Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Наш опыт изготовления пуансона.

pict 00-00

При самостоятельной постройке судов из стеклопластика весьма трудоемкой и ответственной операцией является изготовление оснастки для формования корпуса — пуансона или матрицы. Рекомендуемые в литературе конструкции оснастки, как правило, требуют затрат большого количества материалов и не позволяют обеспечить необходимое качество поверхности обшивки в любительских условиях. 

Поскольку лекала для сборки пуансона нам пришлось заготавливать в городской квартире, мы вынуждены были применить вместо досок строительный картон — оргалит. Лекала получились легкими, занимали мало места при хранении и, что самое главное, их можно было согнуть по радиусу для переноски.

Разумеется, в конструкции пуансона подобные гибкие лекала могут быть использованы лишь для задания внешней формы каким-то жестким элементам, так как сам тонкий картон не обладает необходимой жесткостью и прочностью. Поэтому при сборке пуансона с обеих сторон лекала мы нашивали несущие рамы, собранные из обрезков сосновых досок.

В статье Д. А. Курбатова о постройке мини-яхты «Калан» (см. «КЯ» № 50) рекомендовалось в качестве заполнителя использовать цементно-песчаный раствор. Однако при изготовлении опытной формы по такому методу мы обнаружили, что получить требуемую гладкость поверхности довольно трудно; необходимо устанавливать много поперечных лекал, требуется слаженная работа сразу четырех «штукатуров».

Кроме того, исправлять затвердевшую бетонную поверхность оказывается очень трудно, особенно, если нужно не добавлять материал, а снимать какую-либо выпуклость. На нашем пуансоне для постройки корпуса яхты длиной 10 м и шириной 2,8м мы выполнили заполнитель из двух слоев: на внутренний слой из армированного металлической сеткой бетона накладывали наружный — отделочный слой толщиной 10—20 мм из гипса.

001

Малое время затвердевания раствора (как правило, не более 30 мин после затворения), простота обработки материала (его можно строгать рубанком, шлифовать наждачной бумагой и т. п.), возможность регулировать его твердость и время затвердевания раствора количеством воды, — все это безусловные преимущества гипса перед бетоном.

Основу каркаса изготовленного нами пуансона составляет прочный продольный «стапельный» брус, установленный на вкопанных в землю стойках на высоте 0,5—1 м. Протянутая вдоль верхней грани бруса стальная струна служит для контроля установки лекал, раскрепляемых стойками и поперечными брусьями.

Верхние кромки поперечных шергень — планок лекал должны быть строго горизонтальны и расположены на одном уровне. Соответствующие опорные бруски закрепляют и на самих лекалах. Лекала устанавливают на стапеле, контролируя их положение при помощи отвеса, уровня и струны. Нижние концы лекал крепят к кольям, вбитым в грунт; вертикальные стойки раскрепляют подкосами.

Когда лекала из оргалита выставлены, с их носовой и кормовой сторон крепятся несущие рамы. Мы собирали эти рамы на импровизированном плазе — заборном щите, на котором с точностью ±30 мм были нанесены координаты точек А, Б и В. Эти рамы крепятся только на основной продольной балке и к кольям. Наружные их кромки служат основой для зашивки пространства между лекалами рейками с шагом 50—80 мм.

Затем поверх реек натягивается металлическая сетка таким образом, чтобы от сетки до краев лекал — до наружной поверхности пуансона — оставалось 60—100 мм. Технология бетонирования армирующей сетки общеизвестна. Важно, чтобы между поверхностью бетона и чистовой поверхностью пуансона оставался зазор не менее 10 и не более 20 мм.

002

 

При меньшем зазоре отделочный слой гипса получится непрочным, при большем — существенно увеличивается расход гипса. Поверхность бетона для улучшения сцепления с гипсом следует делать возможно более шероховатой. Для отделочного слоя применяется гипсовый раствор без введения добавок-наполнителей (песка), так как это затруднило бы последующую обработку поверхности режущим инструментом.

В качестве опалубки для заливки наружного слоя гипса применялась деревянная (без сучков) рейка сечением 10X60, получающая плавную форму при изгибе. Длина рейки должна быть не менее четырех шпаций. Перед началом работы надо четко обозначить линию борта, для чего рейку прикладывают к лекалам таким образом, чтобы ее нижняя кромка совпадала с отметками линий борта на лекалах.

Затем рейка, покрытая слоем смазки (типа солидола) или парафином, чтобы исключить прилипание к ней гипса, временно крепится к лекалам. Снизу шпателем или мастерком наносится густой гипсовый раствор, такой консистенции, чтобы он не стекал с вертикальных и потолочных поверхностей.

Далее затворяют первую порцию гипса для заливки пространства между поверхностью бетона и рейкой. Раствор должен иметь густоту жидкой сметаны. Заливку удобно вести из ковшика, имеющего сливной носик. Весь затворенный гипс должен быть израсходован в течение 5— 7 мин, а если раствор густой, то быстрее — за 2—4 мин.

003

004

После     затвердевания     залитого гипса   (обычно, не  более  чем  через 10 мин) рейку снимают и передвигают по лекалам вверх так, чтобы ее нижний край перекрывал на 5— 10 мм затвердевший «пояс» гипса, и производят следующую заливку. За один прием следует заливать как можно большее число шпаций, кроме крайних. Для экономии времени на отделку пуансона подтеки гипса рекомендуется убирать сразу.

Пользуясь этим способом, два человека при помощи трех реек, каждая из которых перекрывала пять шпаций, выполнили заливку гипсом пуансона площадью 40 м2 примерно за 50—60 ч. При этом качество поверхности формы получилось неплохим — потребовалась лишь незначительная ее обработка.

При отделке гипсовой поверхности можно применять те же методы, что и при отделке дерева. После полной механической обработки рекомендуется пропитать поверхность гипса олифой, что в некоторой степени компенсирует высокое водопоглощение материала. Для заделки выбоин, трещин и сколов удобно применять замазку—«универсальную» (цена 20 коп.) или «оконную» (цена 30 коп.).

005

Общие затраты труда на изготовление пуансона составили около 400 человеко-часов, а стоимость израсходованных материалов не превысила 100 руб. (цемент 1т — 36 руб.; гипс 500 кг —31 руб.; прочие расходы, включая транспортные,— 33 руб.). Наружный гипсовый слой при защите его от воздействия атмосферных осадков оказался довольно стойким. Пуансон, покрытый рубероидом, простоял всю осень, зиму и часть весны.

Когда в мае мы сняли покрытие, никаких повреждений от влаги, мороза и т. п. на поверхности гипса не оказалось. Рубероид был уложен на прокладки так, чтобы между поверхностью гипса и покрытием оставался зазор 3—5 см; все швы на рубероиде заливались смолой.

А. В. Черешков.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №83.

05.03.2015 Posted by | композитные конструкции | , , , | Оставьте комментарий

Новости из мира судостроительных материалов. Часть 2.

00-0012

1.Звездное качество.

Передовая голландская яхтенная верфь “Royal Huisman Shipyard” — пионер в применении нового прочного коррозионностойкого алюминиевого сплава Alustar, разработанного исследовательской компанией “Corus”. Все яхты, построенные на верфи в Волленхове, неподалеку от Амстердама, сделаны именно из этого материала. Недавно верфь выпустила первые две яхты из нового материала. Одна из строящихся яхт будет крупнейшей в мире алюминиевой яхтой, а также крупнейшей частной парусной яхтой. Это 90-метровая трехмачтовая шхуна «Athena», спроектированная Джерри Дийкстра и Питером Билдснийдером. Она должна быть сдана главе фирмы “Nerscape” доктору Джиму Кларку в сентябре 2004 года.

Уже построенные из нового материала яхты – 34-метровый куттер «Pamina» с палубным салоном (проект Теда Худа) и 34-метровый шлюп «Unfurled» (проект бюро Германа Фрерса). Помимо яхты «Athena» строится 50метровая классичес

кая шхуна «Borkumriff IV» (проект Джерри Дийкстра и Джона Олдена), а также 40-метровый элегантный классический шлюп Брюса Кинга «CecilieMarie». Alustar первоначально разрабатывался для быстроходных паромов.

Фактически, по сравнению с АА5083, новый материал прочнее на 26% до сварки и на 28% после нее, что выражается в абсолютных цифрах как 160 ньютонов на квадратный миллиметр для Alustar и 125 для АА5083.

Что касается коррозии, обширные испытания не выявили никаких ее признаков, тогда как при тех же условиях АА5083 имел явные признаки питтинг-коррозии. Внутригранулярная коррозия у Alustar также значительно ниже, чем у АА5083.

В отношении технологичности Alustar также не имеет никаких изъянов. Гибкость и свариваемость у обоих сплавов одинаковая, хотя некоторые изменения в технологию внести все же пришлось.

“Сварка Alustar требует немного большей силы тока, чтобы компенсировать большее количество магния в сплаве. Кроме того сваривать надо немного быстрее, чтобы избежать коробления”, — говорит Питер Акербум, менеджер верфи.

На данный момент используются те же проволочные электроды, что и для АА5083, однако “Corus” уже разрабатывает новую электродную проволоку. Верфь экспериментирует со сваркой в аргоновой среде, которая не везде популярна. «Некоторые утверждают, что сваривать лучше в гелиевой среде, но у нас и с аргоном никаких проблем, — говорит Акербум.

Что касается стоимости материала, Alustar всего на 8% дороже АА5083. Новый материал был создан Алюминиевой ассоциацией под маркой АА5059 и поставляется в листах тех же размеров, что и предшественник.

001

Для проектантов яхт новый материал оставляет выбор: делать суда более прочными или более легкими при заданной прочности. Коррозионная стойкость также имеет большое значение для верфи, имеющей репутацию строителя лучших в мире парусных яхт.

Для гигантской яхты «Athena» повышенная прочность нового материала имеет особое значение. Благодаря экономии веса водоизмещение составило всего лишь около 1000 тонн, и даже все три мачты будут сделаны из этого материала (хотя реи и гафели будут из углепластика).

Корпус будет обшит листами марки Alustar-H321, а набор корпуса образован штамповкой из AlustarH112. Толщина обшивки в основном 10 мм (ниже ватерлинии), и 12 мм в носовой части, подвергающейся ударам волн.

Всю весну и лето на верфи трудились над килем яхты, в котором разместится большая часть балласта (217 тонн). Толщина обшивки киля 15 мм, шпунтового пояса — 20 мм. Дальнейшую работу тормозит перестройка эллинга: высота яхты составит 77 м!

После спуска на воду придется разобрать местный мост, чтобы могла пройти яхта шириной 12,2 м; для проводки по каналам ее придется ставить на понтоны, поскольку осадка 5,5 м — больше глубины канала.

В двух других проектах, «Pamina» и «Unfurled», верфь пошла по пути компромисса -умеренного увеличения прочности и столь же умеренной экономии веса. Экономия веса по корпусу и надстройке «Pamina» составит лишь 5%.

В целом яхта вполне укладывается в требования Ллойда для судов из металлических сплавов. Например, толщина обшивки будет такой же, как и для сплава АА5083, — 5 мм выше ватерлинии и 6–7 мм ниже. Общий вес корпуса и надстройки составит 25,5 тонн, в киль будет уложен свинцовый балласт весом 33,3 тонны.

006

Тем временем в Германии “Corus” уже наладила выпуск готовых палубных секций из Alustar под названием Coraldec. Это соединенные лазерной  сваркой плоские листы с гофрированным листом между ними.

Главные преимущества таких панелей — уменьшенные на 25% вес и толщина в сравнении со стандартными секциями из листов и подкрепляющего набора. Больше информации о новом материале можно найти на сайте:

www.corusgroup-koblenz.com

 2.Основа для эпоксидных материалов с предварительной пропиткой.

Шведская компания DIAB — производитель материалов для строительства стеклопластиковых корпусов, создала пенный материал, предназначенный специально для использования с эпоксидными смолами.

Этот новый материал называется Divinycell HPS и отличается великолепной стабильностью при температурах до 120°С. Кроме того, он совместим с режимами сушки подавляющего большинства применяемых ныне эпоксидных смол.

dscn0744 - 001

По мнению компании, применение HPS расширит сферу применения «сэндвичевых» композитных конструкций. К тому же материал дешевле, нежели материалы типа «пчелиные соты», и избавляет производителей от вредного для здоровья процесса послойного накладывания «мокрых» материалов.

Вдобавок к стойкости к высокотемпературным процессам формования корпуса, Divinycell HPS — столь же стоек и к эксплуатационным условиям: выдерживает температуру 90°С. Пока материал выпускается в трех градациях плотности: 80, 100 и 130 кг/м3. Другие марки появятся при наличии рыночного спроса.

Механические свойства нового материала, по словам фирмы, не хуже, чем у Divinycell H, наиболее продаваемого сегодня пенного материала.

По сравнению с другими материалами марки Divinycell, новинка отличается легкостью обработки обычными столярными инструментами — его можно сверлить, пилить, фрезеровать, обрабаты вать на токарном станке с малыми допусками.

0023 - 003

Материал поставляется в листах, а также готовыми наборами для серийного производства. В последнем случае заказчик получает комплекты вырезанных и пронумерованных деталей, готовых для сборки в матрице будущего корпуса. Такой подход позволит существенно снизить затраты времени, рабочей силы и снизит количество отходов.

  1. Крупнейший в мире композитный корабль.

Шведские ВМС проводят ходовые испытания многоцелевого корвета «stealth» “YS2000” класса “Visby”. При длине 73 м и ширине 10,4 м это крупнейшее в мире судно с композитной конструкцией типа «сэндвич».

 

Корвет построен на верфи “Kockums AB” в Карлскруне. Это первый корвет из шести заказанных шведскими ВМС. Предусмотрены все меры для уменьшения электромагнитного поля корабля, в том числе применена пассивная композитная технология «stealth», первоначально испытанная на 30-метровом тестовом судне «Smige».

Корпус, палуба и надстройка имеют большие плоские поверхности с острыми углами, большинство палубных механизмов спрятано под палубой для снижения радарного силуэта корабля. Инфракрасный след уменьшен за счет вывода отходящих газов через отверстия в носу, расположенные близко к ватерлинии.

В прошлом для корпусов и палуб тральщиков использовалась одинарная ламинированная композиция стеклопластик/полиэстер, которая хотя и была немагнитной, отличалась большим весом.

Теперь применен сэндвич с середи ной из “DIAB DivinyceIIR” и наружными слоями углепластика и винилэстера для максимизации соотношения прочности к весу при сохранении низких магнитных свойств.

Винилэстер “Norpol Dion” поставляется американско-норвежским предприятием Reichhold.

007

Менеджер проекта Сен-Эрик Хелбратт сказал, что «выбор материалов определялся требованием малого веса, мы достигли этого путем использования поливинилхлоридной пены в качестве наполнителя между слоями винилэстера, усиленного углепластиком.

Это обеспечило конструкцию с высокой статической прочностью и сопротивляемостью нагрузкам”. Различные конструкции собираются из плоских панелей, изготовленных по технологии вакуумного вливания, специально разработанной на верфи под данный проект. Затем панели соединяются в секции.

Чтобы ускорить процесс и минимизировать отходы была специально разработана основа слоистой конструкции — “DivinyceIIR” (первоначально — высокой плотности), предварительно выпускаемая на заводе Laholm компании DIAB (Швеция) в виде листов размером 13,5×2,5 м и толщиной до 90 мм.

Листы еще на заводе снабжаются решетками для облегчения процесса вакуумного вливания и перевозятся в Карлскруну на специальных широких трейлерах. Владелец предприятия, которое строит композитные суда из стеклопластика уже 25 лет, утверждает, что «не видит причин, почему нельзя будет в ближайшем будущем строить композитные суда длиной до 150 метров».

Источник:  «Катера и Яхты»,  №177.

 

10.01.2015 Posted by | композитные конструкции | , , , , | Оставьте комментарий

Новости из мира судостроительных материалов. Часть 1.

 

00-00

1.Новая марка смолы

Компания “Reichhold”, один из крупнейших в мире производителей полиэстеровых смол для катеростроительной индустрии, выпустила новую марку LS своей морской смолы “гидрекс”, которая, по словам руководителейкомпании, выделяет на 65% меньше паров стирена, чем первоначальный продукт.

Новая продукция — смесь винилэстера и смол типа DCPD, сохраняющая гидролизную устойчивость, визуальную объемность профиля и легкость обработки оригинального продукта при пониженном содержании стирена,разработана в США компанией, базирующейся в Research Triangle Park (шт. Северная Каролина) в сотрудничестве с “Toyota Marine Sports” (Гровланд, Флорида), выпускающей мощные буксировщики воднолыжников.

“Toyota Marine” использовала гидрекс, но решила снизить выбросы стирена ниже уровня 20 частей на миллион (ppm), не отказываясь от технологии внешнего напыления. “Toyota” уже строит катера сиспользованием этого экспериментального материала и довольна его физическими и эксплуатационными характеристиками, внешним видом.

“Мы собираемся начать выпуск модели 2002 года на базе нового материала и на новой строительной площадке, — пояснил технический менеджер компании Макнейл. — Хотя фактически использование этого материала начнется гораздо раньше. Когда мы предложили нашим рабочим попробовать LS в деле, они остались довольны его технологичностью”.

Экологические соображения также имеют важное значение для “Toyota”, сказал Марк Макнейл: “Будучи производителем автомобилей, “Toyota” — очень “зеленоориентированная” компания. Благодаря использованию в технологии материала LS с малым содержанием стирена мы попадем в десятку самых экологически чистых предприятий во Флориде. Мы используем его везде, даже в изготовлении мелких деталей”.

002

“Toyota Marine” спроектировала свою новую модель под новую технологию, предполагая ламинировать корпуса при помощи LS. Программа выпуска продукции на базе гидрекса, но с низким содержанием стирена, продолжает раскручиваться. Вслед за LS Reichhold собирается предложить полностью винилэстеровую смолу гидрекс 100LS. Наконец, выпуск гидрекса ONE с пониженным содержанием стирена, но для менее ответственных применений, ожидается в начале осени.

2.Что такое твинтекс?

Первые корпуса из нового материала под названием “твинтекс” на базе термопластика обретают форму в компании “Halmatic” — крупнейшем в Англии производителе коммерческих катеров. Будучи ныне частью группы “Vosper Thornycroft”, компания использует технологию, недавно разработанную в стенах Центра композитных технологий этой группы. Сам материал производится французским текстильным предприятием “Saint-Gobian Vetrotex”.

Скоро появятся экспериментальные лодки RIB из смеси полипропилена и стекловолокна, которая является армирующей составляющей композита в той же степени, что и в обычном ламинированном стеклопластике.

Главное отличие между двумя материалами в том, что вместо пропитки стекловолокон смолой, которая затвердевает в результате химических реакций (случай GRP), в твинтексе пластмасса формируется под воздействием нагрева.

Когда полипропилен и стекловолокно уже смешаны друг с другом, процесс заключается только в укладывании этого материала поверх матрицы. Однако матрица в этом случае существенно отличается от тех, что применяют в производстве корпусов из стеклопластика: она должна и выдерживать нагрев, достаточный для расплавления полипропилена, и служить прочной опорой до тех пор, пока пластик находится в жидкой фазе.

В настоящее время “Halmatic” использует двойные металлические матрицы, но их изготовление обходится дорого и может быть оправдано только при массовом выпуске относительно простых корпусов. Компания ищет альтернативный материал, чтобы сделать экономически оправданным выпуск малосерийной продукции на базе пластика с меньшими температурными “запросами”.

Первый серийный корпус, сделанный по новой технологии, это 5метровый армейский десантный катер “Mk VI”. При его проектировании предусмотрена возможность компактного штабелирования корпусов при перевозке и хранении.

Ширина — 2 м, вес — всего 165 кг (без мотора) при грузоподъемности 1500 кг. Подвесные моторы мощностью от 20 до 40 л.с. обеспечивают скорость 6 узлов. Помимо основного назначения катер может использоваться для эвакуации населения при наводнениях.

003

Чтобы опробовать новую технологию на более сложных корпусах, компания строит лодку RIB. Матрица относительно проста внешне, но ее конструкцию усложняет то, что внутри корпус имеет ребра подкрепления. Технология формования твинтекса позволяет достичь большей точности и меньшей себестоимости, чем при использовании технологии GRP. Практически нет никаких отходов материала.

Корпуса, изготовленные из твинтекса, имеют меньший вес, большую водостойкость и химическую стойкость. При формовании нет выделения вредных веществ. Еще одно важное преимущество состоит в том, что материал полностью поддается вторичной переработке.

3.Стеклосэндвич.

Датская компания “Parabeam” предложила параглас — разновидность трехмерной стеклоткани, которая позволяет корпусостроителям выпускать композитные панели за один этап — без последовательного накладывания слоев.

Ткань изготовлена из стекломатериала E-Glass и представляет собой две параллельные поверхности, связанные вертикальными “столбиками”; данная структура поглощает разогретую смолу за счет капиллярных сил.

Затем ткань автоматически разбухает до заранее выверенной величины и представляет собой уже пространственную ламинированную структуру толщиной 3, 5, 8, 10, 12, 15, 18 или 22 миллиметра. Типичное соотношение стеклоткани и поглощенной ею смолы 1:1.1 (для полиэстера, винилэстера) и 1:0.95 (для эпоксидной смолы).

004

Параглас создан для применения в морской индустрии, главным образом — изготовления мо стиков, переборок, подволока кают, пола и легких выгородок. Одноэтапность изготовления дает существенную экономию времени, исключен риск расслоения готовой конструкции.

Еще одно преимущество — простота декоративной отделки (по словам разработчиков), а также повышенное соотношение прочности к весу, повышенная жесткость панелей, более привлекательный внешний вид. Риск коробления и изломов практически исключен.

4.Палочка-выручалочка?

Второе поколение материалов с предварительной пропиткой открывает новые возможности для морской индустрии. Система SPRINT английской компании “SP Systems” должна стать поворотным моментом в развитии слоистых материалов.

Долгие годы в корпусостроении доминируют материалы с предварительной пропиткой (пенные и ячеистые), дополненные технологией вакуумного формования. И сейчас эти «перспективные» композитные материалы используются в основном при строительстве высококлассных яхт на заказ.

Однако их применение в массовом строительстве ограничено, главным образом ценой. Композитные материалы не только дороги сами по себе, но и требуют дорогой технологии. Ламинизация таких материалов — куда более трудоемкий процесс, чем простое «мокрое» накладывание слоев обычного стеклопластика. И, главное, — более длительный.

Сложность процесса можно преодолеть применением разного рода технологической оснастки, но средств ускорить процесс предварительной пропитки нет. Приходится не только терпеливо накладывать один на другой тонкие слои, да еще и удалять попавшие в материал пузырьки воздуха.

В деталях, которые должны иметь значительное поперечное сечение (например, мачта из углепластика), приходится вручную накладывать 60 слоев и более! А после этого еще следуют стадии вакуумного формования и  затвердевания.

005

Даже обычная корпусная конструкция требует как минимум трех этапов ламинизации — вакуумное формование и сушка первого слоя из углепластика; нанесение пенного заполнителя на сотовую структуру в качестве среднего слоя и снова формование и сушка верхнего слоя из углепластика. В зависимости от типа подкрепляющих конструкций и тканей толщина одного слоя колеблется от  0,1 до 1,5 мм. Толстые слои труднее наносить по огибающим кривым и углам.

Новая технология получила название SPRINT, что, помимо скорости, обозначает аббревиатуру SP Resin Infusion Technology. Ткани SPRINT отличает то, что это — материал предварительного изготовления и предварительной катализации. Обычные материалы предварительной пропитки представляют собой вязкую пленку смолы, которой пропитана усиливающая структура из волокон.

SPRINT — это готовый к употреблению сэндвич из волокон и смолы, то есть пленка смолы между двумя наружными сухими слоями из армирующих волокон.

Это — абсолютно сухой на ощупь материал, но если сжать поверхности с достаточной силой, смола начнет просачиваться наружу. При формовании корпуса из этого материала его можно накладывать, перемещать, разглаживать, что делает процесс точным и быстрым.

Обычные материалы с пропиткой (особенно — более толстые и тяжелые) жестче, поэтому их труднее наложить точно так, как необходимо. Материалы SPRINT, даже будучи раза в два толще обычных, более эластичны, поэтому из них можно формировать поверхности сложной геометрической формы, загибать в углах.

От рабочих не требуется столь высокой квалификации. Поскольку выходу пузырьков воздуха наружные поверхности не препятствуют, нет нужды ни в прессовании, ни в применении автоклава.

Требования к сушке изделия почти не отличаются от стандартных. При нагреве пленка смолы размягчается и легко просачивается через наружные слои. Величина отходов крайне низкая — обычно не более 0,5%.

При аналогичных весовых и прочностных характеристиках материалы SPRINT не дороже или даже несколько дешевле обычных. Варианты материалов в принципе те же, что и обычно: уголь, стекло и арамиды.

Похожи и варианты структуры армирующих слоев: хаотическое расположение волокон, тканые материалы, плетеные материалы, «кочующие» плетения или разные варианты многоосной ориентации волокон.

Один из вариантов материала — SPRINT CBS с одноэтапной технологией формования — разрабатывался для автомобильной промышленности, но может успешно применяться и в морской индустрии.

Этот уникальный материал имеет наружные поверхности из углеволокна с очень тонким и прочным средним слоем, благодаря чему после герметичной сушки становится эквивалентным по жесткости листу стали толщиной 1 мм, но при этом на 3/4 легче его. Применение SPRINT CBS снижает вес компонентов из «твердого углеволокна» на 20%.

В общей сложности, по словам работников “SP”, время технологической обработки материалов SPRINT вдвое меньше, чем обычных материалов с предварительной пропиткой.

Компания рассчитывает на то, что ее технология привлечет внимание «композитных» клиентов верхнего ценового уровня своими преимуществами меньшим весом, повышенной прочностью и жесткостью, повышенной структурной целостностью, не говоря уже о славе более экзотической конструкции корпуса при вполне умеренной цене готового изделия.

Финская верфь “Nautor”, известная строительством самых элегантных яхт типа “Swan”, начала экспериментировать с материалами SPRINT. Пока это всего лишь палуба для «Swan-45».

Технология пока еще отработана недостаточно — чревата ошибками с удалением пузырьков воздуха, выбором температуры и длительности сушки. Наиболее показательный пример — авария композитного сверхскоростного парусного катамарана Пита Госса «Team Philips», не считая ряда аварий претендентов на Кубок Америки, ставших жертвой слишком далеко зашедшего компромисса между прочностью и весом.

«Team Philips» потерял одну из двух носовых оконечностей еще во время первых ходовых испытаний. Проблема оказалась не в проекте, а в элементарной ошибке в ходе ламинирования корпуса.

При формовании корпуса с наполнителем «пчелиные соты» надо отдавать себе отчет, что будет, если в одной из ячеек останется пузырек воздуха. Во время сушки (обычно при температуре 80°С) пузырек начнет расширяться и может легко разорвать связь между наружным и внутренним слоями, причем визуально это заметить трудно. Именно это и имело место в стрингерах «Team Philips».

Решение проблемы — инструментальное прокалывание обшивки до сотовой структуры на этапе, предшествующем сушке, чтобы отсосать весь воздух.

Аналогичные проблемы встречаются и в случае применения пенных материалов типа поливинилхлорида, но здесь корень зла не только пузырьки воздуха, но и выделяемые в результате химической реакции газообразные вещества, препятствующие нормальному течению процесса затвердевания смол. Именно поэтому “SP” сейчас ищет более стабильную альтернативу поливинилхлоридным материалам.

0033 - 004

Еще одна крупная неприятность произошла с одним известным европейским строителем яхт. На верфи был явно нарушен температурный режим сушки и материал не затвердел должным образом. В результате в отходы был списан целый 100-футовый корпус, и пришлось начинать все с нуля.

Сама технология горячей сушки — это еще одна головная боль. Будь то сушка печью или в «горячей» комнате, по всему корпусу надо установить датчики температуры, чтобы быть уверенным в равномерном распределении температуры.

Отрицательный опыт и циркулирующие «страшилки» заставляют многих отказываться от риска и использовать более простые и безопасные привычные технологии. Однако тот, кто учится на ошибках, делает меньше ошибок, чем это кажется со стороны.

Первое судно из материала “SPRINT” было недавно построено в Англии компанией “Green Marine”. Это спасательное судно с быстрым спуском на воду для национальной службы спасения (RNLI). Судно сейчас достраивается на верфи “Devonport Yachts”.

На этой же верфи идет пока секретное строительство большой моторной яхты с надстройкой из углепластика. Принято считать, что «экзотическими» материалами должны заниматься относительно мелкие пециализированные фирмы, такие как “Green Marine”.

Но как знать, не изменятся ли эти взгляды с появлением материалов SPRINT? При том, что над обычной технологией «мокрого» формования нависает Дамоклов меч экологических ограничений, именно SPRINT может стать столбовой дорогой в будущее.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №177.

 

 

 

10.01.2015 Posted by | композитные конструкции | , , , , | Оставьте комментарий

Пластик – фантастик, или лодки фирмы «ESCAPE».

1216398 - 0011

Эта марка уже завоевала мировую известность тем более, что в минувшем 1998 году один из швертботов фирмы был удостоен почетного звания «Лучшая лодка  года». Отметим два обстоятельства. Во-первых, швертботы фирмы — это типично американские пляжно – прогулочные лодки, а во-вторых, это действительно современные лодки нового поколения, в которых воплощены и последние достижения технологии, и новое понимание самой идеологии отдыха на воде.

Новый материал, новые подходы. 

 Как уже отмечалось в «КиЯ» (см. например, статью в № 167 «Пионер термопластовой эры»), в последние годы снова, как и 15-20 лет назад, наблюдается «термопластовый бум». Проще всего было бы ограничиться совершенно правильным утверждением, что это вызвано коренным изменением технологии серийного изготовления корпусов самых малых судов. Действительно, на смену «горячему прессованию» секции оболочки из нагреваемого множеством «точечных» горелок листа полиэтилена или АБС (причем и сам этот лист нужных габаритов и толщины еще надо было предварительно получить из расплавляемых гранул или порошка) пришла новая, гораздо более совершенная технология.

Теперь полиэтилен перерабатывается способом автоматизированного «литья» во вращающихся формах, что позволяет прямо из засыпанного в форму исходного материала получать полностью готовое, цельное, монолитное изделие. Расплавленная масса растекается, как масло по сковороде, по внутренней полированной поверхности формы и при ее вращении (с переменной скоростью) обволакивает все ее участки, наращивая необходимую толщину. Все параметры процесса рассчитаны компьютером и строго выдерживаются заданной программой.

001

Технология изготовления термопластовых сравнительно крупногабаритных изделий (упрощенный перевод ее названия —технология «вращающейся» пластмассы), хотя и не применялась до сих пор в судостроении, имее ту — же 35-летнюю историю. Впервые она была использована при изготовлении резервуаров для хранения опасных химических веществ, баков, бочек и труб, а теперь ее применяют где угодно, вплоть до изготовления корпусов газонокосилок.

Судостроители из мира «ботинга» адаптировали эту технологию, поскольку корпусу лодки в принципе не так уж сложно было придать диктуемую условиями производства форму тела вращения. Первыми это сделали изготовители полиэтиленовых каноэ, применившие остроумное решение: они стали отливать одновременно (в одной форме) сразу по две лодки, «поставив» их одну на другую — килем вниз и килем вверх; у готовой тонкостенной «отливки» оставалось только перерезать борта и снять «верхнюю» лодку с «нижней». Затем было освоено производство корпусов малых катамаранов, близких по форме к телу вращения.

А в дальнейшем конструкторы пляжно — прогулочных лодок научились представлять в виде единой «цилиндрической» полой конструкции традиционный корпус тузика или швертбота — динги, ранее — в стеклопластиковом варианте — собиравшийся из двух отдельно формуемых секций — днищевой и палубы с кокпитом. Новая технология, не позволяющая создавать большие плоские поверхности и острые углы, продиктовала и некоторые изменения обводов лодки, позволившие изменить и самый подход к решению проблем обеспечения остойчивости и непотопляемости: появились, например, округлые бортовые спонсоны, одновременно служащие воздушными «ящиками».

003

Имело значение и то, что за эти годы технологи — химики избавили термопласт от ряда ранее присущих ему недостатков. Применение специальных ингибиторов обеспечило защиту от ультрафиолетовых лучей, разрушающих материал и вызывающих изменение его цвета. Конструкция из полиэтилена и сегодня весит несколько больше равнопрочной стеклопластиковой, но уже не уступает ей по долговечности, износостойкости и внешнему виду, а по ремонтопригодности — превосходит (применимы и клеи, и оплавление кромок).

Но главное — новая технология дает возможность обеспечить автоматизацию и компьютеризацию производства с резким сокращением высококвалифицированного и опасного для здоровья ручного труда. Гораздо проще гарантировать высокое качество продукции, поставленной на конвейер. Наконец, стоимость исходного сырья — термопластового порошка или гранул — существенно ниже, чем смол (связующего) и современного армирующего материала. В итоге лодка из термопласта продается по меньшей цене, что отнюдь немаловажно.

004

Спрос и предложение. 

 Понятно, что стоимость применяемой оснастки очень высока и окупается лишь при большой серии — при массовом производстве лодок. И вот здесь — то и кроется разгадка: нескольким, в первую очередь американским, фирмам удалось «нащупать» такие новые типы прогулочных лодок, которые можно было уверенно ставить на конвейер: как и доказало время, они в течение ряда лет пользовались и продолжают пользоваться устойчивым спросом.

В числе инициаторов термопластового бума была американская фирма «Ноbiе Саt», в 1995г. выпустившая изготовляемый по новой технологии 13 -футовый катамаран «Wаvе»; за год она продала их более 1000 единиц. На следующий год эстафету подхватила другая американская фирма «Еsсаре  Sailboats», которая выпустила более 1100 уникальных по дизайну термопластовых лодок — динги «Еsсаре». С тех пор эти две фирмы выпустили около 8000 единиц своей продукции. На полные обороты запущен и конвейер фирмы «Wildеrnеss Sуstеms» (Северная Каролина): там изготовляют 14 — футовый тримаран «WindRidег» и его модификацию на подводных крыльях «Rауе»; за три последних года эта компания выпустила за ворота 1500 термопластовых парусников, практичных, современных и относительно недорогих.

005

Сегодня фабрика «Еsсаре», расположенная на Род — Айленде, выпускает шесть моделей лодок. Президент компании Питер Джонстон рассчитывал за 1998 год изготовить до 4000 швертботов и в дальнейшем производство не сокращать, а наращивать, поскольку производительность «верфи» может доходить до 30-40 изделий в день, а на сегодня спрос по — прежнему превышает предложение…

Попробуем понять, на чем же основана такая уверенность в завтрашнем дне? Дело не только в умело развернутой рекламе, на которую, как правило, денег здесь не жалеют. И не в том, что термопластовые динги с маркой «Еsсаре» экспонируются фирмой практически на всех крупных бот-шоу мира (представитель редакции «КиЯ», например, осматривал и фотографировал «Еsсаре» на «Мессэ Дюссельдорф»). Гораздо важнее неизменно положительные отзывы как владельцев термопластовых лодок, так и специалистов, проводивших испытания новинки. И по общему мнению. Успех фирмы «Еsсаре» действительно заслужен.

006

Если говорить о продукции «Еsсаре», как об одной лодке, то перед нами — типичный представитель нового поколения американских пляжно –прогулочных швертботов «для однодневного отдыха». В Европе издавна культивировались, в первую очередь, несколько более крупные и мореходные лодки.

В благополучной же Америке перевозимые на машине малые парусники, безопасные, простые в управлении, практически постоянно готовые к применению, распространены исключительно широко. Любопытно, что никто не может точно сказать, сколько их в США: яхты самого малого водоизмещения здесь не регистрируются. Если же судить по цифрам ежегодных продаж, то их находится в эксплуатации, по крайней мере, несколько сотен тысяч, если не около миллиона. Подчеркнем, к ним всегда относились несерьезно — как к веселому развлечению. Типичным экипажем считались двое — взрослый и ребенок или, реже, трое — отец, мать и ребенок.

002

Никто и не требовал от «Санфлауэра» или «Санфиша», что — бы они лавировали круто к ветру, могли ходить по волне, развивать большую скорость. Названные выше два самых популярных швертбота представляли собой практически плоскодонные поплавки: кокпита на них не было, яхтсмены сидели на «палубе», опустив ноги в небольшое углубление. Вооружение, наподобие косого латинского, было крайне простым, но далеко не совершенным…

Появление и развитие гораздо более спортивных молодежных снарядов — виндсерферов — нанесло первый удар по фирмам, из года в год выпускавшим одни и те же модели «игрушечных» швертботов; производство их стало неуклонно сокращаться.

А за последние четыре — пять лет рынок успели завоевать новые парусные лодки, не похожие на своих предшественников. Да, те же лодки «Еsсаре» так же непотопляемы и остойчивы, но они гораздо более быстроходны и спортивны, что лучше соответствует стилю поведения современной молодежи. На них можно ходить по волне и в более свежий ветер, управление ими доставляет настоящее удовольствие. В то же время яхтсмены,  защищенные хотя бы и невысоким бортом, сидят в более удобной позе и в кокпите, а не на гладкой палубе.

007

На швертботах «Еsсаре» применены обводы, которые можно назвать тримаранными. Сравнительно узкий и глубокий «центральный корпус» с острыми носовыми образованиями хорошо разрезает волну (соизмеримую с малыми размерами лодки), и позволяет идти быстрее, чем на том же «Санфише». Боковые спонсоны воды не касаются и работают только при крене, препятствуя его нарастанию. Они сделаны полыми и служат герметичными объемами, обеспечивающими полную непотопляемость лодки; они же, ограничивая ширину «обитаемого пространства», диктуют наиболее выгодное с точки зрения остойчивости положение яхтсменов — вблизи ДП и практически на дне кокпита.

Парусное вооружение типа виндсерферовского гораздо более эффективно, чем на пляжно — прогулочных лодках «первого поколения». Другими словами, заслуга конструкторов «Еsсаре» в том, что им удалось создать гораздо более совершенную многоцелевую лодку, которую с успехом используют уже не только как пляжную забаву, но и для приобщения молодежи к парусному спорту, для подготовки начинающих гонщиков к переходу на сугубо спортивные классы яхт, для более длительных семейных прогулок.

009

Продукция фирмы «Еsсаре».

Модельный ряд швертботов «Еsсаре» состоит из шести лодок длиной от 2,3 до 3,9 м, которые делятся на две группы: с «простым» вооружением (simрlе rig) и с «умным» вооружением (smart rig). Первая категория швертботов относится к более легким прогулочным и состоит из моделей «Сhа-сhа», «Sоlsа» и «МаmЬо».  Вторая же считается более спортивной и более сложной в управлении; это «Маngо», «Сарtivа» и «RumЬа». При этом трехместные модели «Маngо» и «Сарtivа» отличаются только вооружением.

Фирма проводит рекламную кампанию своих швертботов под девизом «Тhе Usеr Fгiеndlу Rеvоlution». В чем состоит дружественноcть и одновременно революционность моделей от «Еsсаре» — мы говорили. Стоит, пожалуй добавить, что и само название фирмы имеет значение: английское «еsсаре» можно перевести и как «бегство», и как производное от «эскапада».

Действительно эскапирующее впечатление производит один из самых необычных, новаторских современных швертботов — одиночка «Сhа-сhа», спроектированная Брюсом Мареком. Рулевой удобно сидит в глубоком кокпите, вытянув ноги вперед. Необычность уже в том, что этот картоп -швертбот оборудован по — буерному. Яхтсмену не нужно неестественно напрягаться, всегда держа одну руку на румпеле где – то за спиной: секторный румпель впереди, так как ось баллера руля расположена возле мачты, сдвинутое в нос перо руля играет одновременно роль поворотного шверта.

0010

Можно, конечно, сомневаться в управляемости такой конструкции. Одним словом — стопроцентно любопытный вариант швертбота, несомненно, привлекательный для тех, кто не прочь и подурачиться под парусом. Однослойный пленочный парус свободно надет карманом на мачту, лишенную какого бы то ни было стоячего такелажа (ее вместе с парусом удерживает лишь короткая снасточка — оттяжка галсового угла).

Управление парусом осуществляется при помощи шкота, проводка которого довольно оригинальна: зафиксированный коренным концом на транце, шкот проходит через блок на ноке гика и далее, через направляющую петлю на нижней шкаторине грота — к блоку на мачте у галсового угла паруса. Гик (наподобие виндсерферовского уишбона) закреплен на достаточной высоте так, что свободная нижняя шкаторина паруса проходит от шпора мачты к ноку гика под некоторым углом к палубе. Поэтому яхтсмен может не пригибать голову на поворотах, чтобы не разбить себе гиком лоб.

Более крупная и традиционная 2.8-метровая одиночка «Маngо», считающаяся идеальной лодкой для начинающего яхтсмена, который мечтает о большом парусном будущем, имеет «умное» парусное вооружение, позволяющее более тонко настраивать парус и поддерживать высокую скорость лодки в широком диапазоне ветровых условий. Отмечено, что швертбот легко выходит на глиссирование при 15 — узловом ветре.

Гик представляет собой изогнутую балку, одним концом закрепленную на вертикальной оси позади мачты. Таким образом гик не касается мачты и нагрузка, возникающая на парусе, разносится на два самостоятельных элемента рангоута (мачту и гик). Нижняя шкаторина паруса, оставаясь свободной, связана с гиком только грота — шкотом, который проведен в кокпит через три блока, закрепленные на ноке гика, в районе его изгиба и на палубе у самого степса. Гика — шкот, зафиксированный примерно посередине длины гика, выведен в кокпит через маленький полиспаст.

Мачта (углепластик) на швертботах с «умным» вооружением вращается, так что парус может быть закручен на нее (частично или полностью), если выбирать специальную снасть, «заряженную» у степса, и одновременно потравливать грота — шкот.

0011

Мачта и гик на «Маngо» ставятся в своего рода пяртнерсы, прорезанные в закрепленном в носу «брештуке». Любопытная особенность кормовых обводов в отформованных чуть выше ходовой ватерлинии угловых наделках с прорезями — рукоятками для переноски: при кормовой центровке и сильном ветре швертбот глиссирует на этих наделках. В комплект лодки входит навешивающаяся на бортовые крылья —«ограждение» кокпита — банка гребца; в отформованные углубления вставляются уключины, и швертбот превращается в гребной тузик — двойку. Остается добавить, что самая крупная (3.9 м) модель фирмы — тройка «RumЬа» на сегодня держит рекорд по числу ежегодных продаж в США. Этот швертбот широко применяется для семейного туризма.

Термопластовая лодка за три часа. 

Производственный процесс, организованный на верфи «Еsсаре», наши коллегии из американского журнала «ЗаШпд \Л/ог1с1» описывают так. Его можно разбить на четыре основных этапа. На первом этапе управляемый программой дозатор выдает ровно столько подкрашенного полиэтиленового порошка, сколько нужно для данной конкретной модели. Двое рабочих высыпают его в нижнюю половину формы, изготовленной из полированного алюминия, и укладывают в нее вставки, которые потом послужат для крепления фитингов и дельных вещей (1). На нижнюю половину ставят верхнюю часть формы и зажимами соединяют их, герметизируя разъем.

Кран переносит форму в специальную печь, внутри которой ее раскрепляют на кантователе (2). Форма с лодкой вращается, как на вертеле. Нагреваемая снаружи алюминиевая форма расплавляет полиэтиленовый порошок до жидкого состояния, и эта жидкость растекается по стенкам формы. Процесс вращения длится примерно час при температурах от 200 до 700о С в зависимости от марки полиэтилена. Следующий этап — рабочие переносят форму с лодкой в холодильную установку, где она продолжает вращаться, постепенно охлаждаясь под действием струй воды и сжатого воздуха (3).

Перенос должен быть быстрым, чтобы предотвратить отлипание материала от стенок формы и стекание вниз, из-за чего стенки в каких-то местах могут получиться тоньше, чем необходимо. Лодку продолжают вращать до полного охлаждения. Наконец зажимы открывают и рабочие извлекают из формы готовую лодку (4). Там, где рабочая поверхность формы сделана гладкой, пластмасса выглядит глянцевой. И наоборот, грубо обработанные поверхности дают шероховатые, нескользящие участки поверхности лодки.

П.Андреев. 

по материалам иностранной печати

Фото:Д. Игана(«Sаling Wогld») и  Б.Макгована. 

Источник:  «Катера и Яхты»,  №169.

 

23.03.2014 Posted by | композитные конструкции | , , , , | Оставьте комментарий

Эпоксидные композиционные системы от фирмы REICHHOLD. Часть 1.

BB_Raw - 001

История судостроения показывает, что развитие и совершенствование являются процессом бесконечным. Компания SР Sistеms не только видит свое призвание в продолжении этого развития, но и располагает всем необходимым для инициирования изменений технологии, обеспечивая серьезный прорыв в области применения эпоксидов. На сегодня это одна из передовых компаний, работающих на судостроение. Ключевым фактором, обеспечивающим успех, несомненно является высокое качество.

К сожалению, существует проблема качества продуктов, которые, по утверждению производителей, разработаны специально для использования в судостроении, но на самом деле не отвечают требованиям сегодняшних стандартов. Известны клеи, которые просто деградируют в морских условиях. Известны лаки, которые покрываются трещинами и начинают шелушиться всего за один сезон. Известны ламинирующие системы, вызывающие пузырение.

Марка SР Sistеms  высочайшее качество гарантирует.

Каждый клей, краска или смола из предлагаемого ассортимента SР Sistems создавались целенаправленно — со стремлением достичь новых высот в данной узкой области эксплуатационных характеристик. Чем бы вы ни занимались, будь то строительство, ремонт или просто отделка судна из того или иного материала, вы можете использовать для каждой конкретной операции наиболее подходящий продукт.

Одновременно с тем, что компания SР Sistems продолжает работу над созданием новых и совершенствованием существующих продуктов, большое внимание постоянно уделяется повышению технологических характеристик материалов. Конечный результат всегда зависит как от качества применяемого продукта, так и от легкости его нанесения. Работая с конкретными продуктами SР Sistems, представляемыми ниже, вы будете приятно удивлены тем, насколько просты они в использовании и при этом позволяют достигать самых высоких результатов.

SР 106 — эпоксидная система дkя склеивания дерева и нанесения на него покрытий, обеспечивающая такие характеристики, свойственные эпоксидам, как прочность соединения, долговечность, водостойкость. Хотя первоначально система разрабатывалась для дерева, она одинаково пригодна и для применения с армированными полиэфирами SР 106 — это стандартный адгезив, используемый сегодня большинством верфей при работе с деревом.

iso-npg- - 002

Он удобен в применении (особенно при нанесении с использованием мини насоса) и универсален в широком диапазоне рабочих условий, включая неидеальную температуру рабочего помещения. Путем добавления в предварительно приготовленную систему порошка — филлера SР можно получать недорогой эпоксидный филлер для применения в самых разнообразных целях (см. SР филлеры). Нанесенная на поверхность дерева, армированного полиэфира или бетона, SР 106 образует долговечную «пластиковую» пленку, которая защищает поверхность от проникновения воды, механических повреждений и химических загрязнителей.

• Удобна для любых судостроительных и судоремонтных работ.

• Хороша в качестве не чистового покрытия.

• Толерантна к низким температурам.

• Есть выбор между быстрым и медленным отвердителем.

• Соотношение компонентов 5:1.

• Может быть модифицирована добавлением филлер – порошка.

• Не содержит растворителя.

• Пользуйтесь растворителями В фирмы SР для очистки инструментов.

Southern- 003

SР 320 — эпоксидная система многоцелевого назначения. Ее покрывающие свойства просто бесподобны. Высокий глянец может быть достигнут нанесением всего лишь одного или двух слоев SР 320, а присущие эпоксидам характеристики делают ее незаменимой там, где требуется хорошая адгезия при заполнении стыков и пустот. Полностью впитывается деревом, обеспечивая при этом поверхности изделия превосходные характеристики водостойкости и антиобразивные свойства. Можно с легкостью наносить пленку толстого слоя, обеспечивающую быстрый и глубокий глянец. Может смешиваться с любым из филлеров SР с целью получении различных типов клея и наполнителя. SР 320 обладает довольно низкой вязкостью, что делает ее легко применимой как в качества покрытия, так и для ламинирования.

Это продукт, который может предоставить каждому прекрасный шанс достичь самых высоких результатов. Вам предоставляется возможность удивить себя самих!

• Устанавливает новые стандарты в области чистоты поверхности, упругости и прочности.

• Идеальная смола для чистового покрытия, склеивания, наполнения и , ламинирования.

• Низкая вязкость  обеспечивает пропитываемость волокон при ламинировании.

• Выбор между быстрым и медленным отвердителем в целях соответствия требованиям технологии.

• Простое соотношение растворов смола — отвердитель 5:2 по объему.

• Для очистки инструмента рекомендуется В — растворитель SР.

ballon - 004

SРАВОND 120 — универсальный клей для склеивания широкого перечня материалов, таких, как бетон и армированный пластик, дерево и металл. Эпоксидная система высокого качества, разработанная для применения в условиях строжайших требований, предъявляемых к изделиям судостроения. Обеспечивает склеивание с исключительно высокой прочностью на сдвиг. При объемном соотношении параметров раствора 2:1 Spabond 120 легко перемешивается.

Могут применяться два разных отвердителя в зависимости от того, каковы требования ко времени отверждения Обладает такой вязкостью, которая делает ее легко применимой для широкого выбора склеиваемых поверхностей. Чтобы расширить перечень операций по склеиванию, будь то соединение стыков или заполнение пустот, SраЬоnd 120 можно смешивать с SР-филлер-порошками.

• Исключительно высокие склеивающие свойства.

• Требуется лишь минимальное усилие сжатия склеиваемых плоскостей.

• Отсутствие усадки.

• Легко модифицируется путем добавления SР – порошков.

• Хорошо склеивает дерево, армированные стеклопластики, металлы, бетон.

• Варьируется время отверждения благодаря выбору между быстрым и медленным отвердителем.

• Для очистки инструмента рекомендуется В-растворитель SР.

46637 - 005

SFILL.  400 — специально разработанный облегченный эпоксидный филлер нового поколения. Применяется в судостроении как шпатлевка, облегчая выполнение этой трудоемкой операции. Продукт имеет специальную формулу, которая обеспечивает легкость нанесения в комбинации с высокими эксплуатационными характеристиками, чего ранее не удавалось получать.

Двухкомпонентный продукт, не содержащий в своем составе растворителя, обеспечивает хорошее заполнение пустот, отсутствие усадки, высокую водостойкость обрабатываемой поверхности и превосходную адгезию со сплавами, сталью, бетоном, армированными пластиками, деревом и деревом / эпоксидом. Мелкозернистая консистенция позволяет легко перемешивать компоненты и обеспечивает равномерность и гладкость наносимого слоя. Особо важным свойством SFILL  400 является легкость обработки абразивным материалом, высоко ценимая профессионалами. Является более «эластичным», чем другие известные системы, филлером, обеспечивает некоторый уровень эластичности уже отвержденному материалу.

• на 60% легче обычных филлеров.

• Легок в приготовлении раствора и нанесении, при абразивной обработке.

• Исключительно однородная консистенция.

• Высокие адгезионные характеристики.

• Хорошие показатели в заполнении вертикальных поверхностей и заполнении пустот.

• Соотношение компонентов раствора 1:1.

• Для очистки инструмента рекомендуется В растворитель SР

tm9 - 006

ЕРОSЕАL  300 — эффективный грунт для получения идеальной поверхности дерева, если даже она подготовлена не идеально. Быстро проникает в структуру поверхности и образует стабильный базовый слой, который может быть успешно покрыт любой из систем SР.  Чрезвычайно низкая вязкость Ероsеаl 300 такова, что по своим внешним проявлениям грунт напоминает воду и обладает исключительными проникающими и смачивающими способностями, обеспечивая надежное качество склеивания.

Ероsеаl 300 признан профессиональными реставраторами деревянных судов, использующими его для восстановления эксплуатационных характеристик изношенных деревянных элементов судна. Продукт обычно используется в комбинации с другими покрытиями или клеющими продуктами SР, так как является частью специально разработанной схемы, в которой каждый продукт и ассоциирующаяся с ним операция вносят свой вклад в достижение максимально высоких эксплуатационных характеристик.

• Исключительно быстрое проникновение.

•глубь поверхности материала.

• Высокие адгезионные показатели с деревом и другими материалами.

• Простое соотношение компонентов раствора 1:1.

• Совместим с большинством систем покрытий.

• Может быть нанесен при помощи кисти, валика или пистолета –пульверизатора.

• Для очистки инструмента рекомендуется В — растворитель SР.

Scigrip- - 007

НIВUILD  302 — обладает превосходными адгезионными характеристиками, свойственными эпоксидам, используется в качестве компонента в системе шпатлевки и обработки перед нанесением покрытия на поверхность армированных пластиков. дерева/эпоксида, стали. алюминия и бетона. Получил признание профессионалов за легкость в работе и возможность получении высокого качества покрытия, в качестве «подстилочного слоя» под эпоксид  дает поверхность, которая может быть обработана абразивным материалом до самых высоких показателей чистоты.

Имеет короткое время высыхания и отверждения, что позволяет наносить покрытие уже через 1 -2 часа; это дает возможность быстрого набора толщины слоя, по сравнению с обычными системами. Два слоя НiЬuild 302, нанесенные один за другим с коротким времeнным  интервалом, дают высокие показатели чистоты поверхности на большинстве поверхностей. Возможно нанесение толстого индивидуального слоя, что обеспечивает ускоренный набор толщины.

Система должна перемешиваться с подходящим растворителем в зависимости от того, какой способ нанесения предполагается применить. Будучи высококачественным шпатлевочным продуктом, Нibuild 302 разработан таким образом, чтобы легко обрабатываться абразивным материалом, однако это не отразилось на его водостойкости и адгезионных показателях. Материал идеален для применения в судостроении, в том числе и для нанесения покрытий ниже ватерлинии.

• Может быть нанесен кистью, валиком или пистолетом-пульверизатором.

* Легко и быстро зашкуривается, обеспечивая высокую чистоту поверхности.

• Высокие адгезионные показатели с широким перечнем различных материалов.

* Простое объемное соотношение компонентов 3:1.

• Высокое содержание твердых составляющих, пониженное испарение растворителя.

• Для напыления рекомендуется применение 20% G — растворителя SР; для нанесения при помощи кисти и для очистки инструмента рекомендуется 15% D — раcтворителя SР.

dd1f - 008

ЕРОСОАТ 301 прочный лакообразный подстилочный слой, который держится до конца сезона и дольше позволяя вам с улыбкой наблюдать за тем, как ваши соседи занимаются традиционным осенним ремонтом яхты. Являясь эпоксидом, Еросоаt 301 формирует превосходную адгезионную связь с поверхностью дерева, стали, нержавеющей стали, алюминия и с любой поверхностью, уже покрытой эпоксидом. Позволяет получать большую общую толщину при минимальном числе нанесений.

Обеспечивает высокоэффективный защитный слой {против царапин и пр.), который в свою очередь является идеальным подготовительным слоем для любого окончательного косметического покрытия. Если вы имеете дело с чистым деревом, лучше всего использовать Еросоаt 301 в комбинации с Ероsеаl 300 в качестве грунта. Если требуется получить сверхчистую поверхность,      Ultrаvаг 2000 обеспечит этот показатель путем добавления стойкого к воздействию ультрафиолетовых лучей высокоглянцевого барьерного слоя, который защитит ваше судно на долгие годы.

• Легкий набор толщины.

• Совместимость с большинством типов косметических покрытий.

• В обращении напоминает обычные лаки.

• Может наноситься кистью, валиком или пистолетом – пульверизатором.

• Простое соотношение компонентов 2:1 обеспечивает легкое приготовление раствора.

• Рекомендуется D — растворитель SР для нанесения кистью или     F — растворитель SР для напыления.

bfa45 - 009

ULТRАVАR  2000 — это топкоутный чистый лак SР, двойной полиуретан, который имеет значительное преимущество перед другими полиуретанами в том, что касается устойчивости под воздействием ультрафиолетовых лучей. Обладает барьером против ультрафиолетовых лучей и обеспечивает превосходную цветовую стойкость (отсутствие пожелтений) покрытия и удобство обслуживания соединений дерево-волокно, которые подвергаются воздействию лучей ультрафиолета.

Наносится поверх эпоксида SР, обладает глубокой прозрачностью и удивительно стойким глянцем. Содержит приблизительно 50% твердого вещества, что значительно превышает аналогичные показатели других чистых полиуретановых продуктов. Это делает возможным быстрый набор толщины с минимальным количеством слоев, т.е. позволяет получать высококачественное покрытие при относительно небольших вложениях Ultravar 2000 можно использовать и непосредственно в качестве лакового покрытия для дерева.

• Сверхчистый лак с хорошей цветовой стойкостью.

• Превосходные адгезионные характеристики.

• Высокая стойкость глянца.

• Хорошая укрывистость для получения быстрого и недорогого лакового покрытия.

• Простое соотношение компонентов 2:1.

• Может наноситься при помощи кисти. валика или пистолета –пульверизатора.

• Для нанесения кистью рекомендуется Е — растворитвль SР;  для напыления — Н — растворитель SР.

В. Логинов.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №167.

16.03.2014 Posted by | композитные конструкции | , , , , , , | Оставьте комментарий

Постройка «шиворот – навыворот» — новое в яхтостроении.

Boспpoизвoдим краткую  замeткy из английскoгo  журнала  «PrасticаI Boot Оwner» (N9 379, VII 1998).  Мы  далeки oт мысли peкoмeндoвoть нашим  читатeлям  нeмeдлeннo пeрeключитьcя на пoстpoйку кoрпyсoв  исключитeльнo мeтoдoм  австpoлийца Питepа Бypни, нo считoeм самый пoдxoд eгo заслуживающим внимoния и  высoкoй oцeнки. Tакoй ваpиант кoмпoзитнoй  кoнструкции, кoгда  фopмoo6pазующим и oднoврeмeннo армирyющим  элeмeнтoм являeтся стальная  сeтка,   внутрeнним слoeм ламината — дeкoративная зашивка  пoмeщeний, зoпoлнитeлeм – пeнoпoлиyрeтан,  а  наpужным cлoeм   cтeклoплаcтик,   прeдcтoвляeтся  yдачным  и  oригинальным  рeшeниeм. B oтличиe oт пoстpoйки кoрпуса  из армoцeмeнта  или  стeклoцeмeнта,  o6щая тpудoeмкoсть po6oт cущecтвeннo нижe. Heт и oгрoмнoгo o6ъeма pа6oт,  нeиз6eжнoгo пpи пoстpoйкe cтoльнoгo сваpнoгo кoрпуса. He нужны  6oлвoн или матрица,  нeo6xoдимыe пpи  фopмoвании кoрпyса из cтeклoплаcтика.  Откpываeтcя ширoкая вoзмoжнoсть ввoдить в кoнстрyкцию  кopпycа лю6ыe нeo6xoдимыe прoeктанту силoвыe или  тexнoлoгичecкиe yзлы,  привариваeмыe к каркасy.

Poзумeeтcя нe всe так прoстo,  как кажeтся на пepвый взгляд. 06o мнoгoм автoр  нe гoвopит (чтo coвepшeннo eстecтвeннo). Да и oчeнь малo y нас сyдocтpoитeлeй — лю6итeлeй, po6oтающиx с  напыляeмым  пeнoпoлиyрeтанoм.  И  тeм нe мeнee…

Cтpаннoe  названиe замeтки, на  наш  взгляд, впoлнe o6ъяснимo. Гдe вы видeли,  чтo6ы  cначала  выпoлнялись po6oты  пo внутpeннeму o6opyдoвoнию и o6стpoйкe судна,  затeм  «замoнoличивалась» палy6а и тoлькo пoслe этoгo кoрпyс кантoвали и занималиcь eгo  нopyжнoй o6шивкoй? Aвстpалиeц Питep Бypни, мeчтая выйти в мope, poзpo6oтoл oригинальный мeтoд  пocтpoйки  кoрпyса мoлoгo судна.

В нaчaлe 70- х  гoдoв я pa6oтал в  фиpмe  зaнимaющeйся  изгoтoвлeниeм рaзличных  мaкетoв  и мoдeлeй.  Для фopмooбpaзoвaния  кoрпуcoв oбычнo испoльзoвaлacь  стaльнaя  сeткa с квaдрaтными  ячeйкaми  кoтoрую затeм oпрыскивaли  пeнoпoлиyрeтaнoм.  Мнe пoкaзaлoсь,  чтo эту жe тexнику мoжнo испoльзoвать и для пoстpoйки  кopпуca настoящeй яхты,  и я нaчaл  занимaя  oбeдeнныe пepepывы,  экcпepимeнтирoвaть, с рaзными  фopмaми и рaзмерами.  Пocлe нecкoльких пoпытoкя пoнял,  чтo  смoгу пocтрoить  для сeбя  яxтy,  иcпoльзуя знaкoмую  мнe тeхнoлoгию.

Haчал  я  с тoгo,  чтo  cтaл  выpeзaть  прямoугoльники  из  бумaги  и  смoтрeть, кaкиe  фopмы  мoжнo из  них  coгнуть,  я   yчeл,  чтo стaльнaя  ceткa, в oтличиe oт cплoшнoгo листа, мoжeт пpинимaть  фoрму бoлее слoжнoй  oгибающeй пoвepхнocти.  Зaтeм я кyпил сaдoвyю сeтку  с ячeйкoй 1 дюйм и сoздaл,  изгибaя ee, мoдeль  кoрпусa яхты в мacштaбe 1 дюйм = 1 фут.  МoдeлЬ мнe oчeнь  гoнрaвилaсь, и я рeшил,  чтo пopа пeрeйти к нaтуpнoму экcпepимeнту.

Для нaчaлa я пpиo6рeл три куска  пoдхoдящeй стaльнoй ceтки размepaми   10 x 4 фута,  кoтopыe сoeдинил cвapкoй и пoлучил пpямoугoльнoe пoлотнищe paзмeрaми  З0 х 8 футoв.  Зaтeм  я  выpeзaл  3 — футoвoe  кривoлинeйнoe «V»  для oбpaзoвaния  нoca и 2 — фyтoвoe пpямoлинeйнoe «V»  для кoрмы.  Вcкoрe мoя мeчтa былa oсyщeствлeнa.  Дeсять  лeт  я  плaвaл нa этoй  яхтe,  вoсeмь рaз пepeсeк прoлив Бacca.  Я был настoлькo  oчарoван этoй  тeхнолoгиeй  чтo кoгдa  кo мнe в гoсти  пpиeхaл пpиятeль  я  пpeдлoжил eму  нa пaру  пoстрoить  нoвую, 12 – мeтpoвую  яxту.  Он coглaсился, и мы нaчали нeмeдлeннo.Оcтaльнoe  paсcкaжут  фoтoгрaфии, нo  глaвныe «вeхи»  слeдующиe:

   

 Выpeзaются куски  нужнoгo paзмeрa  из  стaльнoй  сeтки,  затем  oни связывaютcя  друг c дpугoм  и  нa cтaпeлe их  вepхниe кpaя  cтягивaютcя; pacпopки  (лeкaлa, пepeбopки,  eсли нyжнo  —  шпaнгoуты)  пpидaют  нужную фopму,  включaя пaлубу, крышу  pубки и кoкпит.  Kpaя пpyткoв сeтки  пpивaривaются  к  килю,  штeвням,  пpивaльнoму  бруcу.

—  В пoлучeнную тaким  oбpaзoм  скeлeтную  кoнструкцию  встрaивaются узлы  и  дeтaли интepьeрa,  включaя зaшивку,  задниe  стeнки  pундукoв и  т.п. Ha  втрoй  cтaдии,  пoка нет  eщe наpужнoй  oбшивки кopпусa, целeсooбрaзнo прoвecти  всe  кaбeли  и  тpубoпpoвoды.

—  Обшивкa Koрпyсa нaпыляeтся из пeнoпoлиуpeтaнa сквoзь  сeтку, пoлнocтью  зaпoлняя пpocтрaнствo  мeжду  внyгрeннeй зaшивкoй (дeтaлями интepьeрa) и нapужнoй пoвepхнoстью  сeтки.  Пoслe зaстывaния и  заглaживaния  нeрoвностeй  кopпyc  cнapужи  пoкpывaeтcя  стeклoплaстикoм дo нужнoй  тoлщины,  пoолe чeгo гpунтуeтcя  и oкpaшивaeтcя.

Питер  Буpни, Aвстpaлия.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №166.

06.02.2012 Posted by | композитные конструкции | , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Гелькоуты фирмы «NESTE Chemicels».

Каждый, кто строит и эксплуатирует пластмассовые суда, знает, какую важную роль играет правильный выбор наружного покрытия. Оно должно защищать конструкции от воздействия воды, атмосферы и ультрафиолета, создавать глянцевую декоративную поверхность, иметь хорошую адгезию с последующим ламинатом. Всем этим требованиям удовлетворяет специальное защитно декоративное покрытие — гелькоут.

На сегодня Neste Chemicals производит следующие основные типы гелькоутов:

— GE ххххх S(H) — самый распространенный гелькоут, выпускаемый в вариантах для нанесения распылением (S) и при помощи кисти и валика (Н) (ххххх — цвет по каталогу):

— GN xxxxx S — Maxguard для изделий, подвергающихся повышенному воздействию ультрафиолета и воды; отличается повышенной твердостью и термостойкостью;

— GM xxxxx S — с эффектом “Металлик” (цвета определяются по отдельному каталогу);

— GF xxxxx S(H) — для изделий с повышенными требованиями по пожаростойкости;

— GS75400 S(H) — зеленый;

— GS75200 S(H) — черный — для изготовления оснастки; характеризуется повышенной твердостью, термостойкостью, стойкостью к растрескиванию и помутнению, что позволяет увеличить срок эксплуатации оснастки;

— Топкоуты ТМ ххххх S(H) — для создания сухой твердой грязеводоотталкивающей внутренней поверхности ламината, препятствующей остаточной эмиссии стирола из ламината в окружающую среду.

Maxguard NP — это новый шаг в достижении качества без урона для окружающей среды. По мнению журнала “Reinforced Plastics Magazine” (Лондон) MaxguardNP признан в 1999 году самым перспективным гелькоутом для индустрии стеклопластика.

Новый гелькоут Maxguard NP призван уменьшить количество выбросов стирола в атмосферу без ухудшения основных свойств гелькоута. Подсчитано, что эмиссия стирола при напылении гелькоута составляет около 1/3 общей эмиссии в целом. Оригинальная технология Neste Polyester хорошо сочетает стирол с уникальным ненасыщенным полиэфиром, что позволило создать гелькоут с содержанием стирола меньше 30%.

Улучшена тиксотропная система, благодаря чему получился легко напыляемый гелькоут. Поскольку стирол — один из главных виновников пожелтения и усадки, применение Maxguard NP позволяет получать более качественную глянцевую поверхность. Усадка снижена на 20 30%.

Тесты, проведенные независимой лабораторией в Финляндии, и результаты промышленных испытаний в цехе показали, что суммарная эмиссия стирола при использовании Maxguard NP на 50% меньше, чем стандартного гелькоута, что позволяет сократить концентрацию стирола на рабочем месте и расходы на вентиляцию. Важно отметить и лучшую, чем у стандартных гелькоутов, адгезию к ламинату (даже после 3 дневной выдержки перед ламинированием), хорошую саморастекаемость и высвобождение воздуха.

При нанесении гелькоута напылением важно правильно выбрать оборудование, которое обеспечит максимальный перенос материала на матрицу и сократит загрязнение рабочего места. Фирма “Композит” предлагает ряд специальных распылителей.

При напылении небольших поверхностей с незначительной интенсивностью работы хорошо себя зарекомендовали распылители G100 и G200. Их особенностью является то, что гелькоут вытекает самотеком: воздух проходит через сопло, устроенное в виде инжектора, вытягивает гелькоут и формирует направленную струю. Это снижает аэрозольный эффект, уменьшает “отскок ” материала от формы. Различие между G100 и G200 заключается в том, что G200 имеет дополнительную емкость для ПМЭК.

Для напыления значительных поверхностей целесообразно использовать установки фирмы “Glas Craft” (США). Самая популярная из них — 3WPG. Установка сама дозирует заранее установленное процентное соотношение ПМЭК. Смешение ПМЭК с гелькоутом происходит непосредственно за соплом распылителя, что предотвращает полимеризацию гелькоута в шлангах или установке.

Подача гелькоута гидравлическим насосом предотвращает попадание в гелькоут лишнего воздуха. Характерной особенностью установки является организация “воздушного тоннеля” вокруг струи смолы и ПМЭК, что уменьшает аэрозольный эффект и способствует максимальному переносу гелькоута на матрицу.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №171.

03.11.2011 Posted by | композитные конструкции, стеклопластик, технология, углепластик | , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Композитный корпус малой яхты.

Автор — инженер — кораблестроитель Эдуард Романченко, известный читателям “КиЯ” по многим публикациям (первая его статья напечатана у нас еще в 1965 г.), поднимает интересную и перспективную тему сочетания разнородных материалов в одном корпусе со стыкованием в районе ватерлинии.Действительно, эта идея представляется наиболее заманчивой при постройке мини — яхт, так как позволяет и отказаться от днищевого набора, и использовать увеличение веса нижней части корпуса как балласт для обеспечения остойчивости.

В принципе идея композитного корпуса далеко не нова (см. например, книгу П.С .Якшарова “Малые стальные суда”). Широкому применению варианта “дерево+сталь” в любительском судостроении, на наш взгляд, мешала не малоизвестность идеи, а возрастание объема технических и организационных сложностей при одновременном использовании двух классических технологий.

Применение стали малых толщин само по себе дело непростое. Достаточно сказать, что сварка стальных листов толщиной 2 3 мм требует достаточно высокой культуры производства и квалификации рабочих, а специалистов по клепке вообще вряд ли удастся найти.

Судостроителей любителей будет настораживать и вывод автора о необходимости выпуска существенно более подробной построечной документации. Стоило бы проработать вариант яхты с двумя тяжелыми скуловыми килями (это позволит  несколько уменьшить габаритную осадку при увеличении остойчивости яхт).

Сталь и дерево – наиболее доступные для любительской постройки судов материалы. Однако применению стали чаще всего мешает устоявшееся мнение, что при толщине листов 2 — 3 мм делать корпуса длиной менее 9 м стальными нецелесообразно из за значительного увеличения веса по сравнению с деревянными. При этом не учитывают, что стальной корпус обладает значительной прочностью и надежностью при тяжелых условиях эксплуатации, долговечнее де ревянного и проще в ремонте.

Большим недостатком стального корпуса является необходимость установки теплоизоляции и ее зашивки, если она выполнена из волокнистых материалов (которая чаще всего и используется). Размеры деталей оборудования и листов зашивки определяются размерами палубных люков, через которые в корпус грузятся эти детали.

Деревянные яхты чаще всего приходит ся снабжать твердым балластом (например, в швертбот “ЛЭС 750” его погружено 300 кг), который “съедает” весь выигрыш в весе по сравнению со стальным вариантом.

Практически не используется компромиссный вариант — постройка малых судов с композитными корпусами. Сочетание стали и дерева позволит совместить основные преимущества и избавиться от некоторых недостатков, свойственных стальному и деревянному вариантам конструкции.

Так, если говорить о малых яхтах, то вес внутреннего балласта, типичного для дереянных судов, можно использовать для изготовления стальной нижней части корпуса. Чтобы исключить необходимость в изоляции и зашивке бортов и палубы, стальную нижнюю часть надо выполнить минимальной высоты, обрезав борт, а верхнюю часть борта, рубку, палубу и все оборудование делать из фанеры по деревянному набору. Эти части судна обычно плоские и легко обшиваются листовым материалом.

Уменьшение стальной части до минимума, исключение изоляции и зашивки позволит резко уменьшить вес подобного корпуса по сравнению с чисто стальным, сохранив его преимущества. Для проверки этой концепции был разработан проект прототипа — яхты длиной 5.5 м. Основным отличием этого судна являлось то, что корпус был разрезан горизонтальной плоскостью примерно на половине высоты надводного борта.

Нижняя часть изготовлена из стали, верхняя — из фанеры по деревянному набору. Так как прорабатывался прототип, никаких «поблажек» не допускалось: стальная обшивка бралась толщиной 2 — 3 мм, фанера – толщиной 6 —  8 мм по набору общепринятых норм. Проработка выполнена для четырех вариантов: килевая яхта, компромисс, яхта с подъемным тяжелым килем и швертбот.

Проработка прототипа показала, что при принятой конструкции вес корпуса вполне приемлем и сравним с весом корпусов из алюминия и стеклопластика, но заведомо тяжелее чисто фанерных корпусов. Нижняя стальная часть корпуса обеспечивает повышенную остойчивость судна, соответственно оптимальными при подобной конструкции корпуса вариантами будут швертбот и яхта с подъемным тяжелым килем. Возможен даже корпус меньшей длины 4,2 – 4,5 м, но с транцевым носом, однако стальной корпус длиной 4 м — уже экзотика.

Долговечность стали и фанеры не сопоставима, поэтому желательно использовать только наиболее долговечную фанеру – морскую или авиационную. При применении строительной фанеры ее необходимо оклеить одним или двумя слоями стеклосетки. Вообще необходимо принять все доступные меры по увеличению срока службы деревянных частей.

На основе данных прототипа был разработан проект морского швертбота длиной 7.5 м. Эта минимальная длина, при которой уже разрешен выход в море. Затраты на строительство и содержание судна прямо пропорциональны его весу и размерам, поэтому даже при минимальных расходах на постройку этой яхты ее район плавания будет “река море”.

Общее расположение принято по деревянному швертботу “ЛЭС 750” как оптимальному при подобных размерениях. Оценка остойчивости при крене 90° показала, что ее запас при этом – около 360 кГм. Из приводимой ниже таблицы видно, что композитный корпус будет тяжелее “ЛЭС — 750” на 380 кг, но в нем не использованы резервы уменьшения веса: борт обшит сталью толщиной 2.5 мм (можно 2.0 мм), скула — 3.0 мм (можно 2.5 мм); переборки обшиты строительной фанерой 6 мм с обеих сторон по слишком мощному набору; палуба обшита фанерой 10 мм (можно 8) и т.д . Вес стали можно уменьшить примерно на 100 кг, вес дерева — на 120 кг.

При расчете общей прочности подобных композитных конструкций возможно использование методов составных стержней или приведения жесткостей. Первый более точен и правилен с точки зрения строительной механики, но очень сложен. Учитывая низкий уровень действующих в корпусе малой яхты напряжений (десятки кг/см2), более целесообразен второй метод, когда заменяются стальные детали на условные деревянные или, наоборот, деревянные — на условные стальные с коэффициентами перехода, обратно пропорциональными соотношению жесткостей (20 или 1/20). Подобный метод применяется в железобетонном судостроении.

Местная прочность определяется обычными методами, так как нагрузка действует отдельно или на деревянную конструкцию или на стальную. Положение линии стыка “сталь—дерево” на борту определяется двумя факто рами: желанием избежать установки изоляции и зашивки и необходимостью того, чтобы при нормальном крене 30 40 ° стык не входил в воду.

Чтобы уменьшить высоту борта и понизить положение центра тяжести, стальное днище в средней части (в проходах) выполнено увеличенной толщины и без подкрепления его флорами. Линолеум пайола приклеен прямо к обшивке. Это позволило обеспечить высоту каюты у камбуза 1700 мм.

Стальными выполнены нижние части переборок, продольная переборка гальюна, на которой стоит мачта, дно ванны самоотливного кокпита, цистерна пресной воды. Деревянные части соединяются со стальными на герметике болтами и шурупами. Герметик должен сохранять упругость на весь период эксплуатации судна.

Для предотвращения деформаций сближения — расхождения бортов при общем изгибе корпуса – деревянные переборки должны быть достаточно мощными, а кромка стального борта корпуса подкреплена развитым ребром — шельфом, который опирается на стальные части переборок.

В проектах стальных яхт часто дается только общее расположение оборудования без подробной проработки, что удешевляет проект, но заставляет строителя самостоятельно решать массу вопросов при обстройке помещений — подгонять и крепить детали по месту, а детали затаскивать в люки габаритами 600–700 мм. При оборудовании килевых яхт существенно мешает и большая общая высота корпуса с килем (яхта длиной 9 м имеет высоту около 1.9 м).

Подобное положение дел часто затягивает процесс достройки стального корпуса на годы. Достаточно сказать, что для оборудования помещений яхты “Гидра” длиной 14 м необходимо разработать 14–15 чертежей формата А1. Объем документации зависит не столько от размеров лодки, сколько от состава оборудования, для которого необходим выпуск документации (столов, шкафов, рундуков и т.д.). Состав оборудования швертбота длиной 7.5 м в принципе мало чем отличается от такового для судна вдвое большей длины. Расположение же этого оборудования в меньшем судне намного сложнее, так как приходится учитывать каждый дюйм внутреннего пространства.

Опыт показал, что в отличие от чисто стального композитный корпус требует подробной проработки и стальной, и деревянной частей. Объем необходимой документации на корпус возрос в три раза (сталь — 8 листов, дерево — 16 листов). Вместе с тем постройка значительно упрощается, так как конструктор вынужден был заранее решать все вопросы.

Кроме того, оказался намного проще монтаж деревянных узлов — стальная часть корпуса полностью открыта сверху для работы. Готовые деревянные части переборок вставляются и привинчиваются к сталь ным переборкам. Монтируется все внутреннее, заранее изготовленное по чертежам оборудование (койки, столы, шкафы и т.п.) . Выставляются рейки продольного набора бортов и набор палубы. После малковки борта обшиваются фанерой, монтируются стенки рубки и палуба, устанавливаются люки.

Если учесть, что стык “сталь—дерево” проходит ниже уровня верхних коек – в шкафах, то изоляции и зашивки бортов не требуется. Изнутри корпус выглядит как полностью деревянный.

Анализ проделанной работы показывает, что возможна постройка малых судов длиной 4 8 м композитной конструкции (“сталь—дерево”) при приемлемых весовых характеристиках. Корпус при этом будет иметь повышенную остойчивость.

Проектирование такого композитного корпуса требует особо тщательной конструкторской проработки всех без исключения его частей и узлов соединения “сталь—дерево”.

Эдуард Романченко, г. Клайпеда.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №178.

10.09.2011 Posted by | композитные конструкции, проектирование, технология | , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme