Технологии изделий из стеклопластика

Технологии производства изделий из стеклопластиков

Чт, 20 дек. 2007 г. | Тема: Технологии

Одним из важнейших преимуществ технологии производства стекловолокна является короткий цикл освоения и подготовки производства изделий из стекловолокна, который составляет всего 2 недели. Технология производства позволяет изготавливать изделия практически любой сложности. Это означает, что компания может в короткие сроки запустить производство любого продукта и любого цвета.

Стекловолоконные и базальтовые ламинаты производятся различными методами: протягиванием, пропиткой, намоткой и прямым прессованием.

Открытые методы формования

Метод ручной выкладки

Самый простой по оборудованию и технологиям. Применяется для изготовления крупногабаритных элементов: строительных конструкций, корпусов лодок, кузовов автомобилей. Примером самого крупного продукта, получаемого при укладке вручную, является корпус траулера длиной 50 м и шириной 8 м. Этот метод исключает возможность регулировки содержания наполнителя. К другим недостаткам можно отнести:

Достоинством метода является его универсальность, то есть возможность получать изделия практически любых форм и размеров.

Поскольку прессованный материал раскатывается рифленым роликом для удаления воздуха, а материал уплотняется при малых усилиях (менее 1,5 МПа), нагрузка на формы также мала, поэтому в большинстве случаев используются формы из стекловолокна, которые составляют около В 10 раз дешевле соответствующих форм для горячего прессования. Низкая стоимость форм для стеклопластика была основной предпосылкой для использования метода ручной укладки в недорогом производстве, тем более что низкая износостойкость этих форм ограничивает их срок службы до нескольких тысяч деталей. В этой сфере производства продукции работают в основном малые предприятия. Несмотря на указанные недостатки, довольно распространен способ укладки вручную.

Метод напыления

Он наиболее подходит для производства недорогих изделий из полиэфирного стекловолокна простой конфигурации, особенно сантехники. В основном они сделаны из органического стекла, армированного снаружи слоем ненасыщенной полиэфирной смолы. Чаще всего формы для производства изделий методом напыления изготавливаются из дерева или стеклопластика, а в случае больших партий – из стеклопластика с металлической оболочкой.

Метод напыления эффективнее и дешевле ручной укладки, но имеет ряд недостатков:

сложно производить изделия сложной конфигурации;

Взвешенная стекловолоконная пыль и пары мономера загрязняют воздух, ухудшая условия труда.

Метод напыления довольно прост (рубленое волокно пропитывается твердеющей смолой, а затем эта смесь равномерно распыляется на форму, где она затвердевает), но тем не менее требует точного соблюдения определенных условий. Прежде всего, необходимо строго контролировать качество смешивания смолы, загустителя и инициатора.

Для хорошего качества смешивания необходимы высокоэффективные, непрерывно работающие насосы, питатели и смесители, а также постоянные температуры смешивания, массовая доля стекловолокна (обычно 20

постоянная массовая доля стекловолокна (обычно 20%) и одинаковые длины волокон.

Разнообразие распыляемых элементов требует не только автоматической подачи материала, но и систем распознавания инструмента (распылительная головка, захваты, вставные элементы). Поскольку для этого требуются значительные вложения, он эффективен только для производства сложных высококачественных деталей.

Метод намотки

Этот метод используется при производстве тел вращения: труб для нефтегазовой, химической промышленности; газоотводные трубы; емкости для хранения и транспортировки химически активных продуктов, воды, горюче-смазочных материалов; промышленные резервуары.

Емкости и трубы из стеклопластика. У них есть ряд преимуществ по сравнению с аналогичными продуктами из традиционных материалов.

Стоимость оборудования и приборов в значительной степени зависит от способа обмотки и диаметра изготовленного продукта.

Обмотка обеспечивает создание ориентированной структуры продукта с учетом их формы и эксплуатационных функций. Использование балок, лент, пряжи высокопрочных стеклянных волокнов в качестве армирующего агента позволяет добиться максимальной прочности продуктов. для Система управления сайтом

Намотка, обращаясь к способам производства специальных продуктов, позволяет им выполнять их в разных конфигурациях и размерах: наименьшее может иметь несколько сантиметров длины и несколько миллиметров диаметра; Примером более крупных предметов являются корпус морских маяков, кораблей и железнодорожных резервуаров.

Статьи публикуются с согласия автора и с обязательным источником.

Редакторы платят на основе договора на
Технические статьи, маркетинговые отчеты, рецепты, рыночные проверки
и другая отраслевая информация и право не публиковать их.

Мы приглашаем специалистов работать независимыми авторами и консультантами!

По публикации и платежам за статьи, пожалуйста, свяжитесь с редакцией:
Тел: +7 (499) 490-77-79
Послать сообщение

Постройка яхт из стали с радиусной скулой

В этой статье описывается способ построения металлических кораблей с радиусом щеки, который используется для большинства наших металлических проектов с середины 1980-х годов. Этот метод позволяет создавать округлые корпуса, которые даже профессиональные жалюзи иногда путают с реальными круглыми формами. Первый проект из этой серии был Hout Bay 30, который позже добавил многие другие, теперь доступны как готовые проекты. Все также подходят для профессионального строительства.

Яхты в течение длительного времени построены из металла, достаточно долгое время для преимуществ и недостатков, чтобы стать правдой. Однако наряду с приобретением знаний и возникающих новых технологий, известные в течение длительных методов с материалами, изменяются, чтобы лучше использовать свои преимущества и уменьшить дефекты.

Он стал таким улучшенным покрытиями, которые значительно снизили необходимость обслуживания стальных лодок. Прогресс в формах корпусов и методов их изготовления также способствовал сокращению предрассудков против стальных лодок.

Как жестокий, дизайнер должен чувствовать то, что вы можете сделать из стального листа и что вы не делаете. В прошлом стальные корпуса (и многие в настоящее время разработанные в настоящее время) имели форму корпуса с одной щекой или со многими скулами, чтобы облегчить удаление кожи. Однако результатом заключается в том, что многие из этих проектов не должны двигаться, потому что дизайнер, уделял слишком много внимания на свойства металла, а недостаточно для потребностей моря. На втором полюсе есть конструкции, в которых мало внимания было посвящено свойствам металла, и которые имеют такие сложные и скрученные поперечные формы, которые их производительность не намного проще, чем обычный круглый корпус.

Секрет хорошей конструкции стали является чистой простотой, как в фюзеляже, так и на борту. И чем больше сварки можно устранить при поддержании хорошей эстетики, тем выше вероятность успешного проекта.

Острые корпуса чрезвычайно просты, но есть небольшие структуры, которые можно описать как успешно. Это особенно верно для стальных яхт, которые, как правило, очень большие и коробки с одной щекой. Одна щека расширяет возможность легкой яхты, но с тяжелой лодкой делает баржу.

Легко сформировать верхние корпусные пластины одной щекой, благодаря которому скручивание доски минимальны, что облегчает карциномы. Однако это не распространяется на нижние пластины, которые должны иметь значительное изменение под углом атаки от глубокого V до почти плоской ДНК на корме. Если клюв выглядит хорошо, затем обеспечить нормальную форму нижних пластин, вам придется быть очень и трудно резать стальные пластины, а затем согнуть их с помощьюручки, чтобы придать им правильную форму. Устранение таких осложнений привело бы к неуклюжей и неподвижной форме дуги.

Секции конической арки намного легче облицовывать листовым металлом, но оставляют дизайнеру меньше свободы. Поверхность носа от киля до трюма должна быть на поверхности воображаемого конуса, что может вынудить проектировщика сделать клювы гораздо полнее, чем хотелось бы, особенно если корпус имеет глубокое носовое отверстие. Поэтому сделать арку из листового металла сложнее, чем достичь компромисса в конструкции.

Контуры с несколькими рукавами улучшают эстетику и качество изготовления стальной конструкции. Правильно расположенная и сформированная верхняя скула может добавить вашей лодке характера, а неправильно оформленная скула может полностью испортить ее. Многослойные формы облегчают проектирование корпусов, отвечающих требованиям мореходных качеств. Металлические ремешки более узкие, поэтому их легче сгибать без особых проблем, а скулы могут быть сконструированы таким образом, чтобы свести к минимуму выпуклость.

В некоторых проектах дизайнеры, используя много скул, по принципу – чем больше, тем лучше, они стараются приблизиться к округлой форме корпуса. Однако в результате получаются уродливые корпуса и головная боль при их строительстве.

В связи с тем, что большинство проблем со стальным корпусом связано со сваркой, чем больше можно ограничить сварочные работы, тем выше будет качество корпуса. Большинство дизайнеров используют газовую резку для резки листов, что также вызывает некоторое искажение формы листа, поэтому резку следует максимально ограничить.

Каждая скула многоклинового корпуса должна быть подогнана к своему месту, обрезана и приварена двусторонним швом. Если стрингер проходит по скуле, добавьте еще два сварных шва. Если в конструкции больше двух или трех скул с каждой стороны корпуса, это добавляет немало резки и сварки.

Другой аспект такого корпуса – трудоемкость и материалоемкость. В других случаях стоимость труда, затраченного на эту работу, и некоторые отходы, особенно с изогнутыми вырезами, возникают тогда, когда требуется точная подгонка и обрезка. Из обрезков можно сделать угловые стыки, ножи и другие мелкие детали, но количество обрезков пропорционально объему разреза. Фюзеляж с шестью скулами требует не более мелких деталей, чем фюзеляж с единственной скулой, но имеет гораздо больше отделки.

Увеличение числа скул также уменьшает угол между одной полосой корпуса и другой. Хотя это в некоторой степени полезно с точки зрения улучшений, вы не можете зайти слишком далеко. Большой угловой разброс упрощает поиск пересечения скул и дает прямую линию при взгляде сбоку. Когда угол пересечения двух плоскостей меньше, очень сложно точно определить линию пересечения во время сборки корпуса, и скула становится волнистой при взгляде сбоку. С фюзеляжем с пятью или более скулами вид сбоку может выглядеть как работа безумного скульптора, который вырвался на свободу и попросил шпатель, чтобы превратить это чудо в корпус с круглыми костями.

Часто говорят, что в дизайне яхт нет ничего нового, что все, что мы придумываем, уже сделано раньше. Это касается и корпусов с радиальными скулами. Эта технология много лет использовалась Ван дер Штадтом в его стали Doggers, Тедом Брюером и другими в Северной Америке. Каждый дизайнер или строитель разработал свою собственную версию этой технологии, которая соответствует его или ее собственному стилю проектирования или строительства кораблей.

В некоторых вариантах радиусная скула представляет собой обычную острую скулу, которая была смягчена путем приваривания к ней куска трубки большого диаметра. место как часть корпуса. Такие корпуса резко окостенели, и хотя эстетически и полезно они смягчают скулы, они все же выглядят как коробки. Дизайн требует большего, чем тот же дизайн с острой скулой, и больше, чем технология, описанная ниже.

Мои собственные эксперименты с радиальной формой щечного корпуса были предприняты как способ получить корабль, который выглядит как круглая замша, сохраняя при этом большинство преимуществ многосернистых корпусов. Первой была 64-футовая шхуна Rising Sun, которую я спроектировал для компании Marine Metals в Норфолке, штат Вирджиния. Концепция оказалась настолько успешной, что два года спустя лодка была выставлена на показ на выставке парусных лодок в Аннаполисе и привлекла внимание публики, будучи одной из самых роскошных лодок на выставке. Нужно не только взглянуть на форму корпуса, чтобы понять, что это не круглодонное судно. Семейство стальных яхт с аналогичными формами корпуса в настоящее время составляет от 40 до 70 футов.

У такой формы корпуса есть только одно преимущество – это внешний вид. Такой корпус имеет все черты многокорпусного корпуса, но его конструкция требует большего количества резки, подгонки и сварки. Поэтому строительство обходится дороже, но это компенсируется более высокой стоимостью. Некоторые люди не возражают против многофюзеляжных корпусов, если скулы не видны, когда лодка находится в воде.

С 1986 года мои стальные корпуса имеют другую форму, чтобы придать им округлый вид при меньших затратах. В остроконечной форме корпуса скула закруглена по большому радиусу, который остается постоянным от носа до кормы. В результате получился корпус, напоминающий по внешнему виду некоторые легкие яхты из стекловолокна с «настоящей» круглой формой крышки.

Один местный дизайнер однажды выразил мне свое удивление по поводу скорости, с которой один из моих проектов был построен от установки до гальваники.

Я объяснил, что корпус был вырезан радиально до скул, а не скруглен, и он снова был удивлен. Его опытный глаз не видел разницы.

Какой радиус использовать – дело личного выбора. Слишком маленький радиус приводит к тому, что большая часть луча оказывается ниже ватерлинии, когда судно находится в состоянии покоя, и дает изображение коробки. Глаз имеет определенную кривизну формы от верхней обшивки вниз и от центра корабля к корме.

Самые современные яхты имеют практически прямые борта в носовой части. В случае строительства методом радиальной скуловой трюма на этом участке получаются прямые участки, весь радиус которых находится ниже ватерлинии. Это может привести к сильному затоплению корпуса волнами, если не будет применен достаточный наклон, чтобы волны не попадали прямо на палубу.

Внутренний угол между днищем и боковинами постепенно уменьшается от носа к корме. на носу боковые части загнуты, днище V-образное, на корме бортовая пластина ближе к вертикали, а опорная пластина – к горизонтали. Следовательно, поперечное сечение радиуса в носовой части гораздо менее очерчено, чем в кормовой части. Сбоку радиальная часть выглядит как клин. Это означает, что корма, которая является частью яхты, которую глаз ожидает увидеть округлой, имеет заметную округлость, и большая ее часть находится над ватерлинией.

Корма – это верхний предел используемого радиуса, поскольку полная дуга должна находиться между бортом корпуса и килем корпуса. В противном случае возникают большие проблемы.

Необходимость изменять угол наклона листов днища в носовой части, что является проблемой при резких контурах, больше не является проблемой для корпуса с радиальными скулами. Нижняя металлическая перемычка в носовой части в значительной степени заменена закругленной, а узкую перемычку намного легче скрутить.

Такой способ строительства экономичен по трудовым и материальным затратам. Арки выполнены из плоских полос по бокам и снизу, приварены к секции. предварительно согнуть до необходимого радиуса. Все луки имеют одинаковый радиус, поэтому их можно производить серийно, а затем разрезать на нужные части.

Металл для радиальных облицовок аналогичным образом предварительно гнут в больших объемах в каждом цехе, имеющем трехвалковый станок для гибки. При необходимости позже из предварительно сформированных листов вырезают детали облицовки.

Начать проще всего с радиального сечения обшивки, что позволяет ей хорошо прилегать и делать правильные контурные линии – соединения с плоскими частями корпуса. Перед работой на плоских участках необходимо закончить облицовку лучей. Гораздо проще уложить плоскую плитку, выровняв ее по краю радиуса и проследив для последующей обрезки. Это совсем непросто, если сначала устанавливается сплошная пластина, поскольку излишек радиальной пластины не может быть точно нанесен на плоскую часть для маркировки. Вам понадобятся шаблоны.

Передняя и задняя части радиальных листов должны легче прилегать к сборке, чем центральная часть. Скула имеет тенденцию выпрямляться к концам фюзеляжа, что позволяет использовать довольно длинные участки закругленных листов. В середине корпуса увеличивается кривизна бортов и днища. Для этого требуется меньшая длина радиальной облицовки, в противном случае она не может быть помещена в комплект.

Оптимальные габариты зависят от размера радиуса, длины корабля, соотношения длины к ширине и т. Д.

Некоторые конструкторы предпочитают делить радиальную часть на длину по центру корпуса. Это может позволить использовать несколько более длинные разделы.

Помимо экономии на обшивке, обычно экономятся и стрингеры. Многокадровая форма корпуса требует использования множества стрингеров и не позволяет их правильное расположение. Между скулами необходимо поставить опоры. В конструкции с радиальными скулами расстояние между стрингерами может изменяться по всей длине корпуса в соответствии с требованиями к нагрузке, хотя обычно они располагаются параллельно друг другу.

Стрингер может начинаться в верхней части форштевня, проходить через радиальную часть и заканчиваться внизу кормы.