Cтеклопластик в нашем малом судостроении. Часть 2.


Далее Комментариев: 0

"Стеклопластик" : анатомия, болезнь, лечение. Часть 2.


Далее Комментариев: 5

Стеклопластик в нашем малом судостроении.


Далее Комментариев: 0

Стеклопластиковые мачты для парусных яхт.


Далее Комментариев: 3

Современные разделительные материалы для стеклопластика.


Далее Комментариев: 0

Чтобы быть нарядным. Все о красках для стеклопластиковых судов.


Далее Комментариев: 0

В стеклопластиковом судостроении точность имеет первейшее значение.


Далее Комментариев: 0

Покрытие корпуса судна стеклопластиком.


Далее Комментариев: 0

Новые гелькоуты фирмы - "NESTE CHMICELS".


Далее Комментариев: 0

Технология инфузии в стеклопластиковом малом судостроении.


Далее Комментариев: 0

Быстрый ремонт стеклопластикового корпуса малого судна.


Далее Комментариев: 1

Современное малое пластиковое судостроение. Часть 5.


Далее Комментариев: 0

Малое судно из стеклопластика - без матриц.


Далее Комментариев: 0

Матрица без секретов.


Далее Комментариев: 1

Новые смолы фирмы "NESTE CHEMICALS".


Далее Комментариев: 0

Современное пластиковое малое судостроение. Част 4.


Далее Комментариев: 0

Современное пластиковое малое судостроение. Часть 3.


Далее Комментариев: 0

Современное пластиковое малое судостроение. Часть 2.


Далее Комментариев: 0

Современное пластиковое малое судостроение. Часть 1.

Современное серийное пластиковое судостроение делится на две большие группы: в одной судостроители работают с материалами термопластическими, в другой – с термореактивными. Термопласты (например, такие популярные в судостроении, как АБС и полиэтилен) – это синтетические вещества, отверждаемые при остывании, но легко размягчающиеся и/или плавящиеся при повторном нагревании.

Такие качества позволяют сравнительно легко формовать из них небольшие корпуса при помощи прессов и пуансонов, что делает это производство высокомеханизированным. Термореактивные же синтетические материалы (о которых и пойдет речь в этой статье), чаще всего представляющие собой композицию из связующего и армирующего веществ, после начального отверждения уже не подвержены повторному размягчению или плавлению при нагреве.

 

 

Сегодня существует достаточно большое количество различных методик укладки стеклоткани в форму, пропитки ее смолой и после дующей формовки корпуса. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, а также области применения.Совершенствование и разнообразие конструкционных материалов также накладывает свой отпечаток на применяемые процессы. Современная стеклопластиковая композиция – очень сложный по составу и структуре материал, состоящий из трех основных компонентов.

 

Это, вопервых, сама химическая матрица или связующее – иными словами, смола и ее отвердитель, во-вторых, армирующие волокна стекло- или углеткани, несущие в композите основную физическую нагрузку, в-третьих, наполнитель, предназначенный для снижения удельного веса и/или себестоимости готового композита. В качестве такого наполнителя часто выступают бальса, пенопласты разных марок и др.

 

Смолы.

 

В пластиковом судостроении чаще всего применяются полиэфирные молы, причиной тому служат их умеренная себестоимость и достаточно простая технология применения. Самые дешевые вариации полиэфирных мол – так называемые ортофталевые, имеющие невысокие механические качества и ограниченную стойкость к соленой воде и ряду горюче-смазочных материалов. Эти смолы постепенно выходят из употребления, однако кое-где еще используются, прежде всего фирмами, которые производят небольшие лодки, значительную часть времени хранящиеся на берегу или рассчитанные на эксплуатацию в речных либо озерных условиях.

 

Гораздо более высокими механическими и химическими свойствами обладают изофталевые полиэфирные смолы, составляющие сегодня основную долю применяемых в малом судостроении. Но и им уже находится замена в лице винилэфирных смол: последние отличают не только более высокая прочность и химическая стойкость (они крайне мало подвержены гидролизному разложению или осмосу), но и (в отвержденном состоянии) повышенные вязкость и ударная стойкость.

 

Также они берут на себя часть динамических нагрузок, испытываемых корпусом. Однако для полной реализации всех достоинств смол этого типа их отверждение должно происходить по четко контролируемому температурному графику, что сложно осуществить на малых верфях.

 

Еще одной технологической особенностью современных полиэфирных смол с малым выделением стирола (так называемых низкоэмиссионных) является сосредоточение после начала отверждения в их верхнем слое парафиноподобных веществ, резко снижающих адгезию. Если такая смола начала отверждаться, то последующая приформовка к ней любых деталей возможна уже лишь после тщательной механической обработки поверхности застывшей смолы.

 

Эпоксидные смолы стоят особняком. Это один из лучших по своим физико-химическим свойствам материалов из имеющихся на рынке. Они отличаются высочайшей химической стойкостью и исключительными прочностными характеристиками, обеспечивающими высокую долговечность построенных с их использованием судов. Опытные яхтсмены знают, что на ходу эпоксидные яхты ведут себя по-иному, чем полиэфирные: их более жесткие корпуса иначе реагируют на волну, удары гребней о корпус тоже звучат по-другому.

 

Далее Комментариев: 0

Стеклопластиковые трехслойные конструкции в судостроении.

Среди множества новых pазнообpазных  конструкционных синтетических материалов наибольшее pаcпpocтpанeниe  для постройки малых судов получили  стеклоппластики, состоящие  из стекловолокнистого армирующего материала  и связующего (чаще вceгo –  на основе полиэфирных cмoл). Эти композиционные материалы  обладают целым рядом достоинств, обусловивших их популярность среди конструкторов и строителей малыx судов.

 

Процесс отверждения полиэфирных смол и пoлучения стeклопластиков на их основе может происходить при комнатной температуpe, что позволяет изготовлять изделия без нагрева и повышенного давления, что, в свою очередь, исключает необходимость в сложных процессах и дорогостоящем оборудовании.

 

Полиэфирные стеклопластики обладают высокой  механической прочностью и не уступают, в некоторых случаях, стали, обладая при этом гоpаздо меньшей удельной массой. Кроме тогo, стеклопластики обладают большой демпфирующей способностью, что позволяет корпусу cyдна выдерживать большие ударныe и вибрационные нагрузки. Если же сила  удара превысит критическую нагрузку, то pазрушения в пластмассовом корпусе, как пpавило, локальны и не pаcпpoстpаняются на большую площадь.

 

Cтeклопластик обладает относительно высокой стойкостью к  действию воды, масла, дизельного топлива, атмосферных влияний. Из стeклопластика  иногда  изготавливают  топливные и водяные цистерны, причем полупрозрачность  материала позволяет наблюдать уровень  хpанящейся жидкости.

 

Корпуса небольших судов из стeклопластика обычно монолитны, что исключает возможность пpоникновeния воды внутрь; они не гниют, не корродируют, окрашивать заново их можно раз в несколько лет.  Для спортивных судов важна возможность получения  идeально гладкой наружной  поверхности кopпуса, обладающей низким сопротивлением тpeния при движении в воде.

 

Далее Комментариев: 0

Осмос "чума" стеклопластика.

Осмос — что это в действительности — неизлечимая болезнь, небольшой косметический дефект или неизбежная стадия процесса старения этих материалов? К проблеме осмоса вследствие ее важности журнал обращался неоднократно. На этот раз о скрытых процессах, происходящих внутри слоистой конструкции стеклопластикового корпуса, рассказывает Найджел Клегг (“RYA Motor Cruising Annual”, 1999).

 

Большинство владельцев катеров и яхт привыкли к ежегодным процедурам очистки их корпусов от обрастания и понимают, что блестящее гелевое покрытие рано или поздно придется красить. Однако причины осмоса и вздутия гелевого покрытия остаются для многих загадкой, поэтому будет разумно сначала разобраться в физике этих процессов.

 

Осмос — чисто химический процесс гидролиза — насыщения водой материалов в слоистой конструкции из стеклопластика, который приводит к появлению ряда гигроскопических продуктов. Гелевое покрытие может сверкать лет до тридцати, но будьте уверены, процесс разложения внутри стеклопластика начался намного раньше.

 

Согласно старым учебникам, осмос — “ослабление силы раствора путем введения растворителя (обычно воды) через полупроницаемую мембрану”. Это подразумевает, что мы имеем “ячейку”, содержащую два раствора различной плотности (или химического потенциала), разделенных мембраной. В нашем случае ею служит полиэстеровое гелевое покрытие или слой краски, поскольку оба эти слоя проницаемы для воды, хотя и по – разному.

 

Эти “мембраны” не полупроницаемы (как полупроводники), а избирательно проницаемы, подобно очень тонким фильтрам: они легко пропускают простые молекулы (например, воды), а вот их проницаемость для сложных молекул (продукты разложения ламината) существенно ограничена.

 

Растворитель в данной ячейке стремится сбалансировать концентрацию двух растворов за счет перетекания сквозь мембрану в направлении раствора с большей плотностью, и данный процесс будет продолжаться до достижения равновесия. В результате более концентрированный раствор неизбежно увеличится в объеме. Для стеклопластика это означает, что возрастет давление и, как следствие, проявится вспучивание.

 

Разница давлений между двумя растворами называется осмотическим. Однако направление перетекания можно изменить на противоположное, если поменять растворы местами или приложить большее давление к более плотному раствору (по принципу обратного осмоса действуют некоторые установки для получения дистиллированной воды).

 

Оставив корпус на суше, можно добиться аналогичного эффекта, и большая часть влаги испарится. При этом удаляется только растворитель (вода), а продукты разложения ламината останутся внутри. Поэтому осмотический процесс нельзя “обратить вспять” одной лишь просушкой корпуса — необходимо удалить также продукты разложения.

 

Есть три стадии данного процесса — инертная, осмотическая и, наконец, вспучивание.

Далее Комментариев: 0

Уход за корпусом яхты из стеклопластика.

Принято считать, что суда, построенные из армированной стекловолокном пластмассы, не требуют ухода, тем не менее это не так. Их корпуса следует не только мыть, но и натирать восками и полировать. Для мытья принято использовать синтетические чистящие средства, а палубы с предохраняющим от скольжения покрытием чистят сухой жесткой щеткой и легким раствором мыла. А вот применять сильные растворители или песок, даже совсем мелкий, недопустимо: в тонком поверхностном слое при этом легковозникают царапины.

 

Сегодня существуют специальныечистящие средства и средства ухода за стеклопластиковыми конструкциями, которые содержат, как правило, силикон, воски и тефлон. В принципе, можно использовать и средства по уходу за автомобилем, за исключением органических растворителей, растворов соды, трихлорэтилена. Ацетон и четыреххлористый углерод надо применять очень осторожно.

При ремонте наружной обшивки важно очень тщательно зачищать поверхности, чтобы новые покрытия хорошо приклеивались.

! -  В соответствии с законом о защите водных акваторий запрещено “загрязнение воды в портах и вблизи судоходных путей мыльными растворами или другими чистящими средствами”.

 

Особое внимание надо уделять царапинам, чреватым развитием “пузырьковой болезни” — осмоса, т. е. химического процесса гидролиза, развивающегося вследствие проникновения, или диффузии, воды сквозь тонкий слой гелькоута и появления в ламинате пузырей. Поэтому маленькие царапины (без повреждения находящегося под декоративным покрытием слоя ламината) ремонтируют, применяя гелькоут, а повреждения, при которых оголяются стекловолокна, следует сразу зашпаклевать двухкомпонентным эпоксидным клеем, так как ламинат легко впитывает воду, которая может привести к еще большим повреждениям.

 

Так, в Санкт – Петербургском Речном яхтк – лубе в 2004 г. Тщательно ошкурили корпус перед окраской и… поставили на два осенних месяца под водостоки крыши. Естественно, все волокна стеклопластика на полиуретановой основе, которой она была оклеена (до этого покрыта эпоксидным грунтом), хорошо намокли и, если не разрушатся, то не скоро отдадут влагу — предстоит вакуумирование обшивки. Осмотические пузыри, обычно круглой в плане формы диаметром 2 см и более, располагаются между слоями стеклоткани (они остаются в ламинате даже при самой тщательной работе).

 

 

При их вскрытии вытекает струйка кислого раствора с резким запахом. Полезно знать, что полиэфирные смолы на основе изофталевой кислоты (изосмолы) менее склонны к образованию пузырей по сравнению с широко используемой в производстве ортофталевой смолой. Еще лучшую водостойкость имеет изофталкислотная — неопентилгликолевая смола (Iso—NPG). Стекломаты со связующим на базе поливинилацетата более склонны к образованию пузырей, чем проклеенные полиэфирными порошками. Благодаря своевременным специальным мерам можно значительно уменьшить опасность образования осмоса.

 

Далее Комментариев: 0