El plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) es un nuevo tipo de material compuesto fabricado por barcos a fines de la década de 1960, con masa liviana, alta resistencia, resistencia a la corrosión, las características de la plasticidad. Después de décadas de desarrollo, los materiales FRP han sido ampliamente utilizados en el construcción de embarcaciones pequeñas y medianas, especialmente en los últimos años, se ha utilizado ampliamente en yates, embarcaciones de alta velocidad y embarcaciones turísticas de pasajeros. Este documento se centra en el proceso de construcción y moldeado de embarcaciones FRP: método de introducción de vacío de resina.

1 Introducción a la tecnología

El método de importación de vacío de resina está en el molde rígido, la colocación de materiales de fibra reforzada por adelantado, y luego extiende la bolsa de vacío, el sistema de bombeo de vacío, forma una presión negativa en la cavidad del molde, utilizando la presión de vacío coloca resina insaturada a través de la tubería en una capa de fibra , comportamiento de humectación de la resina de poliéster insaturada para material de fibra. Finalmente, se llena todo el molde, se retira el material de la bolsa de vacío después del curado y se obtiene el producto deseado del desmoldeo del molde. Su perfil artesanal se muestra a continuación.

El proceso de entrada al vacío es una nueva tecnología para formar y construir barcos de gran tamaño mediante el establecimiento de un sistema cerrado en un solo troquel rígido. Como este proceso se introduce desde el extranjero, también hay una variedad de nombres en la denominación, como importación de vacío , perfusión al vacío, inyección al vacío, etc.

2.Principio de proceso

La técnica especial de importación de vacío se basa en la teoría de la hidráulica creada por la hidráulica francesa Darcy en 1855, a saber, la famosa Ley de Darcy: t=2hl／(2k(AP)), Donde, t es el tiempo de introducción de la resina, que es determinado por cuatro parámetros;h es la viscosidad de la resina, que guía la viscosidad de la resina, z es la longitud de importación, se refiere a la distancia entre la entrada y la salida de la resina, AP es la diferencia de presión, se refiere a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de vacío, k es permeabilidad, se refiere a los parámetros de infiltración de resina por fibra de vidrio y materiales sándwich. De acuerdo con la ley de Darcy, el tiempo de importación de resina es proporcional a la longitud y viscosidad de importación de resina, e inversamente proporcional a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de vacío y la permeabilidad del material de fibra.

3.Proceso tecnológico

El proceso de procesamiento específico del agente especial es el siguiente.

primero,Comienza el trabajo preparatorio

En primer lugar, los moldes de acero o madera se fabrican de acuerdo con la línea de forma y el tamaño del barco. El tratamiento de la superficie interna de los moldes debe garantizar una alta dureza y un alto brillo, y el borde de los moldes debe mantenerse al menos 15 cm para facilitar la colocación de tiras de sellado y tuberías. Después de limpiar el molde, aplique material de desmoldeo, puede jugar a la cera de desmoldeo o limpiar el agua de desmoldeo.

segundo,Aplicar gelcoat casco

De acuerdo con los requisitos de la producción de barcos, la superficie interna del molde está recubierta con resina de gelcoat que contiene un promotor de catalizador, que se puede usar como gelcoat de producto o gelcoat pulido. El tipo de elección es ftalato, m-benceno y vinilo. Cepillo de mano y El spray se puede utilizar para la construcción.

Ten tercer lugar,Laminado de material reforzado

Primero, de acuerdo con la línea del casco y la estructura básica, el material de refuerzo y el material del núcleo del esqueleto se cortan respectivamente y luego se colocan en el molde de acuerdo con el proceso de formación y dibujo de la disposición. El efecto del material de refuerzo y el modo de conexión en el flujo de resina hay que tener en cuenta la tasa.

Fen el futuro,Layup material auxiliar de vacío

Sobre el material reforzado colocado en el molde, primero se coloca la tela de decapado, seguida de la tela de desvío y, finalmente, la bolsa de la aspiradora, que se compacta y cierra con la tira de sellado. Antes de cerrar la bolsa de la aspiradora, considere cuidadosamente la dirección de la línea de resina y vacío.

Fquinto,aspirar la bolsa

Una vez que se completa la colocación de los materiales anteriores en el molde, la resina se importa al sistema del tubo de sujeción, y la bomba de vacío se usa para aspirar todo el sistema, y ​​el aire en el sistema se evacua en la medida de lo posible, y el Se verifica la hermeticidad general y el lugar de fuga se repara localmente.

Ssexto,Proporción de resina de mezcla

Después de que el vacío en la bolsa alcance un determinado requisito, de acuerdo con las condiciones ambientales, el grosor del producto, el área de expansión, etc., la resina, el agente de curado y otros materiales se asignan en una determinada proporción. La resina preparada debe tener la viscosidad adecuada, adecuada tiempo de gelificación y grado de curado esperado.

Séptimo, molde de resina de entrada.

La resina preparada se introduce en la bomba de presión, y las burbujas en la resina se eliminan mediante agitación completa. Luego, las abrazaderas se abren a su vez de acuerdo con el orden de introducción, y la guía de resina se implementa ajustando constantemente la presión de la bomba, por lo que en cuanto a controlar con eficacia el grueso del cuerpo de la nave.

Eoctavo,Equipo de pelado de curado

Una vez completada la introducción de la resina, el casco debe usarse en el molde durante un período de tiempo para permitir el curado de la resina, generalmente no menos de 24 horas, en su dureza Bacor es mayor o igual a 40 antes de desmoldar.Después del desmoldeo, se deben tomar las medidas necesarias de apoyo para evitar deformaciones. Después de la solidificación completa, se inició el cierre del casco y el equipamiento.

4 Análisis de ventajas y desventajas de la tecnología de procesos

 A.ventajas de la tecnología de procesos

Como un nuevo tipo de tecnología de moldeo en la construcción de recipientes de FRP, el método de inserción al vacío tiene grandes ventajas sobre el proceso de pegado manual tradicional.

A1 La resistencia estructural del casco se ha mejorado de manera efectiva.

Durante el proceso de construcción, el casco, los refuerzos, las estructuras tipo sándwich y otras inserciones del barco se pueden colocar al mismo tiempo, lo que mejora en gran medida la integridad del producto y la resistencia estructural general del barco. En el caso de la misma materia prima material, en comparación con el casco pegado a mano, la resistencia, la rigidez y otras características físicas del casco formado por el proceso de introducción de vacío de resina se pueden aumentar en más del 30% -50%, lo que está en línea con la tendencia de desarrollo a gran escala de barcos modernos de FRP.

Embarcación A2 para controlar eficazmente el peso del buque

El barco FRP producido por el proceso de introducción al vacío tiene un alto contenido de fibra, baja porosidad y alto rendimiento del producto, especialmente la mejora de la resistencia interlaminar, lo que mejora en gran medida el rendimiento antifatiga del barco. En el caso de los mismos requisitos de resistencia o rigidez, el barco construido por el método de entrada al vacío puede reducir efectivamente el peso de la estructura. Cuando se usa el mismo diseño de capa, el consumo de resina se puede reducir en un 30%, el desperdicio es menor y la tasa de pérdida de resina es inferior a 5 %

A3 La calidad de los productos del barco se ha controlado de manera efectiva.

En comparación con el pegado manual, el operador afecta menos la calidad del barco y hay un alto grado de consistencia ya sea un barco o un lote de barcos. La cantidad de fibra de refuerzo del barco se ha puesto en el molde. de acuerdo con la cantidad especificada antes de la inyección de resina, y la relación de resina es relativamente constante, generalmente 30% ~ 45%, mientras que el contenido de resina del casco pegado a mano es generalmente 50% ~ 70%, por lo que la uniformidad y repetibilidad de El barco es mucho mejor que el barco pegado a mano. Al mismo tiempo, la precisión del barco producido por este proceso es mejor que la del barco pegado a mano, la planitud de la superficie del casco es mejor, y el manual y material del proceso de esmerilado y pintura se reducen.

A4 El entorno de producción de la fábrica se ha mejorado de manera efectiva.

El proceso de entrada al vacío es un proceso de molde cerrado, los compuestos orgánicos volátiles y los contaminantes tóxicos del aire generados durante todo el proceso de construcción se limitan a la bolsa de vacío. Solo en el escape de la bomba de vacío (filtro) y la mezcla de resina cuando hay una pequeña cantidad de volátiles, en comparación con el entorno de trabajo abierto de pasta manual tradicional, el entorno de construcción del sitio se ha mejorado mucho, protege eficazmente la salud física y mental del personal de construcción del sitio relevante.

B,Deficiencias de la tecnología de procesos.

B1La tecnología de la construcción es compleja.

El proceso de entrada al vacío es diferente del proceso tradicional de pegado a mano. Es necesario diseñar el diagrama de disposición de los materiales de fibra, el diagrama de disposición del sistema de tubos de desviación y el proceso de construcción en detalle de acuerdo con los dibujos. La pavimentación Los materiales de refuerzo y la colocación del medio de desvío, el tubo de desvío y el material de sellado al vacío deben completarse antes de la introducción de la resina. Por lo tanto, para barcos de tamaño pequeño, el tiempo de construcción es más largo que la tecnología de pasta manual.

B2 Los costos de producción son relativamente altos

La técnica especial de importación al vacío tiene altos requisitos sobre la permeabilidad de los materiales de fibra, que pueden usar fieltro continuo y tela unidireccional con un alto costo unitario. Al mismo tiempo, bomba de vacío, película de bolsa de vacío, medio de desviación, tela de desmoldeo y tubo de desviación Los materiales auxiliares deben usarse en el proceso de construcción, y la mayoría de ellos son desechables, por lo que el costo de producción es más alto que el proceso de pegado manual. Pero cuanto más grande es el producto, menor es la diferencia.

B3 Existen ciertos riesgos en el proceso

Las características del proceso de llenado al vacío determinan el moldeado de una sola vez de la construcción de barcos, que tiene altos requisitos para el trabajo antes del llenado de resina. El proceso debe llevarse a cabo en estricta conformidad con el proceso de llenado de resina. El proceso será irreversible. después de que comienza el relleno de resina, y todo el casco se desechará fácilmente si falla el relleno de resina. En la actualidad, para facilitar la construcción y reducir los riesgos, los astilleros generales adoptan la formación al vacío de dos etapas del cuerpo y el esqueleto del barco.

5. Conclusión

Como nueva tecnología de formación y construcción de barcos FRP, la técnica de importación al vacío tiene muchas ventajas, especialmente en la construcción de barcos con gran escala maestra, alta velocidad y gran resistencia, que no se pueden reemplazar. Con la mejora continua de la técnica de construcción de la importación de resina al vacío, la reducción del costo de la materia prima y la creciente demanda social, la construcción de barcos de FRP pasará gradualmente al moldeo mecánico, y el método de importación de resina al vacío se utilizará ampliamente en más fábricas. Fuente: Tecnología aplicada compuesta.

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