracht. Er mogen dus geen luchtbellen tussen de gelcoatlaag en de glas/hars laag zitten.

Bij normale polyester lamineerhars
Als er met normale polyester lamineerhars wordt gewerkt, dan mag je maximaal 3 lagen per keer aanbrengen. Dit moet dan volledig uitharden en dan moeten de volgende lagen binnen 24 uur weer worden aangebracht. De reden hiervoor is krimp, normale hars krimpt meer en veel erger als het warm wordt. Hoe dikker de lagen zijn hoe warmer die lagen elkaar maken. De volgende lagen kunnen direct worden aangebracht als de vorige lagen redelijk zijn uitgehard en niet meer warm zijn. Na elke uitharding adviseren wij de laag te schuren.

Bij speciale mallenhars
Als er gebruikt wordt gemaakt van speciale mallenhars gelden weer hele andere regels. Ook hier beginnen we vaak eerst met één laagje 225grams glas/hars met Derakane Vinylester hars. Zodra deze is uitgehard brengen we de volledige laagdikte in één keer op. Deze hars moet een minimale dikte hebben van 6mm en wordt enorm warm. Precies tegenovergesteld van de normale lamineerhars, moet deze hars dat hebben en krimpt het juist niet.

Versteviging voor grote mallen
Voor een goede versteviging van een grote polyester mal moet een geraamte van bijvoorbeeld ijzeren kokers of houten balken gebouwd worden, dat overeenkomt met de vorm en de afmetingen van het mal oppervlak. Zet het geraamte over de mal, waarbij er op gelet moet worden dat dit niet in direct contact komt met de mal. Dit veroorzaakt namelijk ongewenste harde plekken en kromtrekken van de mal. Om dit te vermijden verdient het aanbeveling om bijv. schuim te plaatsen tussen de mal en het geraamte op elk steunpunt. Elke beweging van het metaal zal dan opgevangen worden door het schuim en daardoor geen invloed hebben op de mal. Lamineer vervolgens het geraamte aan de mal met stroken 450 grams mat.

Om kromtrekken te voorkomen moeten deze stroken niet onder de buizen gestopt worden en de randen met een kwast uitgestreken worden om abrupte dikteverschillen te voorkomen.

Uitharden van de mal
De productiemal moet chemisch volledig uitgehard zijn alvorens te lossen. De laminaat blijft krimpen tot dat deze chemisch volledig is uitgewerkt en dit kan je voorkomen door hem op het model te laten liggen.

Bij gebruik van normale polyesterhars houden wij hier het minimaal 7 dagen voor aan bij 18 graden Celsius, maar meerdere weken is beter.

Bij gebruik van de speciale mallenhars kan de mal na 1 dag na de uitharding al gelost worden.

4. Lossen van productiemal en productieklaar maken
Lossen
Na het uitharden kan de mal van het model worden gehaald. Hiervoor zal eerst het overtollige glasvezel materiaal weg moeten worden geslepen, vaak plakt dit rondom vast aan het model.

Nu kan je dmv wiggen de mal van het model forceren. Doe dit met kunststof of houten wiggen en zeker niet met metalen pluggen, beitels of andere scherpe gereedschappen. Probeer de productiemal zoveel mogelijk te ontzien. Afhankelijk van de grootte en de vorm is dit een behoorlijke klus waar wij soms uren mee bezig zijn.

Productieklaar maken
Als er een hoge eis aan de productoppervlakte wordt gesteld, moet de mal minutieus worden gecontroleerd en eventuele fouten moeten worden gerepareerd. Als het oppervlakte niet glad genoeg is kan er worden gepolijst of eventueel zelfs worden geschuurd met waterproof schuurpapier, waarna er gepolijst  moet worden. De mal moet goed schoon gemaakt worden, als er gebruik is gemaakt van PVA moet dit er helemaal afgewassen worden met warm water.

Zelfs als de mal een tijd chemisch is uitgehard kan de mal nog weken nodig hebben onvolledig door te harden. Als er een hoge eis aan de oppervlakte van het product wordt gesteld, adviseren wij daarom de nieuwe mal eerst de sluiten door het twee keer met een sealer te behandelen. Als het product toch gespoten wordt kan de mal ook gesloten worden met PVA.

Hierna kan de mal in de lossingswas worden gezet en eventueel in de PVA, gebruik hiervoor dezelfde instructies als voorheen bij het model.

5. Maken van het product
Het maken van een product is eigenlijk gelijk aan het maken van een mal, alleen nu in de gewenste productkleur en in de juiste laagdiktes. Als het product gespoten wordt adviseren wij wel een gelcoat te gebruiken, speciaal hiervoor is de schuurbare gelcoat. De fases zijn:

1.       Zeker zijn dat de productiemal schoon is en in de lossingswas / PVA staat.
2.       Gelcoat aanbrengen en laten uitharden.
3.       Binnen 48 uur de glas/hars lagen aanbrengen.
4.       Product laten doorharden.
5.       Product lossen.
6.       Eventueel mal onderhouden en kan er een volgend product gemaakt worden.
7.       Product afwerken.