راهنمای جامع مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس

---

مقدمه: مخازن فایبرگلاس به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد و کاربردهای گسترده‌شان، از اهمیت بالایی برخوردار هستند. این مخازن، که از ترکیب الیاف شیشه و رزین‌های پلیمری ساخته می‌شوند، مقاومت بالایی در برابر خوردگی، مواد شیمیایی و تغییرات جوی دارند، این امر آن‌ها را برای ذخیره‌سازی مواد شیمیایی، آب، فاضلاب و سایر مایعات در شرایط مختلف محیطی ایده‌آل می‌سازد. وزن سبک و قابلیت سفارشی‌سازی آن‌ها امکان نصب و حمل‌ونقل آسان را فراهم می‌کند. علاوه بر این، عایق‌بندی حرارتی و الکتریکی فایبرگلاس موجب می‌شود که این مخازن در محیط‌هایی که نیاز به کنترل دما یا محافظت در برابر جریان الکتریکی وجود دارد، بسیار مفید باشند. طول عمر بالا و نیاز کم به نگهداری این مخازن را به گزینه‌ای اقتصادی و کارآمد در بسیاری از صنایع تبدیل می‌کند. در این مقاله مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس را به صورت جامع و کامل ارائه داده ایم.

ساخت مخازن فایبرگلاس معمولاً شامل چند مرحله کلیدی است:

1-طراحی و برنامه‌ریزی:

اولین گام در ساخت مخازن فایبرگلاس، طراحی و برنامه‌ریزی است. در این مرحله، اندازه، شکل و ویژگی‌های خاص مخزن تعیین می‌شود. همچنین مواد اولیه و فرآیندهای لازم برای تولید بر اساس نیازهای مشتری انتخاب می‌شوند.

مخازن فایبرگلاس به دلیل انعطاف‌پذیری در طراحی و ساخت، می‌توانند در انواع مختلفی از شکل‌ها و با ویژگی‌های خاص تولید شوند. در اینجا به برخی از رایج‌ترین انواع شکل‌ها و ویژگی‌های خاص هر یک اشاره می‌کنیم:

الف) مخازن استوانه‌ای: این نوع مخازن به شکل استوانه هستند و برای ذخیره‌سازی مایعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. مخازن استوانه‌ای می‌توانند به صورت افقی یا عمودی طراحی شوند. مخازن عمودی معمولاً فضای کمتری اشغال می‌کنند، در حالی که مخازن افقی برای مکان‌هایی با محدودیت ارتفاع مناسب‌ترند.

ب) مخازن مکعبی یا مستطیلی: این نوع مخازن برای فضاهای محدود که نیاز به حداکثر استفاده از فضا دارند مناسب هستند. آنها می‌توانند به گونه‌ای طراحی شوند که به راحتی در گوشه‌ها یا زیر سازه‌ها جای گیرند.

ج) مخازن با شکل‌های سفارشی: فایبرگلاس امکان ساخت مخازن با شکل‌های خاص و سفارشی را فراهم می‌کند. این می‌تواند شامل طرح‌های منحنی، زاویه‌دار یا هر شکل خاص دیگری برای مطابقت با محیط خاص یا نیازهای خاص باشد.

2- آماده‌سازی قالب:

قالب‌ها برای شکل‌دهی به فایبرگلاس استفاده می‌شوند. در این مرحله از مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس قالب‌ها می‌توانند از مواد مختلفی مانند فولاد یا پلاستیک ساخته شوند و باید به دقت آماده و پرداخت شوند تا سطح داخلی آن‌ها صاف و بدون نقص باشد.

آماده‌سازی قالب‌ها برای ساخت مخازن فایبرگلاس یک فرآیند دقیق و مهم است که می تواند جنس آن فایبرگلاس یا فولاد یا متریال های دیگری باشد در این مقاله به مراحل ساخت قالب فایبرگلاسی و فولادی می پردازیم:

الف) مراحل ساخت قالب های فایبرگلاسی:

• طراحی قالب: ابتدا، بر اساس طراحی مخزن مورد نظر، قالبی طراحی می‌شود. این طراحی می‌تواند با استفاده از نرم‌افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) انجام شود تا دقت بالایی در ابعاد و شکل قالب حاصل شود.
• ساخت ماکت: بر اساس طراحی انجام شده، یک ماکت فیزیکی از قالب ساخته می‌شود. این ماکت معمولاً از موادی مانند چوب، فوم یا پلاستیک ساخته می‌شود و باید دقیقاً مطابق با ابعاد و شکل نهایی مخزن باشد.
• پرداخت ماکت: ماکت باید به دقت پرداخت شود تا سطحی صاف و بدون نقص داشته باشد. هر گونه ناهمواری در سطح ماکت می‌تواند بر روی کیفیت نهایی قالب و مخزن تأثیر بگذارد.
• ساخت قالب: پس از آماده‌سازی ماکت، قالب اصلی ساخته می‌شود. این کار معمولاً با استفاده از موادی مانند فایبرگلاس یا رزین‌های خاص انجام می‌شود. لایه‌های فایبرگلاس و رزین بر روی ماکت قرار داده می‌شوند تا قالبی محکم و دقیق بر اساس شکل ماکت ایجاد شود.
• خشک‌شدن و سخت‌شدن قالب: قالب باید مدت زمان کافی برای خشک‌شدن و سخت‌شدن داشته باشد. در طی این زمان، ساختار فایبرگلاس و رزین تقویت می‌شود و قالب به استحکام لازم می‌رسد.
• جدا کردن قالب از ماکت: پس از سخت‌شدن کامل، قالب از ماکت جدا می‌شود. این کار باید به آرامی و با دقت انجام شود تا به قالب آسیبی وارد نشود.
• پرداخت نهایی قالب: در نهایت، قالب باید برای استفاده نهایی آماده شود. این شامل صاف کردن هرگونه ناهمواری در سطح و اطمینان از صاف و بدون نقص بودن آن است. گاهی اوقات ممکن است لازم باشد قالب را با مواد جداکننده یا واکس بپوشانند تا جداسازی مخزن از قالب در آینده آسان‌تر شود.

این فرآیندها نشان دهنده اهمیت دقت و توجه به جزئیات در ساخت قالب‌های فایبرگلاس است، زیرا کیفیت قالب مستقیماً بر کیفیت نهایی مخزن تأثیر می‌گذارد.

ب) مراحل ساخت قالب های فولادی:

ساخت قالب‌های فولادی، که اغلب برای تولید قطعات صنعتی با دقت بالا و استحکام زیاد استفاده می‌شوند، شامل چندین مرحله دقیق و پیچیده است:

• طراحی قالب: همانند ساخت قالب‌های فایبرگلاس، اولین گام طراحی قالب است. این طراحی معمولاً با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر(CAD) انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تمام جزئیات و ابعاد با دقت بالایی رعایت می‌شوند.
• انتخاب مواد: فولاد مناسب برای ساخت قالب انتخاب می‌شود. این انتخاب بر اساس خواص مورد نیاز مانند سختی، مقاومت به سایش، و تحمل حرارت صورت می‌گیرد.
• برش و شکل‌دهی فولاد: فولاد به ابعاد و شکل‌های اولیه مورد نیاز برای قالب برش داده می‌شود. این کار می‌تواند با استفاده از روش‌هایی مانند برش لیزری، پلاسما، یا فرزکاری انجام شود.
• ماشینکاری و فرزکاری دقیق: پس از برش اولیه، قطعات فولادی توسط ماشین‌های(CNC) کنترل عددی کامپیوتری) برای دستیابی به دقت بسیار بالا و ابعاد دقیق ماشینکاری می‌شوند.
• سخت‌کاری و پرداخت حرارتی: برای افزایش استحکام و دوام قالب، فولاد ممکن است تحت فرآیندهای پرداخت حرارتی مانند سخت‌کاری یا آنیل قرار گیرد.
• پرداخت نهایی سطح: سطوح قالب باید به دقت صاف و پرداخت شوند تا از هرگونه ناهمواری و خطا در قطعات تولیدی جلوگیری شود. این کار می‌تواند شامل سنگ‌زنی دقیق و پولیش‌کاری باشد.
• مونتاژ قالب: در نهایت، تمام قطعات قالب مونتاژ می‌شوند. این مرحله ممکن است شامل نصب سیستم‌های خنک‌کننده، کانال‌های تزریق، و سایر اجزای مکانیکی باشد.
• آزمایش و تنظیمات نهایی: پس از مونتاژ، قالب ممکن است آزمایش شود تا اطمینان حاصل شود که تمام قسمت‌ها به درستی کار می‌کنند. تنظیمات لازم برای بهبود دقت و کارایی انجام می‌شود.

ساخت قالب‌های فولادی نیازمند مهارت‌های بالای مهندسی و دقت فوق‌العاده است، زیرا کیفیت قالب به طور مستقیم بر کیفیت و دقت قطعات تولیدی تأثیر می‌گذارد. این قالب‌ها به طور گسترده‌ای در تولید قطعات خودرو، ابزارآلات، و قطعات صنعتی دیگر استفاده می‌شوند.

3- لایه‌گذاری و مات‌کشی:

در این مرحله از مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس، لایه‌هایی از الیاف شیشه و رزین بر روی قالب قرار می‌گیرند. این کار ممکن است به صورت دستی یا با استفاده از روش‌های مکانیزه انجام شود. لایه‌ها باید به دقت قرار گرفته و هوای محبوس شده باید خارج شود تا از تشکیل حباب‌های هوا جلوگیری شود.

الف) روش مکانیزه:

در فرآیند ساخت مکانیزه مخازن فایبرگلاس، “ماشین چاپرگان” یک تکنیک مهم و پیشرفته برای قرار دادن الیاف شیشه و رزین هستند. این روش‌ به ویژه برای تولید انبوه و با دقت بالا کاربرد دارند. در اینجا به توضیح این روش‌ می‌پردازیم:

استفاده از ماشین چاپرگان:

روش ماشین چاپرگان یک تکنیک خاص در لایه‌گذاری مکانیزه است که در آن، الیاف شیشه توسط یک دستگاه (چاپرگان) به صورت خرد شده و همزمان با رزین بر روی قالب پاشیده می‌شوند. در این روش، الیاف شیشه از طریق یک نازل به همراه رزین به سطح قالب اسپری می‌شوند. این فرآیند به خلق لایه‌ای مستحکم و یکنواخت کمک می‌کند و امکان کنترل بهتر ضخامت و ترکیب مواد را فراهم می‌آورد.

در این روش، کنترل دقیق بر میزان و نسبت الیاف و رزین اهمیت دارد، زیرا این عوامل به طور مستقیم بر خواص مکانیکی و دوام نهایی محصول تأثیر می‌گذارند. استفاده از تکنیک‌های مکانیزه، به ویژه در تولیدات صنعتی که نیاز به دقت و تکرارپذیری بالا دارند، بسیار مؤثر است.

ب) روش سنتی یا لایه پیچ:

روش دستی در لایه‌گذاری فایبرگلاس، که گاهی به عنوان “روش قالب‌گیری دستی” یا “hand lay-up” شناخته می‌شود، یکی از سنتی‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها برای ساخت مخازن و قطعات فایبرگلاس است. این فرآیند شامل مراحل زیر است:

برش الیاف شیشه: الیاف شیشه به شکل مات‌های فایبرگلاس یا بافته‌ها، به اندازه‌های لازم برش داده می‌شوند تا بر روی قالب قرار گیرند.

اعمال رزین: رزین، که معمولاً یک پلی‌استر، اپوکسی یا وینیل استر است، به طور مستقیم بر روی قالب یا بر روی لایه‌های الیاف شیشه برس زده می‌شود.

قرار دادن الیاف شیشه بر روی قالب: لایه‌های الیاف شیشه بر روی قالب قرار گرفته و با رزین پوشانده می‌شوند. در این مرحله، هوای محبوس شده بین لایه‌ها باید به وسیله رولرها یا برس‌ها خارج شود تا از تشکیل حباب‌های هوا جلوگیری شود.

تکرار لایه‌گذاری: این فرآیند (قرار دادن الیاف و رزین) به تعداد لایه‌های مورد نیاز تکرار می‌شود. ضخامت نهایی محصول بستگی به تعداد و ضخامت لایه‌های الیاف شیشه دارد.

روش دستی در لایه‌گذاری فایبرگلاس به دلیل انعطاف‌پذیری، کنترل دقیق بر فرآیند تولید و نیاز کمتر به تجهیزات پیشرفته، هنوز هم در بسیاری از کارگاه‌ها و پروژه‌های کوچک‌تر رایج است. این روش به ویژه برای تولید قطعات با شکل‌های پیچیده یا تولیدات با حجم کم مناسب است.

4- خشک‌شدن و سخت‌شدن:

مرحله چهارم در مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس خشک و سخت شدن محصول است، پس از اینکه لایه‌های فایبرگلاس قرار گرفتند، باید زمان کافی برای خشک‌شدن و سخت‌شدن داده شود. این فرآیند ممکن است چندین ساعت یا حتی روز طول بکشد.

خشک‌شدن و سخت‌شدن مخازن فایبرگلاس که به وسیله فرآیندهایی مانند لایه‌گذاری دستی یا مکانیزه ساخته شده‌اند، یک مرحله حیاتی در تولید است. شرایط محیطی برای این فرآیند باید به دقت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که رزین به درستی خشک و سخت می‌شود. در اینجا به برخی از این شرایط اشاره می‌کنیم:

• دمای محیط: دمای محیط برای خشک‌شدن و سخت‌شدن رزین باید در محدوده توصیه شده توسط تولیدکننده رزین باشد. معمولاً، دمای ایده‌آل بین 15 تا 25 درجه سانتیگراد است. دماهای خیلی پایین می‌توانند فرآیند سخت شدن را کند کنند، در حالی که دماهای بسیار بالا ممکن است باعث شوند رزین به سرعت خشک شده و باعث ترک خوردگی یا ناهمواری‌های سطحی شود.
• رطوبت محیط: رطوبت بالا می‌تواند بر خواص سخت شدن رزین تأثیر بگذارد و گاهی اوقات باعث می‌شود که سطح محصول نهایی چسبناک یا ناصاف باقی بماند. بهتر است رطوبت محیط در حد متوسط نگه داشته شود.
• تهویه مناسب: تهویه خوب در فضای خشک‌شدن مهم است، به ویژه برای از بین بردن بخارات حاصل از رزین‌ها که می‌توانند سمی باشند. همچنین، تهویه مناسب به تنظیم دما و رطوبت کمک می‌کند.
• مدت زمان خشک شدن: مدت زمان لازم برای خشک‌شدن و سخت‌شدن کامل بسته به نوع رزین، ضخامت لایه‌ها و شرایط محیطی متفاوت است. این مدت می‌تواند از چند ساعت تا چند روز متغیر باشد.
• عدم تحریک یا لرزش: طی فرآیند خشک‌شدن، مهم است که قالب و محصول نهایی در معرض لرزش یا تحریک نباشند، زیرا این می‌تواند بر کیفیت سطح و یکپارچگی ساختاری تأثیر منفی بگذارد.
• فرآیندهای پس‌پردازش: در برخی موارد، ممکن است از فرآیندهای پس‌پردازش مانند پخت در کوره استفاده شود تا فرآیند خشک‌شدن و سخت‌شدن تسریع و بهبود یابد.

رعایت این شرایط اطمینان می‌دهد که مخازن فایبرگلاس با کیفیت بالا و خواص مکانیکی مطلوب تولید می‌شوند.

5- تکمیل و پرداخت نهایی:

پس از خشک‌شدن کامل، مخزن از قالب خارج می‌شود. در این مرحله، ممکن است نیاز به برش‌هایی برای ایجاد دهانه‌ها، نصب اتصالات یا سایر اصلاحات باشد. همچنین سطح مخزن می‌تواند پرداخت شود تا ظاهری صاف و یکنواخت داشته باشد.

تکمیل و پرداخت نهایی در فرآیند ساخت مخازن فایبرگلاس یک مرحله کلیدی است که به زیبایی، کاربردی بودن و دوام محصول نهایی کمک می‌کند. این مرحله شامل چندین فرآیند مهم است:

• تراش و برش: ابتدا، هرگونه برآمدگی یا بخش‌های اضافی فایبرگلاس که در طول فرآیند ساخت ایجاد شده‌اند برداشته می‌شوند. این کار معمولاً با استفاده از ابزارهای برش مانند اره‌ها یا سنباده‌های دستی یا برقی انجام می‌شود.
• سنباده‌زنی: پس از برش، سطح مخزن با دقت سنباده زده می‌شود تا صاف و یکنواخت شود. این کار همچنین به حذف هرگونه ناهمواری یا حباب‌های هوا کمک می‌کند.
• پرداخت سطحی: برای بهبود ظاهر مخزن و افزایش دوام آن در برابر عوامل محیطی، ممکن است لازم باشد سطح مخزن با مواد مخصوصی مانند رزین‌های حفاظتی یا ورنی پوشانده شود.
• رنگ‌آمیزی: در بسیاری از موارد، مخازن فایبرگلاس برای مقاومت بهتر در برابر UV و شرایط جوی یا به منظور زیبایی بیشتر رنگ‌آمیزی می‌شوند. انتخاب رنگ معمولاً بر اساس کاربرد مخزن و ترجیحات مشتری انجام می‌شود.
• نصب اتصالات و لوازم جانبی: مرحله نهایی شامل نصب هرگونه اتصالات یا لوازم جانبی مانند دریچه‌ها، پایه‌ها یا سایر اجزای مکانیکی است که برای عملکرد مخزن لازم هستند.
• کنترل کیفیت نهایی: پس از اتمام تمام مراحل، یک بازرسی نهایی انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که مخزن در تمام جوانب مطابق با استانداردهای کیفیت و مشخصات فنی مورد نظر است.

این مراحل تکمیل و پرداخت نهایی به تضمین اینکه مخزن فایبرگلاس نه تنها عملکرد مناسبی دارد بلکه دارای ظاهری مطلوب و مقاومت بالا در برابر عوامل خارجی است، کمک می‌کنند. این فرآیندها همچنین می‌توانند به افزایش طول عمر مخزن و کاهش نیاز به نگهداری در آینده کمک کنند

6- بازرسی و آزمایش:

مرحله آخر در مراحل ساخت مخازن فایبرگلاس؛ در نهایت، مخزن باید مورد بازرسی و آزمایش قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای کیفیت و ایمنی را برآورده می‌کند. بازرسی و آزمایش مخازن فایبرگلاس پس از ساخت، مراحل حیاتی هستند که اطمینان حاصل می‌کنند محصول نهایی استانداردهای کیفیت و ایمنی را برآورده می‌کند. این فرآیندها شامل چندین آزمایش و بازرسی مختلف هستند:

• بازرسی بصری: این اولین و ابتدایی‌ترین گام است که در آن سطح مخزن به دقت برای هرگونه نقص مانند ترک‌ها، حباب‌های هوا، ناهمواری‌های سطحی یا نقاط ضعف بصری بازرسی می‌شود.
• آزمایش فشار: مخازن فایبرگلاس معمولاً برای اطمینان از تحمل فشار مورد نظر و برای جلوگیری از نشتی تحت آزمایش فشار قرار می‌گیرند. این آزمایش شامل پر کردن مخزن با آب یا هوای فشرده و اعمال فشار تا یک سطح مشخص است.
• آزمایش ضخامت جداره: برای اطمینان از اینکه ضخامت جداره‌های مخزن در تمام نقاط مطابق با مشخصات طراحی است، می‌توان از دستگاه‌های اندازه‌گیری ضخامت مانند الکترومغناطیسی یا التراسونیک استفاده کرد.
• آزمایش‌های غیرمخرب: روش‌هایی مانند آزمایش‌های التراسونیک، رادیوگرافی یا تست نشتی می‌توانند برای شناسایی نقاط ضعف داخلی مانند ترک‌ها یا حفره‌های داخلی استفاده شوند.
• آزمایش مقاومت شیمیایی: در صورتی که مخزن برای نگهداری مواد شیمیایی استفاده شود، ممکن است آزمایش‌هایی برای ارزیابی مقاومت مخزن در برابر خوردگی یا تأثیر مواد شیمیایی خاص انجام شود.
• آزمایش حرارتی: در برخی موارد، ممکن است لازم باشد مخزن تحت دماهای بالا یا پایین قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که در شرایط محیطی مختلف عملکرد مناسبی دارد.
• بررسی اتصالات و لوازم جانبی: تمامی اتصالات، دریچه‌ها و سایر اجزای متصل به مخزن باید برای اطمینان از نصب صحیح و عدم نشتی بازرسی شوند.

پس از اینکه مخزن تمامی این آزمایش‌ها و بازرسی‌ها را با موفقیت پشت سر گذاشت، آماده استفاده در محیط کاربردی خود خواهد بود. این فرآیندهای بازرسی و آزمایش نه تنها به تضمین ایمنی و کارایی مخزن کمک می‌کنند، بلکه اطمینان می‌دهند که مخزن برای مدت زمان طولانی و در شرایط عملیاتی مختلف قابل اعتماد است.

این مراحل می‌توانند بسته به اندازه، شکل و کاربرد خاص مخزن متفاوت باشند. همچنین، تکنولوژی‌ها و مواد جدید ممکن است در روند ساخت تغییراتی ایجاد کنند.

در آخر به عرض شما می رسانیم، شرکت تعاونی کار آفرینان فجر سبلان با نام  (آرتا کامپوزیت)؛ با بیش از یک دهه تجربه، با استفاده از نیروی مجرب و مهندسان با سابقه حاضر است ایده ها و طرح های شما را در ساخت مخازن فایبرگلاس در انواع و سبک های مختلف به اجرا برساند، برای ارتباط با ما می توانید از طریق وب سایت حاضر یعنی “آرتا کامپوزیت” اقدام نموده و با پشتیبانان شرکت مکالمه و ارتباط داشته باشید.

نویسنده: محمد حسن جعفری