Ресбиформ: свойства и применение материала¶

Ресбиформ — торговое название конструкционного материала на основе древесного шпона, пропитанного термореактивными смолами и спрессованного под высоким давлением при повышенной температуре. Материал относится к классу слоистых пластиков (ламинатов) и выпускается в виде плит, из которых в дальнейшем изготавливают пресс-формы, оснастку, модели и другие изделия, работающие под нагрузкой. Основные характеристики ресбиформа — высокая механическая прочность, износостойкость, стабильность размеров и способность выдерживать многократные циклы формовки без заметной потери геометрии.

¶Состав и технология получения

Ресбиформ получают из тонких листов лущёного древесного шпона, чаще всего букового. Шпон пропитывают фенолформальдегидными или близкими по типу термореактивными смолами, укладывают слоями с перекрёстным направлением волокон и прессуют в горячем прессе при давлении порядка нескольких десятков мегапаскалей и температуре около 140–160 °C. Под действием тепла и давления смола полимеризуется, связывая отдельные листы в монолитный слоистый композит.

Перекрёстная укладка слоёв придаёт материалу квазиизотропные свойства в плоскости плиты: прочность и жёсткость мало зависят от направления нагрузки. Плотность ресбиформа обычно лежит в диапазоне примерно 1300–1400 кг/м³, что заметно выше плотности натуральной древесины и большинства древесных плит.

¶Свойства

Ключевые свойства материала определяются сочетанием древесной основы и отверждённой смолы:

• Прочность и твёрдость. Ресбиформ существенно превосходит массив древесины и фанеру по твёрдости и сопротивлению сжатию, что позволяет использовать его в нагруженных узлах оснастки.
• Износостойкость. Поверхность плиты устойчива к истиранию и многократному контакту с формуемыми материалами.
• Стабильность размеров. Материал слабо реагирует на изменения влажности и температуры, что важно для точной оснастки.
• Теплостойкость. Отверждённая фенольная смола обеспечивает работоспособность при нагреве в пределах, характерных для процессов формования полимерных композитов.
• Обрабатываемость. Ресбиформ поддаётся механической обработке — пилению, фрезерованию, сверлению, шлифованию — обычным деревообрабатывающим инструментом, хотя из-за твёрдости требует износостойкого режущего инструмента.
• Влагостойкость. Материал ограниченно водостоек: кратковременный контакт с влагой допустим, но длительное воздействие не рекомендуется.

¶Применение

Основная область применения ресбиформа — изготовление пресс-форм и формообразующей оснастки для производства изделий из полимерных композитов. Из плит ресбиформа фрезеруют матрицы и пуансоны, которые затем используются в контактном формовании, вакуумной инфузии, автоклавном и прессовом методах. Материал выдерживает десятки и сотни циклов формования, что делает его экономичной альтернативой металлической оснастке при мелкосерийном и среднесерийном производстве.

Другие направления использования:

• модельная и штамповая оснастка в машиностроении и приборостроении;
• мастер-модели и подложки для вакуумного формования;
• детали, работающие на сжатие и истирание в узлах оборудования;
• электроизоляционные элементы, где востребованы диэлектрические свойства фенольных ламинатов.

¶Место среди аналогичных материалов

Ресбиформ принадлежит к тому же семейству слоистых древесно-смоляных пластиков, что и другие конструкционные ламинаты на основе шпона. Близкими по назначению материалами являются эпоксидные и полиэфирные формовочные пасты, металлические оснастки, а также композитные плиты на основе стеклоткани. По сравнению с металлом ресбиформ легче и проще в обработке, но уступает ему по максимальной температуре эксплуатации и долговечности. По сравнению с эпоксидными формовочными системами он дешевле и технологичнее в производстве крупных плит, однако менее стоек к высоким температурам.

¶Ограничения и критика

К ограничениям ресбиформа относят чувствительность к длительному увлажнению, сравнительно высокую плотность и износ режущего инструмента при обработке. Кроме того, фенолформальдегидные смолы при механической обработке образуют пыль, требующую эффективной вентиляции и средств защиты органов дыхания. Утилизация отработанных плит затруднена, поскольку материал представляет собой термореактивный композит, не поддающийся повторной переработке плавлением.

¶См. также

• Слоистые пластики
• Фенолформальдегидные смолы
• Формовочная оснастка
• Древесный шпон