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玻璃钢游艇体真空导流成型工

玻璃钢游艇体真空导流成型工艺

道恩提供

游艇作为满足人们精神需要或享受需要的高级消费品,其需求随着经济的发展和购买力的提高必然呈不断上升的趋势。而随着玻璃钢游艇产业的迅速发展,对艇体成型工艺的要求越来越高,特别是成型工艺的环保及成本方面的要求越来越高。

目前国内外游艇是金属材质的较少,大多采用玻璃钢材质。道恩游艇设计认为传统的艇体成型大部分采用手糊制,而手糊成型生产率低,劳动强度大,劳动卫生条件差,产品质量不易控制,性能稳定性不高,产品力

学性能较低。尤其对于结构复杂、力学性能要求高、体形庞大的大型船体,应用传统的手糊成型工艺已很难实施,所以道恩游艇设计在游艇材料上选择真空芯材导流工艺来解决这一难题。

真空灌注工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。

玻璃钢游艇体真空导流成型工

道恩游艇设计总结——真空芯材导流工艺的优势

1 更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更高。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。

2 更少树脂损耗:用VIP 工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP 可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。

3 树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速

度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP 制件来是很关键的。

4 过程挥发更少:生产过程中没有刷子或辊子之类,不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现,更不会有大量的气味出现。所以它能提供一个干净、安全和友好的工作环境, 保护操作者的身心健康。

5 使用单面模具:仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品,可以较好的控制产品的厚度。

6 无限的安装设备的时间:传统手积层工艺中常见的问题是时间因素。许多树脂(加固化剂后)在容器中的操作时间大约是30分钟,虽然有些树脂(如环氧基树脂)提供的操作时间能够达到2个小时。但一些大的工程耗时大多超过2个小时。然而真空灌注工艺,提供了近乎无限的安装设备的时间。由于加真空压力时补强材料仍然是干的,所以在树脂灌入前没有时间限制。在铺设真空袋后,有足够的时间以便耐心仔细地找出漏气部位。如果一些不利因素不好排除,也只需要撤去真空来调整。在决定开始灌注树脂前没有时间限制。在此之前,能够不断地进行调整。

7 更加洁净,健康,环保 :真空灌注工艺比传统积层工艺洁净得多。真空灌注工艺不需要刷子或滚筒,因此不会有树脂溅起或洒落。不需要有在敞开模具上走来走去,用手工浸润积层,无需担心自己被树脂滴到。此外,树脂的气味也小得多。因为仅仅是放树脂的容器会放出树脂的气味,而从容器里散发出的气味有些时候是可以控制的。真空灌注工艺提供了一个更干净,更安全和更友好的工作环境。

玻璃钢游艇体真空导流成型工

因此,采用该种工艺方法可以使得玻璃钢艇体在减少支撑结构的同时,进一步减轻重量【如上图1所示】。同时,闭孔夹芯材料【如上图2所示】,板表面长和宽的方向上开导流槽(可以在一面或者两面)。在采用树脂注射工艺时,可以作为树脂的流动通道,也可以赶走积存的空气。同时在结构上,可以裁剪成【如上图3所示】形状,附着在船体结构上,起到吸振缓冲、隔音绝热的作用。因此,采用夹芯结构,给设计带来更大的自由度。夹芯的复合曲线形状可易于组合,外部表层可以正确地对准载荷路径方向,从而使结构更趋完整和优化。

下面是用真空导入工艺制作玻璃钢游艇的生产流程。

玻璃钢游艇体真空导流成型工

图1,纤维都铺完,导流网包着导流管铺放

玻璃钢游艇体真空导流成型工

图2,铺放完的布局

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图3,放入组合好的真空袋

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图4,开始抽真空

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图5,一边的抽气管

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图6,接好注入口后的树脂管,被平嘴钳夹好放在一起

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图7,开始导入树脂,从船的中心线上开始,树脂管一条条开启

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图8,导入过程中的效果,注意尾部有一小块被包围的干区,后来慢慢会浸润透

图9,整条船导入完成,关闭树脂入口,继续抽真空,直到树脂固化,注意这张图里的树脂已经有点发绿,实际上已经固化。

道恩游艇设计认为真空导入做船壳并不难,做形状复杂的甲板比较困难,所以在船的甲板还是用的手糊工艺,手糊工艺也叫做手积层工艺,道恩游艇设计在进行游艇设计的时候,同时运用了手积层工艺与真空灌注工艺,是制造出的游艇更加美观坚固。

玻璃钢游艇体真空导流成型工

道恩游艇设计总结——手积层工艺与真空灌注工艺对比

优势劣势

手积层工艺易施工,操作简便、易懂易学

对模具要求低,容易维护

设备简单,设备投资少

室温固化、常压成型

灵活性大

耗材成本少

机械化程度低,生产周期长,生产效率

产品质量不稳定,受人的因素影响大

树脂含量高

车间占地面积大,需要良好的通风设备

劳动强度大,生产环境条件差

耗费人工

真空灌注工艺更高质量制品技术工艺复杂

更少树脂损耗

树脂分布均匀

过程挥发更少

使用单面模具

无限的安装设备的时间更加洁净,健康,环保耗材成本高对模具要求高

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