玻璃鋼游艇以輕質高強、耐腐蝕、外型美觀、可設計性好、維修保養方便等諸多優點而受到用戶的廣泛關注和普遍歡迎,同時玻璃鋼游艇制作工藝也在不斷發展,接下來我們來詳細了解一下游艇FRP制造工藝的注意細節:
1. Proper core installation(夾芯材料的安裝):
目前有兩種常用的夾芯材料- Closed-cell foam and End -grain balsa core, 這是兩種既便宜又實用的材料,但是輕木夾芯材料須預浸濕。
通常做法是:在富含樹脂的 CSM 表面鋪上預浸濕的芯材。(真空吸附工藝除外)/ 因為游艇有很多 Curvature, 而且芯材都是有鋸口,所以怎樣避免鋸口處的強度不減弱是廠家應該注意的問題,如果僅僅用樹脂填滿,這樣做是很危險的,在實際使用中,一旦受撞擊,就會很容易出現裂紋,在正常情況下或者冰凍情況下,水分會滲透入結構層,破壞強度結構。
通常采用避免的方法是:最復雜最好的辦法是坡口搭接,另外一個是使用填充物和用纖維包裹該鋸口的空隙。盡管 FRP 船體最強調的是:多纖維,高強度,但是這個結論對于芯材是唯一的除外。
2. 任何 FRP 工藝應避免過多的樹脂。
正常情況下:如果完全使用 Mat 的結構,纖維含量應該在 28%重量左右,即樹脂含量在 72%左右;
如果完全使用 WR,纖維含量應該在 45-50% 左右,即樹脂和纖維幾乎對半;
如果使用 Mat 和 WR 搭配,纖維含量應該在 35%左右,即 樹脂含量在 65%,所以可以看出含纖維量最高的是完全 WR 結構的船體,第二的是 Mat 和 WR 結合的船體,但是完全 WR 的船體是不可能的,因為 WR 之間的空隙高度的不同,造成層與層之間沒法很好的粘合。所以 Mat 和 WR 是目前常用的方法。
對于一條完成的游艇,纖維和樹脂的使用比列(按重量)應該是 35% - 65%, 可以用燃燒法來測試其結果。
結論:高纖維-高強度 -這是游艇設計和制造的指導思想(夾芯材料的安裝除外)
3. 樹脂類型:
通常的有聚酯 (Polyster) 和乙烯基 (Vinylester),通常 Polyster 已經添加了Catelyst 和 Accelerator,如果沒有添加的,使用 MEKP 催化系統的時候,要注意添加順序和使用方法,以防意外。
4. 正確的糊層工藝:
游艇結構是由幾部分組成的:
-表面層 含膠衣,屏障層(可選)防滲層(防腐層) - Surface barrier (anti-corrosion barrier)
-結構層- structure barrier
-加強構件- scantling reinforcement
A. 表面層:
- 膠衣 :計算出模具的面積,X 厚度(正常 0.5 - 0.75 mm) = 得出需要的重量(均勻的 噴涂于模具表面,不夠或者剩余都會造成膠衣層出現問題,過厚- 干燥后易出現裂紋,過薄 - 不會出現光滑的外表面,也達不到保護內部結構層的防腐要求。
- 膠衣達到“指干” 后,敷設一層表面氈,該表面氈須富含樹脂,能達到 80%以上。為了防止“print out" 現象,可以再敷設一層短切氈。
- 等待干燥后,在進行結構層的敷設。(干燥時間在控制的溫濕度下 6-8 小時應該足夠了)
B. 結構層:
須 Mat-WR 交替敷設,在滿足粘合的前提下,盡量使樹脂的含量減少。
這段工藝,要控制樹脂和纖維在重量的比例為:65%-35% ,最后一層-建議使用 CSM-短切氈結束,一是為下面的工作打好基礎,保證了內表面的光滑度和防水性能,二是-這是關鍵的干燥放熱層。
C. 加強層:
在結構層完全干燥后,開始加強層的敷設,在工作前,應輕微打磨,用 CSM 結束的,打磨后,不會影響結構強度,但是用 WR 結束的最后一層,一旦打磨,會磨斷纖維,破壞強度。
然后清潔。對于已經放置超過 3 個月左右的船底殼,在開始加強前, 應使用苯乙烯 styrene軟化,不能使用 Acetone 丙酮,它有很強的有機物溶解能力。
在實際的操作過程中和具體的工藝里,有更多的注意事項和理論上的指導,由于篇幅有限,無法完整并清楚的表達。建議廠家以理論為基礎,來指導操作人員按照制度去完成每一個工藝。沒有理論,僅憑實踐經驗或者估算來建造一條游艇,雖然更簡單,但是也會出現更麻煩的問題。
參考:游艇制造用材解決方案
1、游艇用材頂級方案
膠衣:AOC.力聯思 8373-W-XXXXUV
防滲層:AOC.力聯思 430ACT,EMC300-1040-E01/P20中國巨石 短切氈
結構層:真空導入AOC.力聯思 430LV系列,AOC.力聯思 4082-G-33N樹脂(巨石纖維氈布,鋪層根據船艇結構設計),手糊AOC.力聯思 430ACT、AOC.力聯思 P61TV-956/N/KR
2 游艇用材經典方案
膠衣:AOC.力聯思 8373-W-XXXX
防滲層:AOC.力聯思 430ACT,2層EMC300-1040-E01/P20中國巨石 短切氈
結構層:真空導入 AOC.力聯思430LV系列,( 中國巨石纖維氈布,鋪層根據船艇結構設計);手糊 AOC.力聯思 8388-P-921樹脂