Plastika, ojačana s steklenimi vlakni (FRP) je nova vrsta kompozitnega materiala, ki so ga proizvajale ladje v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, z majhno maso, visoko trdnostjo, odpornostjo proti koroziji in značilnostmi plastičnosti. Po desetletjih razvoja so bili FRP materiali široko uporabljeni v konstrukcija majhnih in srednje velikih čolnov, zlasti v zadnjih letih, se pogosto uporablja na jahtah, hitrih čolnih in turističnih potniških čolnih. Ta članek se osredotoča na konstrukcijo in postopek oblikovanja ladij iz FRP — metoda vakuumskega uvajanja smole.

1 Uvod v tehnologijo

Vakuumska metoda uvoza smole je na trdnih kalupih, ojačanih z vlaknastimi materiali vnaprej, nato pa razprostre vakuumsko vrečko, vakuumski črpalni sistem, tvori podtlak v votlini kalupa, s pomočjo vakuumskega tlaka položi nenasičeno smolo skozi cev v plast vlaken ,močenje nenasičene poliestrske smole za vlaknasti material. Končno se napolni celoten kalup, material vakuumske vrečke se po utrjevanju odstrani in želeni izdelek se pridobi z razkalupljevanjem kalupa. Spodaj je prikazan profil njegove obrti.

Vakuumski uvodni postopek je nova tehnologija za oblikovanje in gradnjo velikih čolnov z vzpostavitvijo zaprtega sistema v eni sami togi matrici. Ker je ta postopek uveden iz tujine, so v poimenovanju tudi različna imena, kot je uvoz vakuuma , vakuumsko perfuzijo, vakuumsko injiciranje itd.

2.Procesni princip

Posebna tehnika vakuumskega uvoza temelji na teoriji hidravlike, ki jo je ustvaril francoski hidravlik Darcy leta 1855, in sicer slavni Darcyjev zakon: t=2hl／(2k(AP)), kjer je t čas vnosa smole, ki je določen s štirimi parametri;h je viskoznost smole, ki vodi viskoznost smole, z je uvozna dolžina, se nanaša na razdaljo med vstopom in izhodom smole, AP je razlika v tlaku, se nanaša na razliko v tlaku med notranjostjo in zunanjostjo vakuumske vrečke, k je prepustnost, se nanaša na parametre infiltracije smole s steklenimi vlakni in sendvič materiali. V skladu z Darcyjevim zakonom je čas uvoza smole sorazmeren z dolžino in viskoznostjo uvoza smole ter obratno sorazmeren z razliko tlaka med notranjostjo in zunanjostjo vakuumske vrečke in prepustnost vlaknastega materiala.

3.Tehnološki proces

Poseben postopek obdelave posebnega sredstva je naslednji.

prvi,Začnite s pripravljalnimi deli

Najprej so jekleni ali leseni kalupi izdelani glede na linijo oblike in velikost ladje. Notranja površinska obdelava kalupov mora zagotoviti visoko trdoto in visok sijaj, rob kalupov pa mora biti vsaj 15 cm, da se olajša polaganje tesnilnih trakov in cevovodov. Po čiščenju kalupa nanesite material za odstranjevanje kalupa, lahko se igrate z voskom za odstranjevanje kalupa ali obrišete vodo za odstranjevanje kalupa.

drugo,Nanesite gelcoat trupa

V skladu z zahtevami proizvodnje ladij je notranja površina kalupa prevlečena z gelcoat smolo, ki vsebuje promotor katalizatorja, ki se lahko uporablja kot izdelek gelcoat ali poliran gelcoat. Vrsta izbire je ftalat, m-benzen in vinil. Ročna krtača in sprej se lahko uporablja za gradnjo.

Ttretjič,Layup ojačan material

Najprej se glede na linijo trupa in osnovno strukturo razrežejo ojačitveni material in material okostja jedra, nato pa se položijo v kalup v skladu s postopkom risanja in oblikovanja. Učinek ojačitvenega materiala in načina povezave na pretok smole je treba upoštevati stopnjo.

Fpo naše,Layup vakuumski pomožni material

Na ojačen material, položen v kalup, se najprej položi krpa za odstranjevanje, sledi ji preusmerjevalna krpa in na koncu vakuumska vrečka, ki se stisne in zapre s tesnilnim trakom. Preden zaprete vakuumsko vrečko, natančno preučite smer smolo in vakuumsko linijo.

Fče,Posesajte vrečko

Ko je polaganje zgornjih materialov končano v kalup, se smola uvozi v sistem vpenjalne cevi, vakuumska črpalka pa se uporablja za vakuumiranje celotnega sistema, zrak v sistemu pa se izprazni, kolikor je to mogoče, in preveri se splošna zrakotesnost in mesto puščanja se lokalno popravi.

Sixth,Razmerje mešalne smole

Ko vakuum v vrečki doseže določeno zahtevo, glede na okoljske pogoje, debelino izdelka, površino razpršitve itd., se smola, utrjevalno sredstvo in drugi materiali dodelijo v določenem razmerju. Pripravljena smola mora imeti ustrezno viskoznost, primerno čas geliranja in pričakovano stopnjo strjevanja.

Sedmič, smola za vstavljanje plesni

Pripravljena smola se vnese v tlačno črpalko, mehurčki v smoli pa se odstranijo s polnim mešanjem. Nato se objemke odprejo po vrsti v skladu z vrstnim redom vnosa in vodilo smole se izvaja s stalnim prilagajanjem tlaka črpalke, tako da za učinkovit nadzor debeline trupa ladje.

Eosmo,Oprema za strjevanje odstranjevanja

Po končanem vnosu smole je treba trup nekaj časa uporabljati v kalupu, da se omogoči strjevanje smole, običajno ne manj kot 24 ur, če je njegova trdota po Bacorju večja ali enaka 40 pred razkalupljenjem.Po odstranitvi iz kalupa je treba sprejeti potrebne ukrepe za podporo, da se prepreči deformacija. Po popolnem strjevanju se je začelo zapiranje trupa in opremljanje.

4 Analiza prednosti in slabosti procesne tehnike

 A.prednosti procesne tehnologije

Kot nova vrsta tehnologije oblikovanja pri izdelavi FRP posod ima metoda vakuumskega vstavljanja velike prednosti pred tradicionalnim ročnim postopkom paste.

A1 Strukturna trdnost trupa je bila učinkovito izboljšana

Med postopkom gradnje je mogoče istočasno položiti trup, ojačitve, sendvič strukture in druge vložke ladje, s čimer se močno izboljša celovitost izdelka in splošna strukturna trdnost ladje. V primeru iste surovine material, v primerjavi z ročno prilepljenim trupom, se lahko moč, togost in druge fizikalne lastnosti trupa, ki nastanejo s postopkom vakuumskega uvajanja smole, povečajo za več kot 30%-50%, kar je v skladu z obsežnim razvojnim trendom sodobnih FRP ladij.

Čoln A2 za učinkovit nadzor teže ladje

FRP ladja, proizvedena s postopkom vakuumskega uvajanja, ima visoko vsebnost vlaken, nizko poroznost in visoko zmogljivost izdelka, zlasti izboljšano interlaminarno trdnost, kar močno izboljša učinkovitost proti utrujenosti ladje. V primeru enakih zahtev glede trdnosti ali togosti, ladja, zgrajena z metodo vakuumskega uvoda, lahko učinkovito zmanjša težo konstrukcije. Ko se uporabi ista zasnova plasti, se lahko poraba smole zmanjša za 30 %, odpadkov je manj, stopnja izgube smole pa je manjša od 5 %.

A3 Kakovost ladijskih izdelkov je bila učinkovito nadzorovana

V primerjavi z ročnim lepljenjem upravljavec manj vpliva na kakovost ladje in obstaja visoka stopnja doslednosti, ne glede na to, ali gre za ladjo ali serijo ladij. Količina ojačitvenih vlaken ladje je bila vstavljena v kalup glede na določeno količino pred vbrizgavanjem smole in razmerje smole je relativno konstantno, na splošno 30% ~ 45%, medtem ko je vsebnost smole v ročno prilepljenem trupu na splošno 50% ~ 70%, tako da sta enotnost in ponovljivost ladja je veliko boljša od ročno lepljenega plovila. Hkrati je natančnost ladje, proizvedene s tem postopkom, boljša od natančnosti ročno lepljene ladje, ravnost površine trupa je boljša, ročno in material brušenja in postopka barvanja se zmanjša.

A4 Tovarniško proizvodno okolje je bilo učinkovito izboljšano

Vakuumski uvodni postopek je postopek zaprtega kalupa, hlapne organske spojine in strupena onesnaževala zraka, ki nastanejo med celotnim postopkom gradnje, so omejeni na vakuumsko vrečko. Samo v izpuhu vakuumske črpalke (filtru) in mešanju smole, ko je majhna količina hlapnih, v primerjavi s tradicionalnim ročnim lepljenjem odprtega delovnega okolja je bilo gradbeno okolje močno izboljšano, učinkovito ščiti fizično in duševno zdravje ustreznega gradbenega osebja.

B,Pomanjkljivosti procesne tehnologije

B1Tehnologija gradnje je zapletena

Vakuumski uvodni postopek se razlikuje od tradicionalnega postopka ročnega lepljenja. Potrebno je načrtovati diagram postavitve vlaknatih materialov, diagram postavitve sistema preusmerjevalnih cevi in ​​postopek gradnje v podrobnostih glede na risbe. Tlakovanje ojačitvenih materialov in polaganje preusmerjevalnega medija, preusmerjevalne cevi in ​​vakuumskega tesnilnega materiala je treba zaključiti pred vnosom smole. Zato je za majhne ladje čas gradnje daljši kot pri tehnologiji ročne paste.

B2 Proizvodni stroški so relativno visoki

Posebna vakuumska uvozna tehnika ima visoke zahteve glede prepustnosti vlaknastih materialov, ki lahko uporabljajo neprekinjeno klobučevino in enosmerno tkanino z visokimi stroški na enoto. Hkrati vakuumska črpalka, vakuumska folija za vrečke, preusmerjevalni medij, tkanina za razkapanje in preusmerjevalna cev ter drugo v procesu gradnje je treba uporabiti pomožne materiale in večina jih je za enkratno uporabo, zato so proizvodni stroški višji od postopka ročne paste. Toda večji kot je izdelek, manjša je razlika.

B3 V procesu obstajajo določena tveganja

Značilnosti postopka vakuumskega polnjenja določajo enkratno oblikovanje konstrukcije ladje, ki ima visoke zahteve za delo pred polnjenjem s smolo. Postopek je treba izvesti v strogem skladu s postopkom polnjenja s smolo. Postopek bo nepovraten ko se začne polnjenje s smolo, se celoten trup zlahka razgradi, če polnjenje s smolo ne uspe. Trenutno splošne ladjedelnice za lažjo gradnjo in zmanjšanje tveganja uporabljajo dvostopenjsko vakuumsko oblikovanje trupa in okostja ladje.

5 Zaključek

Kot nova tehnologija oblikovanja in gradnje FRP ladij ima vakuumska tehnika uvoza veliko prednosti, zlasti pri gradnji ladij z velikim glavnim obsegom, visoko hitrostjo in močno trdnostjo, ki je ni mogoče nadomestiti. Z nenehnim izboljševanjem gradbene tehnike uvoz vakuumske smole, zmanjšanje stroškov surovin in naraščajoče družbeno povpraševanje, gradnja FRP ladij bo postopoma prešla na mehansko oblikovanje, metoda vakuumskega uvoza smole pa se bo široko uporabljala v več tovarnah. Vir: Composite Applied Technology.

O nas

Hebei Yuniu Fiberglass Manufacturing Co., LTD.V glavnem proizvajamo in prodajamo izdelke iz steklenih vlaken e-tipa,Če potrebujete, se obrnite na nas prosto.