一
.
前言
1.
概念:玻璃钢的学名为玻璃纤维增强塑料,英文缩写
GRP
,既
Glass
Reinforced
Pl
astic
。
2.
优点
2.1
质轻高强,对减轻结构重量有较大潜力,特别适用于限制重量的高性能船舶和赛艇。
2.2
耐腐蚀、抗海生物附着,比传统的造船材料更适合在海洋环境中使用。
2.3
介电性和微波穿透性好,适用于军用舰艇。
2.4
能吸收高能量,冲击韧性好,船舶不易因一般的碰撞、挤压而损坏。
2.5
导热系数低,隔热性好。
2.6
船体表面能达到镜面光滑,色彩多样,
特别是建造结构复杂、款式多样、外形美观的
游艇。
2.7
可设计性好,
能按船舶结构各部位的不同要求,
通过选材、
铺层研究和结构选型实现
优化设计。
2.8
整体性好,可以做到整个船体无接缝和缝隙。
2.9
船体成型简便,比钢质、木质船省工,且批量生产性特别好,降低造价的潜力很大。
2.10
维修保养方便,维修费比钢质、铝质和木质船少的多,全寿命期的经济性能好。
3.
缺点
受刚性模量低和受成型技术等的限制,尚不能建造太大的舰船,加之原料价格较贵,在
整个造船材料中的用量仍较少。
4.
特性
玻璃钢固化后具有收缩的特性。
5.
要求
温度
15
至
30
℃;湿度
40%
至
60%
,不超过
65%
;考虑通风、集尘、避光直射等。
二
.
工艺流程
1.
总纲
制作木型
→
木型处理
→
模具制造
→
模具处理
→
脱模剂
→
胶衣
→
树脂(腻子)
→
毡
/
布
/
复合
毡(多层板
/
轻木)
→
固化
→
装骨架(筋)
→
脱模
→
修整组装
2.
工序
2.1
制作木型
2.1.1
上体
2.1.1.1
建造船台
根据船型及主要参数(
Loa
、
B
、
D
)采用槽钢建造船台,其两端各延伸两条竖直槽钢,
槽钢均统一向外,船台中间视船体大小(重量)增加横梁或纵桁。将木方固定在船台上,利
用水平仪用电刨(手刨),
1.1.1.1
制作基准面钢架,注意槽钢朝外
1.1
画参考线
1.
制模
(
1
)方法:
①按肋位放样
→
定中心线、制作并组装样板(组装时底下留一定高度,便于
排气)
→
中空处铺木板
→
打腻子
(石膏或其它腻子,
并用挎尺挎平滑
→
水磨砂纸打磨
→
喷漆
(或胶衣,一般喷漆即可,胶衣较漆贵)
→
脱模剂
→
模具胶衣(较产品胶衣贵)
→
模具树脂
(变形小。收缩率低)
→
毡
/
布
/
复合毡
→
固化
→
装支撑板
→
脱模
→
修整
②用他人造过的船
/
构件作模具,举例:
a.
可用印花玻璃加工模具做成防滑板;
b.
通过薄膜
→
毡
/
布
→
薄膜(不
要产生气泡)
→
造型
→
揭膜的方法制作石棉瓦
(
2
)
注意:
①模具胶衣的颜色要和产品胶衣颜色不同,
喷涂产品胶衣时便于观察均匀情况;
②模具要有一定的斜度(
1.5mm/m
即可),便于起模;③对于平滑面多且小的构件,可用
光滑的胶合板(需衬木板使其不变形)代替打腻子(周围棱角或交接处仍需腻子刮平滑),
然后打蜡即可(一般不必喷漆,
但打腻子处如精度需要仍需喷漆)
;
④支撑板要交叉组装,
并用毡
/
布
/
复合毡等固定。同时在与船体固定及支撑地面的部分做相应加强;
⑤制模后要
打抛光膏使模具质量更好。
2.
脱模剂
(
1
)种类:①一次蜡即地板蜡(大量)
+
一次脱模剂适用于新模具,多打几次蜡,少打脱
模剂,脱模后的船体外表面有一层保护模;脱膜后,再打一次蜡(少量)
+
一次脱膜剂;
②一次蜡(大量)
+
多次脱模剂适用于老模具批量生产,每脱模一次用干净抹布擦净即可
再次喷胶衣。不能沾水,否则多次脱膜剂就浪费了,须重新打腊;③一次腊(大量)
+
多
次蜡适用于老模具批量生产,
每脱模一次用干净抹布擦净即可再次喷胶衣。
如果沾水,
用抹
布擦干后再打
2
次多次腊即可,不需打一次腊了。其实,只打多次腊也可以脱膜,但价格
较一次腊贵。
(
2
)比较:①脱模*保险;②较③能脱模更多更方便,但价格较贵;②和③都不保护模具,
对模有损害,需定期修整模具(修整方法见
10-
(
1
)
-
②)。
(
3
)注意:①多次腊与脱模剂不相溶,因此不能同时使用;②采用回旋法打蜡
,
稍待
5-10
分钟(让模具饱和)
用抹布擦至镜面效果后再打下遍;③一般打蜡越多越好脱模,
应视具体
情况决定;④一次腊用于做底,它价格便宜,越多越好脱膜。
3.
胶衣
(
1
)调配:胶衣
+
固化剂(过氧化甲乙酮,又名
“
白配方
”
,固化剂占胶衣重量的
1-4%
)
(
2
)操作:
①结构大的模具用喷枪喷洒,小的用刷子即可。用喷枪喷洒时,胶衣与固化
剂外混合,机器自动调配;
②船体外彩色部分是先用分色纸将其挡住再喷主色部分,然后
揭去分色纸挡住主色部分后喷彩色。
(
3
)注意:胶衣不能太薄,应在
0.4-0.6mm
之间。
4.
树脂
(
1
)调配:树脂(不饱和聚酯树脂)
+
促进剂(又名
“
红配方
”
,促进固化)
+
白配方(促
进剂和固化剂一般各是树脂重量的
1-4%
)
(
2
)作用:胶结及饱和作用。
(
3
)注意:
①有些树脂已经含有促进剂(如
2597PT
),可不在添加促进剂;
②促进剂
的作用是促进固化作用,
固化剂作用是使树脂固化。
只有固化剂没有促进剂,
树脂固化时间
缓慢。
只有促进剂,
没有固化剂树脂不固化。
因此两者缺一不可,
且要视情况按一定比例调
配,固化剂量过大可能引起燃烧。有些化学品也可提高固化速度(如氨水,
仰脸作业或提高
效率等施工需要可少量添加),
但是有可能使树脂变质,
因此要注意用量和使用方法。
一些
树脂固化后表面发粘,
主要是因为树脂质量不好;
③温度越高,
固化剂的固化作用越明显。
因此天热时可比平时少放固化剂。当然也可利用使其加快固化作用满施工需要;
④温度越
低,
树脂越粘稠,
施工时用量不好控制,
因此要注意室内温度;
⑤树脂质量不好
(粘性小)
,
可在放完催化剂后添加少量滑石粉(如经济允许添加白碳黑,即硅粉),增加粘性;
⑥固
化剂要在施工前*后放,以免树脂提前固化;
⑦树脂价格较高应节约使用。
6.
树脂腻
(
1
)调配:树脂
+
红配方
+
滑石粉
+
白配方
(
2
)作用:①棱角或缝隙处填上腻子可起到过渡作用,注意抹完树脂腻子后要用沾树脂
(
3
)技巧:
①喷胶衣前气孔处贴上胶布;
②糊完表面毡及毡后可先用气顶一下,再继
续干后面的工序,这样便于以后脱模;
③不易脱模时,用锤子将木楔子叉入模具边缘,并
用胶头锤子敲打船体表面。对于体积小的组装件可将模具吊起
(模具在下且不要太高)
,轻
轻敲击船体;
④注水脱模要求模具有一定深度提供浮力。可不用在气孔处注水(限于模具
与船体没有完全粘死的情况),
从侧面打入楔子,在模具平滑易脱模处注水即可。对于大模
具还可通过踩踏、抬*(使模具产生局部变形)等方法加快脱模速度;
⑤吊装船体(构件)
时可在其边缘余料处钻孔
(快穿透时钻头要扭动旋转以防损坏模具)
,
将节扣的绳索穿过吊
孔并用铁棍别在船上。
10.
修整(补)组装
(
1
)修整:
①模具(船体)有破损或需要加工的地方,原子灰(主要原料不饱和聚酯
腻子,
需添加与其配套的固化剂)
→
水磨砂纸打磨
→
喷胶衣
(面积很小时抹上胶衣后用薄膜
贴平且不要产生气泡,待固化后揭下薄膜)
→
水磨砂纸打磨
→
抛光膏;
②如果模具损害不
明显(如脱模时,所用脱膜剂不保护模具引起模具表面产生凹坑)
,可直接用水磨砂纸打磨
(不要太用力,防止损害模具),再打抛光膏。
③将船体边缘余料割去,使上下体叠合部
分尺寸一致。还可对下体边缘外侧做削减加工(上体扣下体)使其便于船体组装;
④在下
体边缘铺层木条作为连接加强。
(
2
)修补(破洞):
①内部修补是从船体内部着手,铺毡
/
布
/
复合毡
→
在外侧抹上原子
灰(也可先抹树脂腻子)
→
水磨砂纸打磨
→
喷胶衣
→
水磨砂纸打磨
→
抛光膏;
②外部修理
是从船体外部着手,砂轮打窝
→
铺毡
/
布
/
复合毡(仍使其呈现一定凹度)
→
原子灰(也可先
抹树脂腻子)
→
水磨砂纸打磨
→
喷胶衣
→
水磨砂纸打磨
→
抛光膏。
(
3
)组装:
①用玻璃布
/
毡连接船体构件边缘(如空气箱),此方法称为二次胶接;
②用螺丝铆接;
③用结构胶混合相应配方(固化剂)连接船体构件,比腻子更具黏性及弹
性,可粘光滑表面。腻子可作为辅助黏结;
④用玻璃胶黏结羊角、扶手、栏杆(固化后周
围很容易清理)。
⑤面漆是一种亮漆,主要用于刷在船体粗糙面上增加亮度且有利于美观,但面漆价格较
贵,有时可用油漆代替。
(如:在空气箱下面的下体船壳刷上面漆或油漆可使铺管道的地方
显而易见且增加美观。)
11.
注意常识:
①玻璃钢厚度的量
=
总厚度
-
模具厚度;
②某些构件可用可用硬塑材料
代替玻璃钢(如舱门);
③丙酮的挥发性很强,易于溶解树脂,可用其清洁工具;香蕉
水也具有挥发性,
同时它的作用较丙酮弱,
可以用其清理船上污渍,
但是由于它微量溶解胶
衣,所以处理后的船舶表面不会光亮,需要打抛光膏处理。
[
④现场的树脂、丙酮等化工原
料严禁混放,要远离热源,且相互距离应保持在
3
米以上