Fiberglass Reinforced Plastics (FRP) je nový typ kompozitního materiálu vyráběného loděmi na konci 60. let 20. století, s nízkou hmotností, vysokou pevností, odolností proti korozi, vlastnostmi plasticity. Po desetiletích vývoje byly materiály FRP široce používány v konstrukce malých a středně velkých lodí,Zejména v posledních letech se široce používá na jachtách, vysokorychlostních lodích a turistických osobních lodích. Tento článek se zaměřuje na konstrukci a proces formování FRP lodí — metoda vakuového zavádění pryskyřice.

1 Úvod do technologie

Metoda vakuového importu pryskyřice je předem na pevném vrstvení vyztužených vláknitých materiálů a poté se rozprostře vakuový sáček, vakuový čerpací systém, vytvoří se podtlak v dutině formy, pomocí vakuového tlaku se nenasycená pryskyřice nanese potrubím do vrstvy vláken ,smáčivost nenasycené polyesterové pryskyřice pro vláknitý materiál,Nakonec je celá forma naplněna, materiál vakuového sáčku se po vytvrzení odstraní a požadovaný produkt se získá z vyjmutí z formy.Jeho řemeslný profil je zobrazen níže.

Proces vakuového zavádění je nová technologie pro tvarování a stavbu velkých člunů vytvořením uzavřeného systému v jedné pevné matrici. Vzhledem k tomu, že tento proces je zaveden ze zahraničí, jsou v pojmenování také různé názvy, například vakuový import , vakuová perfuze, vakuová injekce atd.

2.Princip procesu

Speciální technika vakuového importu je založena na teorii hydrauliky vytvořené francouzským hydraulikou Darcym v roce 1855, jmenovitě na slavném Darcyho zákoně: t=2hl／(2k(AP)),kde,t je doba zavedení pryskyřice, což je určeno čtyřmi parametry;h je viskozita pryskyřice, řídí viskozitu pryskyřice, z je délka dovozu, označuje vzdálenost mezi vstupem a výstupem pryskyřice, AP je tlakový rozdíl, označuje tlakový rozdíl mezi uvnitř a vně vakuového vaku, k je propustnost, odkazuje na parametry infiltrace pryskyřice skleněnými vlákny a sendvičovými materiály. Podle Darcyho zákona je doba importu pryskyřice úměrná délce a viskozitě pryskyřice a nepřímo úměrná rozdílu tlaku mezi uvnitř a vně vakuového vaku a propustnost vláknitého materiálu.

3.Technologický proces

Specifický proces zpracování speciálního prostředku je následující.

První,Začněte s přípravnými pracemi

Především se vyrábí ocelové nebo dřevěné formy podle tvarové linie a velikosti lodi. Vnitřní povrchová úprava forem musí zajistit vysokou tvrdost a vysoký lesk a okraj forem musí být udržován alespoň 15 cm, aby se usnadnilo pokládku těsnících pásů a potrubí. Po vyčištění formy naneste odformovací materiál, můžete si hrát na vytahovací vosk nebo otřít vybalovací vodu.

druhý,Naneste gelcoat na trup

Podle požadavků lodní výroby je vnitřní povrch formy potažen gelcoatovou pryskyřicí obsahující katalyzátorový promotor, který lze použít jako produktový gelcoat nebo leštěný gelcoat. Typ volby je ftalát, m-benzen a vinyl. Ruční kartáč a sprej lze použít na stavbu.

Thirdly,Layup zesílený materiál

Nejprve se podle linie trupu a základní struktury nařeže výztužný materiál a materiál jádra kostry a poté se položí do formy podle procesu kreslení a tvarování. Vliv výztužného materiálu a způsobu připojení na tok pryskyřice je třeba vzít v úvahu sazbu.

Fnášecky,Pokládka vakuového pomocného materiálu

Na vyztužený materiál položený ve formě se nejprve položí stahovací tkanina, následuje odklápěcí tkanina a nakonec vakuový sáček, který se zhutní a uzavře těsnicím páskem. Před uzavřením vakuového sáčku pečlivě zvažte směr pryskyřice a vakuové vedení.

Fifth,Vysajte sáček

Po dokončení pokládky výše uvedených materiálů do formy je pryskyřice importována do systému upínacích trubek a vakuová pumpa se používá k vysávání celého systému a vzduch v systému je co nejvíce evakuován a zkontroluje se celková vzduchotěsnost a místně se opraví místo úniku.

Sixth,Poměr míchání pryskyřice

Poté, co vakuum v sáčku dosáhne určitého požadavku, v závislosti na podmínkách prostředí, tloušťce produktu, rozprostřené ploše atd., se pryskyřice, tužidlo a další materiály přidělí v určitém poměru. Připravená pryskyřice by měla mít vhodnou viskozitu, vhodnou doba gelovatění a očekávaný stupeň vytvrzení.

Za sedmé, zalévací pryskyřice

Připravená pryskyřice se zavede do tlakového čerpadla a bublinky v pryskyřici se odstraní úplným promícháním. Potom se svorky postupně otevřou podle pořadí zavádění a vodítko pryskyřice se implementuje neustálým nastavováním tlaku čerpadla, takže jak účinně kontrolovat tloušťku těla lodi.

Eosmý,Vytvrzování stahovacích oděvů

Po dokončení zavádění pryskyřice by měl být trup používán ve formě po určitou dobu, aby se umožnilo vytvrzení pryskyřice, obvykle ne méně než 24 hodin, přičemž jeho tvrdost Bacor je větší nebo rovna 40 před vyjmutím z formy.Po vyjmutí z formy by měla být přijata nezbytná opatření k podepření, aby se zabránilo deformaci. Po úplném ztuhnutí začalo uzavření trupu a vybavení.

4 Analýza výhod a nevýhod procesní technologie

 A.výhody procesní technologie

Jako nový druh lisovací technologie při konstrukci nádob FRP má metoda vakuového vkládání velké výhody oproti tradičnímu ručnímu procesu pasty.

A1 Strukturální pevnost trupu byla účinně zlepšena

Během procesu stavby lze současně pokládat trup, výztuhy, sendvičové konstrukce a další vložky lodi, čímž se výrazně zlepší integrita produktu a celková konstrukční pevnost lodi. V případě stejné suroviny materiál, ve srovnání s ručně lepeným trupem, pevnost, tuhost a další fyzikální vlastnosti trupu vytvořeného procesem vakuového zavádění pryskyřice lze zvýšit o více než 30%-50%, což je v souladu s trendem rozsáhlého vývoje moderních FRP lodí.

Loď A2 pro efektivní kontrolu hmotnosti lodi

Loď FRP vyrobená procesem vakuového zavádění má vysoký obsah vláken, nízkou pórovitost a vysoký výkon produktu, zejména zlepšení interlaminární pevnosti, což výrazně zlepšuje odolnost lodi proti únavě. V případě stejných požadavků na pevnost nebo tuhost, loď konstruovaná metodou vakuového zavádění může účinně snížit hmotnost konstrukce. Při použití stejného designu vrstvy lze spotřebu pryskyřice snížit o 30 %, odpad je menší a ztráta pryskyřice je menší než 5 %.

A3 Kvalita lodních produktů byla účinně kontrolována

Ve srovnání s ručním lepením je kvalita lodi méně ovlivněna operátorem a existuje vysoký stupeň konzistence, ať už se jedná o loď nebo sérii lodí. Množství výztužných vláken lodi bylo vloženo do formy podle specifikovaného množství před nástřikem pryskyřice a poměr pryskyřice je relativně konstantní, obecně 30% ~ 45%, zatímco obsah pryskyřice v ručně lepeném trupu je obecně 50% ~ 70%, takže jednotnost a opakovatelnost loď je mnohem lepší než ručně lepené řemeslo. Současně je přesnost lodi vyrobené tímto procesem lepší než přesnost ručně lepené lodi, rovinnost povrchu trupu je lepší a manuál a materiál z procesu broušení a lakování se snižuje.

A4 Výrobní prostředí továrny bylo efektivně vylepšeno

Proces vakuového zavádění je proces s uzavřenou formou, těkavé organické sloučeniny a toxické látky znečišťující vzduch vznikající během celého procesu výstavby jsou omezeny na vakuový sáček. Pouze ve výfuku vakuového čerpadla (filtru) a míchání pryskyřice, pokud je přítomno malé množství těkavé, ve srovnání s tradičním otevřeným pracovním prostředím s ruční pastou, se prostředí stavby staveniště výrazně zlepšilo, účinně chrání fyzické a duševní zdraví příslušného personálu stavby.

B,Nedostatky procesní technologie

B1Technologie výstavby je složitá

Proces vakuového zavádění se liší od tradičního procesu ručního lepení, je nutné navrhnout schéma rozložení vláknitých materiálů, schéma rozložení systému odbočných trubek a proces výstavby podrobně podle výkresů. výztužných materiálů a pokládka odbočného média, odbočné trubky a vakuového těsnícího materiálu musí být dokončena před zaváděním pryskyřice. Proto je u malých lodí doba výstavby delší než u technologie ruční pasty.

B2 Výrobní náklady jsou poměrně vysoké

Speciální technika vakuového importu má vysoké požadavky na propustnost vláknitých materiálů, které mohou používat kontinuální plsť a jednosměrnou tkaninu s vysokými jednotkovými náklady. Zároveň vakuová pumpa, fólie vakuového sáčku, odklápěcí médium, odformovací tkanina a odbočná trubka a další ve stavebním procesu je třeba použít pomocné materiály a většina z nich je na jedno použití, takže výrobní náklady jsou vyšší než proces ruční pasty. Ale čím větší je produkt, tím menší je rozdíl.

B3 V procesu jsou určitá rizika

Charakteristiky procesu vakuového plnění určují jednorázové formování konstrukce lodi, která má vysoké požadavky na práci před plněním pryskyřicí. Proces musí být prováděn v přísném souladu s procesem plnění pryskyřicí. Proces bude nevratný poté, co začne plnění pryskyřicí, a celý trup bude snadno sešrotován, pokud pryskyřičná náplň selže. V současné době, aby se usnadnila konstrukce a snížila rizika, obecné loděnice používají dvoufázové vakuové tvarování těla a kostry lodi.

5 Závěr

Jako nová technologie tvarování a konstrukce lodí FRP má technika vakuového dovozu mnoho výhod, zejména při stavbě lodí s velkým mistrovským měřítkem, vysokou rychlostí a silnou pevností, kterou nelze nahradit. S neustálým zlepšováním konstrukční techniky vakuový dovoz pryskyřice, snížení nákladů na suroviny a rostoucí společenská poptávka, stavba FRP lodí postupně přejde na mechanické lisování a metoda vakuového dovozu pryskyřice bude široce používána ve více továrnách. Zdroj: Composite Applied Technology.

O nás

Hebei Yuniu Fiberglass Manufacturing Co., LTD.Vyrábíme a prodáváme především výrobky ze skleněných vláken typu e,V případě potřeby nás prosím volně kontaktujte.