способ изготовления трехслойной обшивки корпусной конструкции из армированного пластика

Формула изобретения

Способ изготовления трехслойной обшивки корпусной конструкции из армированного пластика с использованием матрицы и плит легкого заполнения, включающий в себя заполнение отверстий в предварительно перфорированных плитах легкого заполнителя на всю их глубину отверждающейся полимерной композицией с последующим ее отверждением и приформовку плит легкого заполнителя к несущим слоям трехслойной обшивки, отличающийся тем, что перед заполнением отверстий в плитах легкого заполнителя отверждающейся полимерной композицией и последующим ее отверждением первоначально по рабочей поверхности матрицы формуют нижний несущий слой трехслойной обшивки, поверх него вплотную друг к другу укладывают предварительно перфориварованные плиты легкого заполнителя и сформированный таким образом пакет отверждают под давлением, а после отверждения полимерной композиции в отверстиях плит легкого заполнителя по сплошной верхней поверхности заполнителя формуют верхний несущий слой трехслойной обшивки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, к технологии изготовления судовых трехслойных корпусных конструкций из армированного пластика и может быть использовано также при производстве легких корпусных конструкций и других транспортных средств, а также легких панелей сборно-разборных жилых строений.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога способ изготовления трехслойной обшивки корпусной конструкции из армированного пластика, в соответствии с которым в плите легкого заполнителя, например, из пенопласта низкой плотности, выполняют расположенные с определенным шагом цилиндрические отверстия. Затем, уложив перфорированную ленту легкого заполнителя на технологическое основание, отверстия в ней на всю их глубину заполняют отверждающейся полимерной композицией, образующей столбики из армированного пластика, прошивающие плиту легкого заполнителя поперек и усиливающие ее. Полученную таким образом заготовку легкого заполнителя либо сразу направляют на изготовление трехслойной обшивки, либо сначала полностью отверждают, а затем используют при изготовлении трехслойной обшивки корпусной конструкции из армированного пластика, где ее сочленяют с заготовками несущих слоев трехслойной обшивки. (US, авт.свид. N 1193931, кл. B 63 B 5/24, 1985 г.).

Обшивка, изготовленная по данному способу, имеет недостаточно высокую несущую способность из-за низкой прочности соединения плит легкого заполнителя с нижним слоем трехслойной обшивки, что обусловлено наличием газовых включений под плитами легкого заполнителя.

Предложенное изобретение предназначено для повышения несущей способности трехслойной обшивки корпусной конструкции из армированного пластика.

Технический результат достигается тем, что в известном способе изменена последовательность технологических операций.

Сначала по рабочей поверхности матрицы формуют нижний несущий слой трехслойной обшивки, поверх него вплотную друг к другу укладывают предварительно перфорированные плиты легкого заполнителя, сформированный таким образом пакет отверждают под давлением, затем отверстия в плитах легкого заполнителя до уровня их верхних поверхностей заполняют отверждающейся полимерной композицией с последующим ее отверждением, после чего по сплошной верхней поверхности легкого заполнителя формуют верхний несущий слой трехслойной обшивки и отверждают его.

В результате такой последовательности операций обеспечивается более высокая прочность соединения плит легкого заполнителя с нижним несущим слоем трехслойной обшивки благодаря тому, что в процессе вакуумного формирования происходит полное удаление газовых включений из заготовки нижнего несущего слоя.

Предлагаемый способ проиллюстрирован на чертежах.

На фиг.1 дано поперечное сечение матрицы в момент вакуумного прессования на ней части заготовки трехслойной обшивки корпуса катера;

на фиг.2 вид А на фиг.1;

на фиг.3, 4 фрагменты поперечного сечения матрицы с заготовкой наружной обшивки корпуса катера;

на фиг.5 поперечное сечение матрицы с полностью отформованной трехслойной обшивкой корпуса катера;

на фиг.6 узел Б (фиг.5);

на фиг. 7 фрагмент трехслойной обшивки корпуса катера, изготовленной в соответствии с предлагаемым способом.

При осуществлении предлагаемого способа, например, при изготовлении трехслойной обшивки корпуса катера из стеклопластика, сначала по рабочей поверхности матрицы 1 (фиг.1,2) корпуса формуют нижний несущий слой 2 трехслойной обшивки. Поверх нижнего несущего слоя 2 вплотную друг к другу укладывают предварительно перфорированные плиты 3 легкого заполнителя, например, из плиточного пенопласта.

Плиты 3 накрывают дренажным слоем 4, например, из одного-двух слоев жгутовой стеклоткани, и воздухонепроницаемым вакуумным чехлом 5, например, из балонной ткани, снабженным штуцерами 6 для подключения вакуумной полости, образуемой между рабочей поверхностью матрицы 1 и вакуумным чехлом 5 с помощью шлангов 7 к вакуумной системе 8. Вакуумную полость герметизируют путем приклейки вакуумного чехла 5 по контуру к фланцу 9 матрицы 1. Сформированный пакет отверждают под давлением вакуумного прессования не ниже 70 кПа при температуре воздуха в термокамере 50-60^oC.

После отверждения пакета вакуумный чехол 5 и дренажный слой 4 с верхней поверхности пенопластовых плит 3 легкого заполнителя удаляют. Отверстия в пенопластовых плитах 3 легкого заполнителя, например, с помощью шпателя 10 (фиг. 3), заполняют до уровня их верхних поверхностей отверждающейся полимерной композицией 11, например, на основе полиэфирной смолы и дисперсного наполнителя с малой объемной массой. С целью максимального снижения ее плотности принимают следующие массовые содержания ее компонентов: связующего - до 70% микросфер до 30% При этом получается сферопластик с плотностью около 600 кг/м³ на основе стеклянных микросфер и около 500 кг/м³ на основе фенолоформальдегидных микросфер. Одновременно с заполнением отверстий в пенопластовых плитах 3 происходит заполнение отверждающей полимерной композицией и возможных зазоров между пенопластовыми плитами 3 легкого заполнителя. Полимерную композицию 11 отверждают без давления.

После полного отверждения полимерной конструкции 11, в отверстиях пенопластовых плит 3 легкого заполнителя образуются цилиндрические столбики 12 (фиг. 4) из сферопластика, нижние торцы 13 которых оказываются приформованными к нижнему несущему слою 2 трехслойной обшивки, а верхние торцы 14 совместно с верхними поверхностями перфорированных пенопластовых плит 3 образуют сплошную поверхность легкого заполнителя трехслойной обшивки. По этой поверхности, как по поверхности матрицы, путем последовательной укладки пропитанных связующим слоев стеклоткани формуют верхний несущий слой 15 (фиг. 5, 6) трехслойной обшивки корпуса катера.

Отверждение армированного верхнего пластика верхнего несущего слоя 15 трехслойной обшивки может быть осуществлено как под давлением вакуумного прессования, так и без него. В первом случае так же, как и при отверждении армированного пластика нижнего несущего слоя 2 трехслойной обшивки, используют дренажный слой 4 и вакуумный чехол 5 вместе со всеми элементами подключения его к вакуумной системе 8.

После отверждения верхнего несущего слоя трехслойная обшивка корпусной конструкции из армированного пластика (фиг.7) готова.

Использование изобретения при изготовлении высоконагруженных корпусных конструкций позволяет существенно повысить техникоэкономическую эффективность использования в них армированного пластика.