玻璃钢船舶树脂真空导入技术分析(1)
玻璃钢是20世纪60年代后期船舶制造的一种新型的复合材料，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、可塑性强的特点。经过数十年的发展，玻璃钢材料已在中小型船艇建造上得到了大量应用，尤其是近年来在游艇、高速艇和旅游客船上得到了广泛的使用。本文着重介绍玻璃钢船舶建造成型的新工艺——树脂真空导人法。
1 工艺技术介绍
树脂真空导人法是在刚性模具上预先铺敷增强纤维材料，然后铺真空袋，并抽除体系中的真空，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吸人纤维层中，让树脂浸润纤维材料，后充满整个模具，固化后揭去真空袋材料，从模具中脱模得到所需的产品。其工艺剖面下图所示。
真空导人工艺采用在单面刚性模具内建立一个闭合系统，是一种新型的大尺寸船艇成型建造技术。该工艺在1950年出现了记录，直到近几年才引入国内，并得到了发展。由于这种工艺是从国外引入，在命名上亦有多种称呼，如真空导人、真空灌注、真空注射等。
2 工艺技术原理
真空导人工艺是基于1855年法国水力学家达西创立的水力学理论，即著名的达西定律：t=2hl／(2k(AP))；式中：t为树脂导人时间，由4个参数来决定；h为树脂粘度，指导人树脂的粘度；z为导人长度，指树脂进料口与出料口之间的距离；AP为压力差，指真空袋内外的压力差值；k为渗透性，指玻纤、夹心材料等对树脂浸润的参数。由达西定律可知：真空导人工艺树脂导入时间与树脂导人的长度和粘度成正比，与真空袋内外的压力差值和纤维材料的渗透性成反比。
3 工艺技术流程
具体工艺技术流程如下。
步：开工准备工作
先按照船舶型线、尺寸制作钢质或木质模具，模具内表面处理必须保证要有较高的硬度和较高的光泽，并且模具边缘至少保留15cm，便于密封条和管路的铺设。在对模具进行清理后，涂敷脱模材料，可以打脱模蜡或抹脱模水。
第二步：施涂船体胶衣
根据船舶生产制作的要求，在模具内表面涂布含催化剂／催进剂的胶衣树脂，可以用产品胶衣或打磨胶衣，选用类型有邻苯、间苯和乙烯基。可采用手刷和喷涂的方法进行施工。
第三步：铺敷增强材料
先按照船体线型和基本结构，分别裁制增强材料和骨架芯材，然后按照铺层图和成型工艺在模具内进行铺设。铺敷时，必须充分考虑增强材料的材质和连接方式对树脂流速的影响。
第四步：铺敷真空辅材
在模具内铺敷好的增强材料上，先铺上脱模布，接着是导流布，后是真空袋，利用密封条进行压实封闭。在合上真空袋之前，要仔细考虑树脂和抽真空管路的走向。
第五步：抽除袋内真空
在模具内完成以上材料的铺设后，夹紧管系上各树脂导入进管，利用真空泵对整个体系抽真空，尽量把体系中空气抽空，并检查整体的气密性，对漏气的地方进行局部修补。
第六步：调配树脂比例
袋内真空达到一定要求后，根据环境条件、制品厚度、铺敷面积等来将树脂、固化剂及其他主机按一定比例进行调配。调配好的树脂液要兼顾有适当的粘度、合适的凝胶时间和预期要求的固化度。
第七步：模具导人树脂
把调配好的树脂导人压力泵，经充分搅拌排除树脂内气泡，再根据导人顺序依次打开夹子，并通过不断的调整泵人压力实施树脂导人，达到有效控制船舶艇体的厚度。
第八步：固化脱模舾装
在树脂导人竣工后，船体应在模具中搁置一段时间让树脂固化，一般不低于24 h，在其巴柯尔硬度大于或等于40后方可脱模。脱模后，应采取必要的措施予以支撑，避免产生变形。彻底固化后，开始艇体合拢及舾装。
更多信息请关注复合材料信息网http://www.cnfrp.com
1 工艺技术介绍
树脂真空导人法是在刚性模具上预先铺敷增强纤维材料，然后铺真空袋，并抽除体系中的真空，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吸人纤维层中，让树脂浸润纤维材料，后充满整个模具，固化后揭去真空袋材料，从模具中脱模得到所需的产品。其工艺剖面下图所示。
真空导人工艺采用在单面刚性模具内建立一个闭合系统，是一种新型的大尺寸船艇成型建造技术。该工艺在1950年出现了记录，直到近几年才引入国内，并得到了发展。由于这种工艺是从国外引入，在命名上亦有多种称呼，如真空导人、真空灌注、真空注射等。
2 工艺技术原理
真空导人工艺是基于1855年法国水力学家达西创立的水力学理论，即著名的达西定律：t=2hl／(2k(AP))；式中：t为树脂导人时间，由4个参数来决定；h为树脂粘度，指导人树脂的粘度；z为导人长度，指树脂进料口与出料口之间的距离；AP为压力差，指真空袋内外的压力差值；k为渗透性，指玻纤、夹心材料等对树脂浸润的参数。由达西定律可知：真空导人工艺树脂导入时间与树脂导人的长度和粘度成正比，与真空袋内外的压力差值和纤维材料的渗透性成反比。
3 工艺技术流程
具体工艺技术流程如下。
步：开工准备工作
先按照船舶型线、尺寸制作钢质或木质模具，模具内表面处理必须保证要有较高的硬度和较高的光泽，并且模具边缘至少保留15cm，便于密封条和管路的铺设。在对模具进行清理后，涂敷脱模材料，可以打脱模蜡或抹脱模水。
第二步：施涂船体胶衣
根据船舶生产制作的要求，在模具内表面涂布含催化剂／催进剂的胶衣树脂，可以用产品胶衣或打磨胶衣，选用类型有邻苯、间苯和乙烯基。可采用手刷和喷涂的方法进行施工。
第三步：铺敷增强材料
先按照船体线型和基本结构，分别裁制增强材料和骨架芯材，然后按照铺层图和成型工艺在模具内进行铺设。铺敷时，必须充分考虑增强材料的材质和连接方式对树脂流速的影响。
第四步：铺敷真空辅材
在模具内铺敷好的增强材料上，先铺上脱模布，接着是导流布，后是真空袋，利用密封条进行压实封闭。在合上真空袋之前，要仔细考虑树脂和抽真空管路的走向。
第五步：抽除袋内真空
在模具内完成以上材料的铺设后，夹紧管系上各树脂导入进管，利用真空泵对整个体系抽真空，尽量把体系中空气抽空，并检查整体的气密性，对漏气的地方进行局部修补。
第六步：调配树脂比例
袋内真空达到一定要求后，根据环境条件、制品厚度、铺敷面积等来将树脂、固化剂及其他主机按一定比例进行调配。调配好的树脂液要兼顾有适当的粘度、合适的凝胶时间和预期要求的固化度。
第七步：模具导人树脂
把调配好的树脂导人压力泵，经充分搅拌排除树脂内气泡，再根据导人顺序依次打开夹子，并通过不断的调整泵人压力实施树脂导人，达到有效控制船舶艇体的厚度。
第八步：固化脱模舾装
在树脂导人竣工后，船体应在模具中搁置一段时间让树脂固化，一般不低于24 h，在其巴柯尔硬度大于或等于40后方可脱模。脱模后，应采取必要的措施予以支撑，避免产生变形。彻底固化后，开始艇体合拢及舾装。
更多信息请关注复合材料信息网http://www.cnfrp.com
