为什么航空航天领域常用到碳纤维材料,而船舶

2022-03-24 01:17 点击:260 编辑:邮轮网

在结构强度相同的前提下,使用碳纤维材料相对来说还是比较贵的。
  航空器的每一克起飞重量都要斤斤计较,所以结构强度相同的前提下,会不惜成本的采用轻质材料;
  船舶不在乎重量,所以用钢铁无所谓。

如何用玻璃纤维布做船

工艺流程
1. 总纲
制作木型→木型处理→模具制造→模具处理→脱模剂→胶衣→树脂(腻子)→毡/布/复合毡(多层板/轻木)→固化→装骨架(筋)→脱模→修整组装
2. 工序
2.1 制作木型
2.1.1 上体
2.1.1.1 建造船台
根据船型及主要参数(Loa、B、D)采用槽钢建造船台,其两端各延伸两条竖直槽钢,槽钢均统一向外,船台中间视船体大小(重量)增加横梁或纵桁。将木方固定在船台上,利用水平仪用电刨(手刨),
1.1.1.1 制作基准面钢架,注意槽钢朝外
1.1 画参考线
1.制模
(1)方法:
①按肋位放样→定中心线、制作并组装样板(组装时底下留一定高度,便于排气)→中空处铺木板→打腻子(石膏或其它腻子,并用挎尺挎平滑→水磨砂纸打磨→喷漆(或胶衣,一般喷漆即可,胶衣较漆贵)→脱模剂→模具胶衣(较产品胶衣贵)→模具树脂(变形小。收缩率低)→毡/布/复合毡→固化→装支撑板→脱模→修整
②用他人造过的船/构件作模具,举例:
a.可用印花玻璃加工模具做成防滑板;
b.通过薄膜→毡/布→薄膜(不要产生气泡)→造型→揭膜的方法制作石棉瓦。
2.脱模剂
(1)种类:
①一次蜡即地板蜡(大量)+ 一次脱模剂适用于新模具,多打几次蜡,少打脱模剂,脱模后的船体外表面有一层保护模;脱膜后,再打一次蜡(少量)+ 一次脱膜剂;
②一次蜡(大量) + 多次脱模剂适用于老模具批量生产,每脱模一次用干净抹布擦净即可再次喷胶衣。不能沾水,否则多次脱膜剂就浪费了,须重新打腊;
③一次腊(大量)+ 多次蜡适用于老模具批量生产,每脱模一次用干净抹布擦净即可再次喷胶衣。如果沾水,用抹布擦干后再打2次多次腊即可,不需打一次腊了。其实,只打多次腊也可以脱膜,但价格较一次腊贵。
(2)比较:
①脱模最保险;②较③能脱模更多更方便,但价格较贵;②和③都不保护模具,对模有损害,需定期修整模具(修整方法见10-(1)- ②)。
3.胶衣
(1)调配:胶衣 + 固化剂(过氧化甲乙酮,又名“白配方”,固化剂占胶衣重量的1-4%)
(2)操作:
①结构大的模具用喷枪喷洒,小的用刷子即可。用喷枪喷洒时,胶衣与固化剂外混合,机器自动调配;
②船体外彩色部分是先用分色纸将其挡住再喷主色部分,然后揭去分色纸挡住主色部分后喷彩色。
4.树脂
(1)调配:树脂(不饱和聚酯树脂)+ 促进剂(又名“红配方”,促进固化)+ 白配方(促进剂和固化剂一般各是树脂重量的1-4%)
(2)作用:胶结及饱和作用。
6.树脂腻子
(1)调配:树脂 + 红配方 + 滑石粉 + 白配方
(2)作用:
①棱角或缝隙处填上腻子可起到过渡作用,注意抹完树脂腻子后要用沾树脂的毛刷将其抹均匀;
②可以固定多层板和结构复杂处的软木;
③可作为修补船用材料。
(3)缺点:固化后发脆,不能用来粘光滑表面。
(4)白炭黑(硅粉)也可用于调配腻子(与胶衣或树脂),质量更好更光滑(可用于修补船)。
5.毡/布/复合毡
(1)区别:
①毡/布/复合毡的种类多样,铺叠程度由易到难;
②表面毡较其它毡薄,是喷完胶衣后铺的第一层毡,而后再铺其它毡、布等;
③针制复合毡相当于布与毡的结合体,一面为毡,一面为布(如1050);
④喷纱可代替复合毡,但是机器喷洒时含树脂量大,易浪费;
⑤m代表表面毡,M代表毡,R代表布,B代表轻木。
(2)操作:
①在不易铺叠的地方用树脂腻子过渡;
②模具结构复杂部分可用布、毡结合代替复合毡以减少铺叠难度(如上体首部);
③用剪子将这边处的毡/布/复合毡顺势剪开以便于铺叠;
④将毡/布/复合毡定位后再刷树脂;
⑤大捻子用于易处理的平滑部分,小捻子可处理棱角多的复杂部分,要防止气泡出现。如气泡处已经固化,应用刀片将其削去并填补;
⑥每层毡/布/复合毡都应该吃透树脂,应该视情况决定一次刷几层毡(布/复合毡),一般对厚度超过5mm的工件积层要分两次进行。例如300毡可同时铺2层再刷树脂,一层300毡和一层1050复合毡也可;
⑦布/复合毡的交界如有毛刺可用小片/条毡铺平顺;
⑧每道工序完成后应该毡面朝外,铺多层复合毡时最好先把毡面朝内(美观);有时,可用角磨机对已经固化后的毡打磨,这样有利于下次积层的方便。
6.多层板/软木
(1)作用:增加船体厚度达到提高强度的要求。
(2)多层板施工程序:
①施工前,应将多层板开孔(透气)并涂上树脂凉干(饱和处理);
②将要铺板的地方抹上树脂腻子处理均匀,铺板时使多层板粗糙面朝内;
③铺板后用锤子敲打固定,用腻子将开孔填满并将板的周围填补过渡;
④固化后用砂轮将板及周边打磨平整。
(3)软木施工程序:
①施工前,将棱角缝隙处用腻子添平;
②用刷上树脂的毡黏结轻木,凹凸处用腻子提前填平(如下体船艉处)。
7.固化
标志:树脂固化至可以上人的程度便可进行下道工序。
8.骨架(筋)
(1)种类:多层板或泡沫
(2)比较:泡沫比木制骨架更易定型
(2)多层板骨架:
①装骨架要先靠定位器将骨架定位;
②木制骨架交叉组合(长骨架可采用搭接形式,如果骨架成曲线状,可再板边缘两侧交错开槽,便于弯曲),用毡/布/复合毡固定。
(3)泡沫筋:
①在船体上画出中心线,再定边缘线;
②泡沫筋用加热成液态的塑料胶棒打点固定,端部削薄,折角处处理圆滑后刷树脂(饱和作用),待一定时间后包毡/布/复合毡;
③泡沫筋只起定型作用,如需要可折断;
④加筋的船外表面有时看起来有印记;
⑤泡沫可由A、B发泡剂重量1:1组合。A剂为黄色,B剂为褐色且比重大。制作时先在模具中铺层报纸,再将混合后的A、B剂迅速倒入,盖上有孔的盖子(透气以避免盖子鼓起)等待片刻便可成型。
9.脱模
(1)气孔:气孔的位置应选在船体开孔部分并做成喇叭状。
(2)方法:注气法较常用,如果不易脱模可用注水法。

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