لایه گذاری دستی یا hand lay up

در این روش، ابتدا رها ساز روی سطح قالب اسپری می‌شود تا جدا کردن قطعه ساخته شده به سهولت انجام بگیرد. سپس ژل کوت روی آن اعمال می‌شود تا سطح قطعه از نظر کیفیت و ظاهر، سطح مطلوبی باشد. آنگاه الیاف رو یا درون قالب قرار می‌گیرند و رزین با دست روی آنها ریخته شده، توسط قلم و یا غلطک آغشته سازی کامل می‌شود. همچنین این امکان وجود دارد که الیاف ابتدا به رزین آغشته شود و بعد لایه گذاری انجام گیرد. حبابهای هوای گیر کرده در قطعه با حرکت قلم یا غلطک و فشار دادن الیاف خارج می‌شوند. لایه گذاری و آغشته سازی تا رسیدن به ضخامت مورد نظر ادامه می‌یابد. قطعه معمولاً در فشار و دمای محیط پخت می‌شود. با کاتالیزور و شتابدهنده زمان پخت را می‌توان تنظیم نمود.
بیشترین رزینهای مورد استفاده، پلی استر و اپوکسی می‌باشد. پلی استر بدلیل قیمت ارزان، در دسترس بودن و سهولت کار، رزین مطلوبی محسوب می‌شود. همچنین پلی استر به راحتی با رهاسازهای استاندارد، از قالب جدا می‌شود. به منظور کاهش جمع شدگی قطعه که منجر به تابیدگی و موجدار شدن سطح می‌شود، از فیلرهایی مانند تالک و کربنات کلسیم استفاده می‌کنند.
اپوکسی‌ها گران قیمتند ولی خواص بهتری دارند. رهاسازهای قالب برای فرمولاسیون ضروری است و در غیر اینصورت قطعه به قالب می‌چسبد و منجر به مشکلات جداکردن قطعه از قالب، تابیدگی، صدمه به قطعه و حتی قالب می‌شود.
در فرمولاسیون هر دو رزین می‌توان افزودنی‌های ضد شعله یا خود خاموش کن را وارد کرد. اپوکسی بیشتر به خاطر پایداری ابعادی و استحکام بالا استفاده می‌شود در حالیکه پلی استر در حجمهای بالا و در کاربردهای معمولی استفاده می‌شود.
الیاف شیشه متداولترین تقویت کننده در کامپوزیتهای ساخته شده به روش لایه گذاری دستی می‌باشند. این الیاف از رشته‌های نازکی که با سیلان اصلاح سطح شده‌اند، تشکیل شده‌اند. سیلان چسبندگی رزین به الیاف را بهبود می‌بخشد.
در این فرآیند انواع الیاف از قبیل پارچه، نمد، الیاف کوتاه و رشته‌ای استفاده می‌شود و شکل الیاف خیلی نقش بحرانی در این فرآیند ندارد. ولی البته الیاف پارچه‌ای و نمد بیشتر استفاده می‌شود.
لایه گذاری دستی در حدود سالهای ۱۹۴۰ ابداع شد و مواد و روشها تفاوتهای چندانی از آن وقت تا کنون نکرده‌اند، لایه گذاری دستی هنوز وابسته به مهارت کارگر می‌باشد. این فرآیند در ساخت کشتی با موفقیت بکار گرفته شده است.
سایر قطعات ساخته شده به این روش عبارتند از گنبدها(radomes)، کانالهای آب، استخر، تانکر، میز و صندلی، تجهیزات محیطهای خورنده، قطعات خودرو، اطاقک و خانه‌های پیش ساخته، صفحات صاف و موجدار، نمونه سازی و قالبهای کامپوزیتی.
مهمترین امتیازات سیستم‌های پلی استر یا اپوکسی در روش لایه گذاری دستی عبارتند از: سهولت ساخت، ارزانی ابزار کار، رنگ آمیزی‌های مختلف، خواص مناسب برای کاربردهای مورد نظر، امکان ساخت قطعات بزرگ
یک فرآیندساده لایه گذاری دستی، روی یک قالب نر یا درون قالب ماده امکان پذیر است. انتخاب قالب بستگی دارد به این دارد که کدام طرف قطعه از نظر ظاهری دارای اهمیت است. اگر سطح بیرونی مهم باشد از قالب ماده استفاده می‌شود و اگر سطح داخلی اهمیت داشته باشد از قالب نر.
اگر کیفیت بالای سطح مورد نظر باشد، یک لایه از رزین دارای کاتالیزور روی قالب اسپری می‌شود و اجازه می‌‌‌یابد تا نیم پخت شود. این لایه رزینی ژل کوت نامیده می‌شود و یک لایه محافظ غیر قابل نفوذ روی الیاف تشکیل می‌دهد. رزینهای ژل کوت برای اینکار فرموله می‌شوند تا منعطف بوده، در برابر تاول و تخریب مقاوم باشند.
سطح دیگر کامپوزیت معمولا زبر می‌باشد ولی با بکار گیری یک سلفون یا فیلمی از جنس پلی وینیل الکل یا مواد مشابه، کمی با کیفیت تر می‌شود. مواد زیادی برای ساخت قالب استفاده می‌شوند از جمله چوب، پلی استر، اپوکسی، لاستیک و فولاد.
روش پیش آغشته می‌تواند به عنوان ادامه روش لایه گذاری دستی در نظر گرفته شود. در این فرایند الیاف با رزین فرمول شده آغشته می‌شود. تقویت کننده معمولا بصورت نوارهای تک جهته از الیاف یا پارچه بافته شده می‌باشد و به منظور سهولت حمل و نقل و انبار، نیم پخت می‌شوند. پیش آغشته نیم پخت، چرم مانند است و کمی چسبنده، بنابراین لایه‌ها روی شکل‌های پیچیده سر نمی‌خورند و می‌توانند شکل برجستگی‌های قالب را به خود بگیرند و در نتیجه شکل‌های پیچیده به دقت قابل قالبگیری می‌باشند.
از آنجا که فرمولاسیون رزین در پیش آغشته دارای شروع کننده می‌باشد، دارای تاریخ مصرف می‌باشد و پیش از چند روز یا چند هفته نمی‌توان آنرا در دمای اطاق نگهداری نمود. بنابراین آنها را در فریزر نگهداری می‌کنند تا تاریخ مصرف آنها به یک سال و یا حتی بیشتر برسد.معمولاً پیش آغشته‌ها با تجهیزات ساخت مخصوص ساخته می‌شوند تا درصد رزین و الیاف کنترل ‌شود. آغشته سازی کامل الیاف با رزین مشکل نواحی آکنده از رزین( resin reach ) و عاری از آن را حل می‌کند. در نتیجه همگونی بهتری نسبت به لایه گذاری دستی حاصل می‌شود. بنابراین از پیش آغشته در جاهایی استفاده می‌شود که کارایی قطعه حساس است. تقریبا تمام رزینهای مورد مصرف صنایع کامپوزیت، به شکل پیش آغشته نیز وجود دارند.

منبع : شبکه ایران ـکامپوزیت