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

D4 – рожденная конкуренцией.

Cagliari RC44 Cup, 03 07 2011

Технология D4, принадлежащая теперь компании Dimension-Polyant, в свое время была разработана и реализована двумя австралийцами, членами Австралийского крейсерского яхт-клуба Бобом Фрезером и Бредом Стефенсом. История берет начало в 1970-х, когда Боб Фрезер (Bob Fraser) основал свой бизнес по производству парусов в Сиднее. В 1975 году он объединил усилия с Бредом Стефенсом (Brad Stephens), который вскоре стал главным конструктором парусов в компании Fraser Sails. Компания развивалась весьма успешно: к 1986 году Fraser Sails уже имела свои мастерские в различных частях Австралии, а также в Калифорнии, на Род-Айленде и в Японии. В своем регионе они были вне конкуренции, достаточно сказать, что в 1994 году все команды австралийского Kanwood Cup на Гавайях использовали паруса Fraser Sails.

В начале 1980-х годов, когда использование компьютеров при проектировании парусов было довольно ограниченным, Стефенс написал ряд дизайнерских программ, которые позволяли использовать виртуальные «шаблоны» для разработки парусов. Этот опыт в области программирования, а также практические знания производства парусов заложили основу для создания в дальнейшем высокотехнологического продукта – D4.

В начале 90-х на рынке появилась конкурентная технология 3DL компании North Sails. Началась очень серьезная борьба за парусный рынок. Фрезер признал, что «технологи North Sails сделали значительный шаг вперед», но сдаваться не собирался. Владелец компании вспоминает, что в 1995 году на Адмиральском Кубке большая часть лодок была экипирована парусами North 3DL. Фрейзер и Стефенс начали разрабатывать альтернативный продукт, обладающий своими сильными сторонами.

001

Было ясно, что предложенный конкурентами способ укладки усиленных волокон непосредственно на пленку с последующим ламинированием вместе с еще одним, покрывающим слоем – самый верный путь создания легкого и прочного паруса. Однако эффективность производства подвергалась обоснованной критике: изготовление парусов на гибкой форме и ламинирование только вакуумированием выглядело не очень надежным и весьма фондоемким процессом. Качество ламината, спекаемого по технологии DL, принципиально не могло достичь качества ламината, получаемого при традиционном горячем ламинировании в валках. Рентабельность тоже оставалась под вопросом.

К началу 1996 года Fraser Sails определились с собственной технологией производства материалов, сочетающих в себе качество парусов 3DL и долговечность рулонных ламинатов. Поскольку ламинирование на гибкой форме не обеспечивало выпекаемой сэндвичевой конструкции необходимых свойств, Фрезер и Стефенс решили, что должен применяться валковый ламинатор, а весь процесс проходить на плоскости под требуемым давлением. Это означало, что паруса должны были быть собраны из нескольких горизонтальных панелей (технологи называют их «мембраны»).

002

Разработанную технологию вкратце можно описать таким образом. Модель паруса, спроектированного на компьютере, дополняется рисунком линий равного напряжения. При этом задаются требуемые по техническому заданию качества: вес, жесткость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и т.д. После этого трехмерная модель паруса преобразуется в плоские панели. После выкраивания полученных плоских элементов, на них по линиям равных напряжений наносят армирующие волокна, накладывают верхний слой пленки и ламинируют в горячих валках, спаивая таким образом пленку и волокна. Полученные «мембраны» в соответствии с чертежом паруса и нанесенной разметкой соединяют между собой различными способами (сшивают, склеивают, сваривают ультразвуком).

Фрезер и Стефенс потратили довольно много усилий и денег для того, чтобы подготовить оборудование и оснастку, необходимые для производства парусов по новой технологии. Как только изготовление «мембран» D4 было одобрено, Fraser Sails сделали его доступным для других производителей парусов. Hood Sailmakers в Сиднее была одной из первых независимых компаний, которая начала использовать в своей работе этот новационный продукт. Вскоре их примеру последовали и остальные.

004

 

В 1999 году Робби Дойл и Фрезер провели переговоры, которые завершились двумя отдельными соглашениями. Fraser Sails открыли торговый дом Doyle Fraser Sails, а Doyle Sailmakers получил не эксклюзивный доступ к D4. В 2004 году Fraser Sails заключили многомиллионный договор о продаже технологии с крупнейшим мировым производителем ламинатных материалов компанией Dimension-Polyant. Оба владельца – Фрезер и Стефенс – продали свои акции в Doyle Fraser Sailmakers и присоединились к Dimension-Polyant. В рамках передачи технологии они участвовали в строительстве нового завода D4 в Германии, куда было поставлено австралийское оборудование для укладки нити и ламинирования.

Немецкий завод в настоящее время производит паруса D4 в основном для Европы, а австралийский обеспечивает большую часть всего мирового производства. Сегодня технология D4 применяется многими производителями при изготовлении парусов по своим собственным проектам. Система, разработанная Dimension-Polyant, позволяет подобрать необходимые размеры «мембран» для конкретного паруса и выполнить любой заказ, опираясь на присланные спецификации. «Мембраны» поставляются как по отдельности, так и в сборе, когда мастерским остается только нанести на парус завершающие штрихи.

Боб Фрейзер в настоящее время уже отошел от дел, а Бред Стефенс работает в качестве управляющего директора в компании Dimension Polyant Membranes Pty Ltd.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №241.

01.08.2013 Posted by | паруса | , , , , | 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

Что такое углепластик?

За два последних десятилетия в ракетно-космической технике, в самолетостроении и судостроении, при создании ряда уникальных машин, таких, как гоночные автомобили, все шире применяются новые волокнистые конструкционные материалы, подобные стеклопластикам (СП), но во мнoгoм превосходящие их по важнейшим характеристикам.Образуются такие мaтepиалы армированием матрицы  металлическими или неметаллическими высокопрочными и высокомодульными волокнами. К мeталлическим волокнам относятся волокна (нити) из бора, нержавеющей стали и различных жаропрочных сплавов, а к неметаллическим — волокна углерода, графита, кремнеземные и кварцевые нити и др. Композиции, apмиpoванныe неметаллическими волокнами, получили общее название —  полимерные композиционные материалы (ПКМ).

Сами матрицы также мoгут быть как металлическими (чаще вceгo — из алюминия), так и неметаллическими —  полимерными (из синтетических смол). Mеталлические матрицы — пластичны, неметаллические —  нe пластичны, т. е. не имеют пластических деформаций под нагрузкой вплоть до разрушения.

В судостроении из всех новых полимерных композиционных материалов наибольшее pаспpoстранение получили  углепластики (УП), т. е. композиты с непластичными матрицами на основе синтетических смол, aрмированными углеродным  волокнами (УВ). В ряде случаев УВ используются в сочетании со стеклянными волокнами (такой материал называется углестеклопластиком)  или с органическими волокнами (углеорганопластик).

УГЛЕРОДНЫЙ  АРМИРУЮЩИЙ  НАПОЛНИТЕЛЬ. Углepoдное волокно на 85 — 99 % состоит нз углерода. Получают углеродные волокна термической обработкой таких органических волокон, как вискозное кордное волокно, полиакрилонитрильное волокно (ПАН — волокно), нефтяной пек; реже производят УВ из кaмeннoyгoльныx пеков, лигнина, феноло — формальдегидных волокон. Волокна, предназначенные для переработки на УВ, не должны плавиться при термической обработке, должны давать высокое коксовое число, т. е. показатель (% по массе), характеризующий выход  нелетучего остатка (углерода) при нагревании.

В зависимости от температуры обработки и содержания углерода углеволокно делится на частично карбонизированное  (до 9000С; 85 — 90 % С), карбонизированное   (900 — 15000С; 95 — 99 % С) и графитизированное  (1500 — 3000ОС; более  99 % С). Читать далее

14.08.2011 Posted by | композитные конструкции, технология, углепластик | , , , , , , , , , , , , , | 2 комментария

   

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