Делаю матрицу для изготовления сферических "скорлупок", из которых будет собираться купол диаметром 3,1 м.

Первую заготовку для матрицы я сделал из кусков пенопласта склеенных монтажной пеной. Попробовал фрезеровать. Из-за большихз зазоров между кусками пенопласта в толще пены получаются большие пузыри. Их наверное можно снова запенить и отфрезеровать ...

Хочу сделать проще. Взять уже цельный кусок пенопласта 1,5х1,5х0,3 м плотностью 35 ... 50 кг/куб.м, и выфрезеровать сферическое углубление с радиусом кривизны 1550 мм.

Ворос: Как придать зеркальную гладкость фрезерованной поверхности пенопласта?

Заготовка и фрезер DSC00201.JPG [ 882.65 Кб | Просмотров: 80968 ]

Заготовка для матрицы DSC00172.JPG [ 898.52 Кб | Просмотров: 80968 ]

Можно попробовать сделать форму из кирпичиков пенопласта (или из дерева), склеить их как маленький геодезический купол, потом можно обработать.
Также можно попробовать получить форму из монтажной пены.
Но все-таки лучше, наверное, делать форму из глины или из гипса.

Форма из глины или гипса наверное будет тяжелая.
Форму из пенопласта и пены, будет возможность, дофрезерую сегодня.
Какая краска хорошо держится на пенопласте?

Выравнивание краёв заготовки DSC00222.JPG [ 607.32 Кб | Просмотров: 80967 ]

Фрезеровка DSC00206.JPG [ 747.08 Кб | Просмотров: 80967 ]

Как придать зеркальную гладкость фрезерованному пенопласту?
- оклеить стеклотканью.
Если "сферические скорлупки" будут выклеиваться - наносить на матрицу разделительный слой.

Да, сферические "скорлупки" будут изготавливаться методом контактного формования стеклоцементного листа. Хочу получить гладкую наружную поверхность скорлупок без дополнительной обработки.
Perki, на какой клей предлагаете приклеивать стеклоткань к форме?
Эпоксиддку я попробовал на куске пенопласта, она усаживается и выгибает кусок.

Да, это идея! Я не сразу уловил. Кирпичики шестиугольненькие такие должны быть. И пенопласта раза в три меньше понадобится.
Формочка получится в виде линзы.

Можно попробовать покрыть форму составом из цемента со шлаком и пластификатора для штукатурных растворов.

В принципе "скорлупки" не обязательно быть круглыми, их можно сделать из сферических шестигранников. Тогда можно немного сэкономить на материал и проще предварительно до сборки сделать отверстия для крепления.

Практика показала, что стеклоцементная деталь очень легко отстаёт от гладкой окрашеной металлической поверхности. Разделительный слой скорее всего не понадобится.

Антенна в качестве контактной формы и её стеклоцементная "копия" DSC00143.JPG [ 738.37 Кб | Просмотров: 80967 ]

А есть ли в природе шпаклёвочные составы без абразивных компонентов - шлака и цемента что бы не затупить фрезу? Если шпаклёвка будет нанесена неровно её можно будет фрезернуть радиусом на пару миллиметров меньше, чем пенопласт. Пенопласт - 1552 мм, шпаклёвка - 1550 мм.

Да, форма скорлупки может быть не круглой.
Крепёжные отверстия формуются круглыми резиновыми шайбочками нужного диаметра и толщины, приклеенными к форме на двусторонний скотч. Внутреннюю поверхность формы можно будет разметить краской - точки приклеивания шайбочек и линии приклеивания бортиков.

На время схватывания сырой стеклоцемент укрывается тонкой плёнкой и заливается горячей водой. Гидростатическое давление плотно прижмёт стеклоцемент к форме.

"Шпатель" на маятнике DSC00240.JPG [ 469.55 Кб | Просмотров: 80967 ]

Нанесение слоя штукатурки DSC00246.JPG [ 435.67 Кб | Просмотров: 80967 ]

Матрица выфрезерована в пенопласте, рабочая поверхность покрыта в два слоя стеклотканью с эпоксидкой, затем грунтовка и автоэмаль. Нерабочая поверхность оклеена штукатурной стеклосеткой для жесткости.
Я не собирался делать монолитный купол, я начинаю делать сборные скорлупочные купола на продажу. Хотя скорлупочный купол может служит внутренней отделкой и несъёмной опалубкой для монолитного купола.
Вес панели-скорлупки получается от 5 до 16 кг.
Картинки будут.

DSC00300.JPG [ 472.42 Кб | Просмотров: 80967 ]

DSC00299.JPG [ 412.17 Кб | Просмотров: 80967 ]

Первая скорлупка вынута DSC00296.JPG [ 454.1 Кб | Просмотров: 80967 ]

Первая скорлупка перед выемкой из формы DSC00286.JPG [ 510.44 Кб | Просмотров: 80967 ]

Первая скорлупка перед выемкой из формы DSC00285.JPG [ 491.42 Кб | Просмотров: 80967 ]

Первая скорлупка формуется DSC00279.JPG [ 511.66 Кб | Просмотров: 80967 ]

Шлифовка после покраски DSC00270.JPG [ 479.59 Кб | Просмотров: 80967 ]

Грунтовка штукатурного слоя DSC00253.JPG [ 451.66 Кб | Просмотров: 80967 ]

Не пробовали сделать форму из гипса, а то и полиуретановых или силиконовых компаундов.

Насколько мне видится необходимо получить первоначально вогнутую сферическую поверхность, а выпуклый пуасон потом по матрице.
по прикидкам диаметром чуть больше 1.2м и глубиной чуть больше трех сантиметров. Застывающий гипс на вращающейся столешнице, большой гончарный тазик уже создаст близкий к кругу параболоид, а на оси вращения закрепить маятник с циклей, длиной в 1.55м, который позволит убрать лишнюю высоту, приближая параболическую поверхность к сферической.
Циклевать конечно же после первичного застывания гипса.
Я тут попытался прикинуть, получается, что требуемая вогнутость достигается при вращении около одного оборота гончарного круга за 10 секунд.
Решить эту школьную задачку можете и сами. или на основании ниже написанного
из условия нормальности силы реакции опоры m*w^2*r*tg(alfa)=mg
tg(alfa) =w^2/g * r =(2Pi*n)^2/g интегрируем ибо тангенс это z'(r)
z(r) = w^2/2g * r2 = 2 Pi^2 n^2/g *r2
круговая частота это не оборот в секунду, а радиан в секунду, n =w/2Pi

Форма из гипса или глиы будет тяжелой.
Вращающийся круг диаметром 1,5, типа "гочарнорго" - нормальная идея, но я не возьмусь это сделать.
Заготовку первой формы я сделал из пенопласта, а вогнутую сферическую поверхность получил с помощью ручного фрезера, подвешенного на шаровой опоре от тойоты с помощью шпильки М14.

Добрый день други.
Нашёл вот такой интересный способ изготовления компакт-параболиков:
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=rXnfaCejO-s
Думается мне, что изготовление подсобных помещений или бытовок из металлических листов не такое уж сложное занятие :)))
P.S.
Изготовление опалубки по такой технологии вообще не проблема, если в вашем городе есть большой токарный станок. Матрица и пуансон по одной детали, а детали задающие торцевые грани в количестве предполагаемой частоты купола. Причём размер матрицы может быть увеличен за счёт сварки (скрутки, склёпки) нескольких "тарелок". Надеюсь кому то это поможет решить проблему опалубки.

Спасибо, fulleren! Интересный метод.
Я поищу большой станок. Но я не представляю где взять сферический пуансон нужного радиуса кривизны?

Это давильная операция - широко известная технология для изготовления (главным образом из цветных металлов) чашек, конусов, блюд, отражателей, полусфер и пр.

Обкатную оправку (форму) надо точить из стали на большом токарном, а скорее карусельном станке и обойдется она в хорошую копеечку. Оправдано только при большой серии.

Вот еще способ получения кривых поверхностей.

Берется два квадратных стальных листа, сорт стали и толщину конечно же надо считать.
Размечается некоторый круг, по которому укладывается каучуковая или силиконокаучуковая прокладка, сверху и снизу прикручиваются обручи из кусочков или цельногнутого профиля (уголок например) с глубиной под будущие формующиеся кругляши.
Обручи крутим к листам сквозь каучук, создается герметичная полость между листами стали, если к нижнему листу приварить клапан и начать накачивать воздухом или водой, формируется чечевичная двояковыпуклая форма, если на верхнюю поверхность наливать компаунд, фибробетон, что там еще, и сверху прикрывать не такой упругой как сталь, но достаточно прочной мембраной, то наш компаунд примет требуемую нам сферичность. Причем можно будет делать разные сегменты сфер на одном станочке. Для формовки отверстий под метизы, надо просто устанавливать каркас из проволоки с будущими осями для болтов на верхнюю стальную поверхность.

Правда сложно найти листовую сталь шириной больше 1250мм. Только этот вопрос вторичен, гораздо важнее правильный расчет, исходить надо из того что давления должно быть достаточно 4-6 атм.
Сталь или может другой материал должна работать в пределах упругой деформации, чтобы ее многократно использовать.

Кстати можно использовать обе стальные поверхности. За цикл будет выдаваться две 2 скорлупки.

Приближение к сфере отнюдь не хуже параболического.

суть должна быть ясна из картинки.

Прочитал комментарий к картинке: "пневмолинза" и вот что, подумал, можно делать пустотелые стеклоцементные подушки 5- и 6-угольные и из них собирать купол

пневмолинза+.JPG [ 20.17 Кб | Просмотров: 80967 ]

... но тогда резиновую надувную камеру не достать

А если отливать 2 половинки, а потом склеить при желании, то проблем нет:)

Ещё бы способ соединения скорлупок-подушек в куполе продумать...

Вот образец стеклоцементной детали. Радиус кривизны 1560 мм, толщина 4,5 мм, диаметр апертуры примерно 1600 мм.

DSC00835.JPG [ 907.32 Кб | Просмотров: 81031 ]

DSC00833.JPG [ 1.13 Мб | Просмотров: 81031 ]

DSC00824.JPG [ 1.13 Мб | Просмотров: 81031 ]

А сколь весит?

9612 грамм.
Она гибкая и крепкая, на ней стоять можно.

DSC00834.JPG [ 1.36 Мб | Просмотров: 80890 ]

Поздрављају друг. Мне очењ понравилос.

Купол какого диаметра можно собрат.

Из скорлупок с радиусом кривизны 1560 мм можно собрать купол диаметром 3120 +/-100 мм.

Сделал ещё одну форму с радиусом кривизны 1930 мм

DSC00800.JPG [ 786.81 Кб | Просмотров: 80280 ]

Купол из стеклоцементных сферических сегментов.

1 - 1 шт.
2 - 5 шт.
3 - 5 шт.
4 - 5 шт.
5 - 5 шт.

Общий вес - 295 кг.
Диаметр - 3866 мм.
Способ сборки - внахлёст на болотах с герметиком.
Толщина стенки - 5 мм

DSC06731_20150108033210028 (1)_20150113204835182_20150113205201851-1.jpg [ 34.81 Кб | Просмотров: 79109 ]

Диапазон размеррв - от 1500 до 7000 мм в диаметре.
Принимаются предварительные заявки.

IMG_2396.jpg [ 116.69 Кб | Просмотров: 79109 ]

IMG_2393.jpg [ 129.22 Кб | Просмотров: 79109 ]

IMG_2397.jpg [ 129.79 Кб | Просмотров: 79109 ]

IMG_2395.jpg [ 113.12 Кб | Просмотров: 79109 ]

IMG_2400.jpg [ 112.63 Кб | Просмотров: 79109 ]

IMG_2391_20150114153312860.jpg [ 148.72 Кб | Просмотров: 79109 ]

Точнне так - оснастка для диаметров 3120 мм и 3866 мм уже в работе и есть возможность изготовить оснастку для производства куполов диаметрами от 1500 до 7000 мм.

Катер из стеклоцемента
http://www.zr.ru/archive/zr/1963/08/katier-iz-stieklotsiemienta

Катер из стеклоцемента ЗаРулём 1963-08.JPG [ 152.62 Кб | Просмотров: 78744 ]

Контрольная сборка в мастерской.

IMG00198.jpg [ 798.16 Кб | Просмотров: 78440 ]

IMG00199.jpg [ 710.72 Кб | Просмотров: 78440 ]

Какая интересная тема, почему-то не по глазам была раньше. Brazilio, а Вы не задумывались, над тем чтобы делать элементы обшивки для обычного геокупола? Ну, плоские, с буртиками на внутренней стороне, чтобы лечь в ячейку каркаса (или даже с внутренними ребрами жесткости, и\или декоративным рельефом на внешней стороне), с заранее сделанными крепежными отверстиями. Или тут есть какой-то подводный камень?

Задумывался. Идея уже давно в очереди на материализацию. Я зазиповал свой фрезер, пока нет свободного места в тёплой части мастесркой. Декоративный рельеф сам собой просится, он и будет рёбрами жесткости. Подводных камней нет, любой человек сможет сделать обшивочную панель для геодезического каркаса из стеклоцемента.

Не нашел выше по теме, какой использован цемент и какое стекло. Все пишут, что портландцемент жрет обычное стекло. Либо нужно специальное стекло, либо глиноземистый цемент.

Я вот покамест руками этот самый стеклоцемент не трогал, не могу судить о его упругих и прочностных характеристиках. А Вы, я полагаю уже специалист в данном вопросе. Я вот всё думаю, если стеклоцемент настолько хорош, то почему бы не отказаться от деревянного каркаса вообще (по крайней мере наружного)? Отливать его прямо не только вместе с ребрами жесткости на поверхности, но и с полноценными ребрами по периметру, то есть получается, что дерево будет использоваться только на момент подпорок во время монтажа и на внутренний каркас, если нам будет необходимо организовать вентзазор для теплоизоляции. А так получается - отливаем треугольник, или пяти-шестиугольник (в данном случае это вообще перестает быть критичным) со всеми ребрами, на ребрах, организовываем крепежные отверстия, чтобы не сверлить отливку (например шканты закладываем в отливочной форме, шкант высверлить проще, чем стеклоцемент сверлить) и на выходе у нас готовый элемент конструкции. И кстати, можно же полимерные добавки использовать для окраса стеклоцемента. То есть появляется возможность для практически безотходного производства элементов каркасо-обшивки. Но эти радужные перспективы достижимы лишь при условии, что жесткости и упругости ребер по периметру хватит для заданной задачи.
Вы про материал с кораблём?

Использую гипсоглинозёмистый расширяющийся цемент (ГГРЦ) Пашийского металлурго-цементного завода и стеклосетку штукатурную с ячейкой 2 и 5 мм.
На упаковке стеклосетки написано, что она пропитана щелочезащитным составом и можно применять для армирования штукатурки на основе портландцемента (ПЦ).
ПЦ не использую, т.к. он даёт усадку. Из ГГРЦ получаются водонепроницаемые изделия без всяких пропиток.

Я несколько лет делал в "Транзасе" композитные элементы беспилотников. Когда мы пускали в дело стеклоткань "Т - 11", то смолы на нее расходовалось столько же по весу, сколько весит сама ткань. При одной только мысли о том, что в композите вместо полноценной ткани будет сетка, я прихожу в почти религиозный ужас. Это нарушение пропорций столь чудовищно, что даже не подберу слов, как на него реагировать. Как я понимаю, штукатурная сетка нужна, чтобы штукатурка банально не рассыпалась. Но делать по такой технологии продвинутый композит ?!
Из всех русских тканей больше всего люблю авиационную "Т 10". Мы из нее даже арбалетные луки выклеивали. "Т - 11" слабее, а "Т - 13" - вовсе слабая. Сетку же я всерьез вообще не воспринимаю. А почему вы не хотите нормальную ткань взять ? Экономите ?

В моём случае правильнее говорить о формовке стеклоцементного изделия , а не о литье. Не знаю, стОит ли формовать панели с рёбрами по периметру, что бы исключить деревянный каркас? Но сделать такое не трудно.

Вот она, моя любимая: http://bashtorg.com/

Всё просто, стеклоткань не пропитывается цементным молоком, её можно использовать в наружных слоях.
У Т-10 модуль упругости не самый высокий, я луки армирую базальтовым волокном и высокомодульным стеклоровингом.
В книгах Бирюковичей есть графики зависимостей прочности стеклоцементного композита на сжатие и на растяжение от насыщенности стекловолокном и определена оптимальная доза стекла в композите.
Сетка с ячейкой 2 мм позволяет получать композиты с насыщением 7 ...12 % .

А что происходит при попытке пропитать ткань цементным молоком ? Почему эпоксидка ее пропитывает, а цементное молоко не пропитывает ? Я даже густющей смолой "ЭД - 16" умудрялся пропитывать ткань "Т - 10", а ведь это весьма туго и плотно плетенная ткань !

Эпоксидно-Диановая Смола это однородная жидкость, иногда очень густая. Поэтому она пропитывает насквозь любую стеклоткань.
Цементное молоко это взвесь мелких частиц цемента в воде. Стеклоткань пропускает воду, а частицы цемента задерживаются на поверхности, почти не проникая между волокон стеклоткани.
Прослойки цемента между листами ткани оказываются не связанными между собой.
Возможно и есть какой-то способ надёжной сквозной пропитки стеклоткани цементным молоком, но я его не знаю.

Добрый день, уважаемый коллега!
А Вы не думали о том, чтобы сферические скорлупы делать сборными из тонких досок? Я ещё этого не делал, но хочу и знаю, как это изготовить.

Из тонких досок? Это очень интересно, расскажите.
Я додумался как делать сферические фанерные листы.
Кроме того я находил пример промышленного производства выпуклых (возможно и сферических) листов ОСП, ссылку и фото приведу как найду.
Нашел:
http://www.cowleytimberwork.co.uk/PDFs/Napier.pdf
http://www.cowleytimberwork.co.uk/Napier.html

Napier.pdf [3.14 Мб] Скачиваний: 939

8 Napier Uni.JPG [ 11.66 Кб | Просмотров: 78341 ]

У меня получается приблизительно 180 квадратных метров, так что стоит попробовать с сеткой, - по крайней мере из экспериментальных соображений.
А что касается формовки, или литья, - надо экспериментировать. Если удастся получить крепкий элемент с ребрами по периметру, то вообще замечательно будет - внешний каркас с точками соприкосновения с внутренним только в местах оконных и дверных блок, да мест выхода инженерных выводов на обшивку. - теплоизоляционная мечта, можно сказать. Получится, что внешний каркас отсекается и может практически не учитываться на теплопотери, с учетом аэродинамичности (я все таки склоняюсь к низкому профилю) Вот как бы придумать способ монтажа такой каркасо-обшивки снаружи купола, чтобы начать монтаж с внутренней каркасо-обшивки, - вот это проблема. Идея есть, но жизнеспособна ли она, можно сказать, только поэкспериментировав со стеклоцементом.

Вы могли видеть моё фото веерного купола в виде полусферы диаметром 18 метров. Если в этой конструкции вместо рёбер сделать сплошной настил из двух или более слоёв пересекающихся направлений, то получится скорлупа-полусфера. Можно её разрезать на меньшие скорлупки, а можно сразу же изготавливать скорлупки заданных размеров.

Да, я понял. Проще то не куда. Так можно не только сферу получить.

Пожалуйста, сделайте эскиз.

Немного удивляюсь.
Если работать со сферическими скорлупами, то зачем их так много и по типам и по количеству?
Купол диаметром 7 метров (полусфера) можно сложить из двенадцати одинаковых скорлуп, для изготовления которых не понадобятся матрицы и прочая. Просто добавь саморезов!
Если скорлупы делать из двойного деревянного настила общей толщиной 24 мм, то общий вес одной скорлупы будет около 100кг. Габариты этих скорлуп таковы, что могут транспортироваться в грузовых авто.

Данный купол изготавливается для двухосевой обсерватории, см. http://forum.domesworld.ru/viewtopic.php?f=2&t=796
При выборе размера скорлупок главным ограничением был размер тёплой части мастерской.

На самом деле тут всего два типа скорлупок:
1) сферический 5-и угольник - номера 1 и 3
2) сферический 6-и угольник - номера 2,4 и 5 (половинка 6-и угольника отдельным типом не считается, т.к. формуется целый 6-и угольник и разрезается ножом пополам пока сырой)

Скорлупки всех пяти номеров формуются в одной вогнутой контактной форме с использованием сменных вспомогательных рамок - пятиугольной и шестиугольной, отформованных в той же вогнутой контактной форме (фото будут чуть позже).
Толщина вспомогательных рамок равна толщине скорлупок (5 мм), поэтому наружная поверхность собранного купола получается гладкой. Ширина вспомогательных рамок равна 12 см.
Пятиугольники номеров 1 и 3, шестиугольники номеров 2,4 и 5 отличаются только формой и положением сборочных нахлёстов. Ширина нахлёстов 10 см.



Согласен.

Сменные вспомогательные рамки IMG00212.jpg [ 819.23 Кб | Просмотров: 78029 ]

Стилизованно выглядит так: треугольник обшивки, ребра по периметру, плюс внутренние ребра жесткости (тоже расположены треугольником) для самого треугольника и для укрепления периметральных ребер посередине. При недостаточности жесткости, можно сделать внутреннюю сеть реберных треугольников, - зафракталить, таким образом можно усилить не только поверхность самого обшивочного треугольника, но и усилить рёбра по периметру, соединяя их со смежными треугольниками фрактальной сети обшивки.
Размерность треугольника 1,5-1,7 метра, сами ребра высотой 5-7 см.

Ликбез по ГЦ: http://recn.ru/glinozemistyj-cement-xarakteristiki-i-primenenie Просьба указать, какой из трех сортов использовали вы. И, если не секрет, по чем берете ?

http://www.speccement.ru/index.php?m_id=790&grp=cgr по 18 руб/кг

С ценой ясно. Но так и не понял, какую из трех марок вы исплользуете - 40, 50 или 60 ? И большая ли между ними разница, если на то пошло ?

Ни одну из трёх перечисленных марок Глинозёмистого Цемента (ГЦ) я не использую. Я использую Гипсо-Глинозёмистый Расширяющийся Цемент (ГГРЦ), ссылка на сайт производителя http://www.speccement.ru/index.php?m_id=790&grp=cgr с описанием свойств. Марки ГЦ 40,50 и 60 отличаются термостойкостью. Термостойкость ГГРЦ ниже чем у любой марки ГЦ, его главное преимущество - водонепроницаемость.

Как известно (далее цитата):
"Маркой цемента называется тот низший предел прочности при сжатии в кГ/см2, который цементный завод гарантирует для данного цемента, указывая марку в паспорте на цемент. Например, если указана марка цемента 500, это значит, что при испытании такого цемента потребителем по описанной выше методике ГОСТ 310-41 будет получена прочность раствора в образцах 7x7x7 см не ниже 500 кГ/см2."

Про используемый вами цемент прочитал (далее цитата):
Предел прочности на 3 суток (сутки ?) не менее 280 кг/см.

Не хиловат ?

Хиловат или не хиловат? - вопрос то бессмысленный.
Это конструкторская задача обеспечить требуемую прочность сооружения используя материалы с известными свойствами.

Я не всё понял, возможно проще будет сразу делать сферические утеплённые панели?

Плоские пенопластовые листы хорошо поддаются формовке.

Нет, мне кажется, что необходимо провести разделение между функционалом: внешний слой обшивки не стоит делать смежным с утеплителем. Пусть он выполняет функцию гидро и ветрозащиты, помимо этого он формирует пограничную зону вент.зазора. Вент.зазор необходим не только для вентиляции, но и как пограничный слой между внешней атмосферой и стенами здания. Поэтому лучше будет организовать слои так:

обшивка из стеклоцемента
Внешний каркас
Вент. зазор
мембрана
утеплитель
мембрана
внутренний каркас
отделка

При этом чем меньше внешний каркас и соответственно обшивка соприкасаются с внутренним каркасом, тем меньше мостиков холода нас получается.
Моя же идея состоит в том, чтобы вообще убрать внешний каркас, возложив его функции на стеклоцементную обшивку, - добавляем ребра на треугольники, и либо скручиваем треугольники на болты, либо еще как-то сращиваем их между собой.
Вот как на картинке:
- Всё это делать не из дерева, а из стеклоцемента.
То есть получается такой вариант "пирога":
каркас-обшивка из стеклоцемента
Вент. зазор
мембрана
утеплитель
мембрана
внутренний каркас
отделка