В стеклопластиковом судостроении точность имеет первейшее значение.


При любом варианте технологии стеклопластикового судостроения процесс постройки корпуса состоит из трех последовательно выполняемых операций: 1 — изготовления форм для формования по ним технологической оснастки (матриц, пуансонов болванов); 2 — изготовления самой оснастки; 3 — собственно изготовления секций корпуса в этой оснастке. Высокая точность необходима на всех стадиях, причем обеспечение полного соответствия сложной пространственной формы крупногабаритного изделия — корпуса — теоретическому чертежу судна обычно представляет большую сложность.

 

Тем большую сложность представляет изготовление форм для получения термопластовых корпусов и литейных форм, рассчитанных на получение тонкостенных корпусов малого судна. Добиться требуемой точности при использовании традиционных для судостроения снимаемых с плаза шаблонов и лекал очень трудно, поэтому автоматизация переноса форм с чертежа на материал давно представлялась первостепенной важности делом.

 

В городе Чезапик (шт. Вирджиния) двое сыновей знаменитого кораблестроителя и конструктора Дональда Блаунта решили эту задачу. Уильям и Даг в конце 1999 г. учредили компанию “Precision Shapes of Virginia” (PSOV). Прежде чем нанять 32 рабочих, которые сейчас вручную доводят литейные формы до совершенства, братья выписали из шведской компании “ABB Automation” робот и подключили к нему программное обеспечение от “RTS Networks” (Финляндия).

 

Шведский гигант киборг может создавать любые формы длиной до 80 футов с такой точностью, что в любой пространственной точке отклонение от проектных размеров не будет превышать один миллиметр. Это означает и повышение качества изготовления корпуса и ускорение производства и выпуск значительно более широкого ассортимента моделей.

 

 

 

“Хорошая яхта начинается с точных и жестких форм, и это — наш конек”, — считают братья Блаунты. Сегодня они получают две трети дохода от производства матриц для формования и одну треть — от выпуска литейных форм, но в будущем выйдут на первый план именно литейные формы. Как и во всяком проекте, все начинается с кульмана.

 

Конструкторы при помощи программы автоматизированного проектирования создают приблизительный чертеж, после чего начинается процесс согласования деталей между Блаунтами и заказчиками — представителями верфи. Эта игра в пинг – понг может длиться недели. Наконец, когда клиент утвердит цифровые чертежи и обводов, и общего расположения судна, электронное проектирование заканчивается и начинается физическое создание судна.

 

В действие вступает робот — две его гигантские механические руки начинают выфрезеровывать матрицу из блоков пенопласта, склеенных в единый массив. Из проекта робот получает данные о форме корпуса, преобразованные в специальные команды — где, что и сколько резать: манипуляторы приводятся в движение и “высекают” из пенопластового айсберга скульптуру будущего корпуса.

 

Каждая “рука” может двигаться вокруг семи осей (тогда как у большинства ныне существующих роботов — только вокруг пяти) и режет пенопласт со скоростью 0.9 м в секунду. После удаления пыли и стружки из бесформенной массы предстает будущий корпус катера: вот пространство для рыбного садка, там — люк для спуска в машинное отделение; репортерам демонстрировалась матрица для изготовления нижней части формы, предназначенной для отливки секции палубы.

 

Робот специально вырезает матрицу с солидным минусовым допуском порядка четверти дюйма. По окончании этого этапа рабочие напыляют на матрицу слой смолы толщиной три четверти дюйма. За тем тот же робот другим, более точным веретенообразным инструментом снимает лишнее до точных размеров, то есть с допуском 1 мм.

 

Поскольку в смоле нет армирующего стекломатериала, инструмент практически не стачивается. Этот этап длится на 20% дольше, чем этап грубой обработки заготовки, поскольку робот до бивается идеальной точности формы. Однако поскольку процесс полностью автоматизирован, робот трудится круглые сутки.

 

“Поскольку манипуляторы движутся по направляющим длиной 80 футов, которые расположены по обе стороны от ДП, мы можем запустить в работу одновременно три или четыре формы, — объясняет Даг журналистам. — Мы просто оставляем робота на ночь, а наутро находим три или четыре заготовки, готовые для дальнейшей обработки”.

 

 

На этом обязанности робота кончаются и начинаются заботы людей. Они переносят формы в другую часть цеха и укрепляют их массивными стальными распорками, чтобы не допустить коробления при обработке поверхности. Первым накладывается слой грунтовки на основе дюратека (Duratec), затем наносится специальная грунтовка, поддающаяся обработке наждачной бумагой тонкостью 600 единиц; после этого накладывается последний слой черного глянца, который зачищается бумагой тонкостью 1000 или даже 2000 единиц. Нанесение и обработка этих покрытий занимает около трех недель.

 

После этого можно готовить вторые половинки литейной формы с учетом необходимой толщины пространства между ними. Для этого иногда на ту же матрицу сначала наносят слой оранжевого геля. Следом наносится слой смолы из полиэстера с толченым стеклом, а в последнюю очередь — слой стеклопластика для придания прочности. Рабочие снимают заготовку и укрепляют ее на металлической основе, чтобы предотвратить изменение формы.

 

Большую экономию, особенно при выпуске малосерийной продукции, дает использование так называемых “плавающих форм”. Вместо того, чтобы делать обе половины литейной формы абсолютно жесткими, применяя мощные металлические подкрепления, используют принцип несжимаемости воды: их накрывают камерами, заполняемыми водой. Давление воды снаружи, воспринимающее давление литейной смеси изнутри формы, препятствует ее деформации.

 

Вот и все. Спустя пять недель после утверждения проекта корпусостроитель получает комплект литейных форм, идеально соответствующих цифровой модели корпуса. Заказчик может не бояться: отверстия под крепеж соединения секций палубы и корпуса совпадут, никаких отклонений обводов, снижающих ходкость судна, не будет.

 

Многие корпусостроители теперь могут перейти на полузаказную форму обслуживания клиентов. Поскольку PSOV готовит новые формы быстрее, чем раньше, строители могут выпускать несколько моделей по одному проекту, что снижает расходы и время. Большее количество проектов — это более широкий ассортимент, который смогут предложить дилеры покупателям. Например, на существующий проект ни чего не стоит добавить верхний мостик.

 

«За рубежом.

 

Источник:  «Катера и Яхты»,  №175.

 

Оставить комментарий

Комментарии: 0