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闭模工艺在船舶行业中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-24  来源:复合材料应用技术网  作者:纳新塑化 杜铁山  浏览次数:204
核心提示:内容概要 复合材料船舶的传统制造工艺主要采用手糊、喷射成型,都属于敞模工艺 本次交流谈及的闭模工艺造船是: 真空导入 湿
   内容概要
  复合材料船舶的传统制造工艺主要采用手糊、喷射成型,都属于敞模工艺
  本次交流谈及的闭模工艺造船是:
  真空导入 湿法真空袋压
    RTM       LRTM
  内容概要
  一、为什么采用闭模工艺造船?
  二、案例解读如何真空导入造船?
  三、闭模工艺造船其他应用简介
  四、常见问题探讨FAQ
  五、闭模造船发展畅想
一、 为什么采用闭模工艺造船?
1. 减少有害化学物质接触,改善工作环境
主要VOC (挥发性有机化合物):
苯乙烯
LD50:5000 mg/kg(大鼠经口);LC50:34.5 g/m3,2 h(小鼠吸入)
LC50:26.0 g/m3,4 h(大鼠吸入)
刺激呼吸道,影响皮肤、神经、肝肺等
美国职业安全健康研究所制定的允许暴露限制NIOSH REL:50 mg/m3
(每天最多暴露10小时,每周最多暴露40小时)
国内排放标准: GB14554-93
闭模成型船舶
苯乙烯 styrene
美国海军2006年7月在华盛顿一游艇厂检测数据
检测设备:
Pac III Drager 便携式气体监视器
XS EC 有机蒸汽感应器(专门测苯乙烯)
苯乙烯
需要减少接触的物质
环氧稀释剂
活性稀释剂缩水甘油醚类化合物的毒性,主要表现在对皮肤的刺激上,容易
产生过敏。以正丁基缩水甘油醚(501)为例,口服-大鼠 LD50: 2050 mg/kg;
环氧固化剂
酸酐类固化剂易引起皮炎,而经口毒性比较小。胺类固化剂毒性是比较强的,
芳香胺毒性比脂肪胺大。对皮肤和黏膜有刺激性,可引起过敏。不容易通过
肝脏代谢。以间苯二甲胺为例,大鼠经口LD 50 : 930mg/kg
2. 提高产品质量性能
手糊做船容易出现的缺陷:
1. 树脂二次积层时的界面粘接不够牢固,会影响耐疲劳性
2. 积层中容易存在气泡和架桥,防水性差
3. 局部富树脂,偏重
4. 不同批次产品不稳定
闭模工艺相比传统手糊,可使船体铺层结构更致密。在等强度设计中,
发挥巨大优势,减轻产品重量。
更强、更轻、更快、更小驱动力(发动力马力)、更省油、
3. 改变劳动密集型现状
管理者们一直在苦恼的事情
劳动密集
二、案例解读如何真空导入造船?
1. 真空导入工艺做游艇
案例:24米比赛级帆船(环氧碳纤维铺层,局部有泡沫三明治结构)
地点:斯洛维尼亚
搭建简易模,并完成表面的积
层处理,使之达到真空导入工艺要求
真空导入   游艇

解读
为什么用简易模做真空导入?
•这么大的比赛用船型,一般订单比较少,开复合材料阴模成本非
常高,周期非常长。用简易模具是比较经济、高效的办法。
•产品表面是做后喷漆处理,对于模具表面的平整和光亮度不是非
常严格。阴模处理过程中不好找平找顺的缺点,不会有太大影响。
• 相比手糊,真空导入做船要注意的模具因素?
•(合模)密封性。船底往往会采用对开模,双体船还会用三片模。
翻边防止变形,做好密封条。
•耐热冲击性。真空导入集中放热,还有真空压力,容易在模具表
面形成布纹和芯材印记。
做船前样板测试


船板做真空导入

船板做真空导入
解读
做船前平板试验的重要性
•不同的铺层以及不同的树脂以及施工温度都会对流速产生影响,
收集不同条件下的真空导入工艺树脂流速资料,可以对导流管路
设计
导流管路
设计起到很大的参考作用。
•比较厚的铺层,在真空导入工艺中,往往存在上下表面的浸润差
上下表面的浸润差
距。通过在玻璃平板上的充分试验,可以调整辅助材料铺放和工
艺操作,避免做船出现表面树脂浸透,但是底部铺层出现局部干
区的问题。
•制品样板可以测试力学性能,验证铺层设计
•舱板可以跟试验相结合
 
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