|
一、引言 隨著船舶產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，特別是中小型船舶的制造材 料不斷更新和大量生產(chǎn)，從而產(chǎn)生了如何環(huán)保節(jié)能，提高船 舶功能，提高船舶質(zhì)量，節(jié)約船舶用材，簡化船舶生產(chǎn)的工 序，降低船舶制造成本及材料再生利用等問題。使用便于回 收、生產(chǎn)過程簡便、易于加工的材料，選用無毒無害和可再 生材料建造船舶是整個綠色造船中的一個環(huán)節(jié)。 由于高性能合金材料價格昂貴，致使其推廣應(yīng)用越來越 困難。玻璃鋼雖具有重量輕、能耗小、維修費(fèi)用低、利用率 高等優(yōu)點，但是玻璃鋼樹脂含毒性，生產(chǎn)時對工人健康有害。 而且玻璃鋼材料易破損，報廢后無法回收，對環(huán)境造成污染。 纖維增強(qiáng)塑料可用來制造各種用途的小艇，從漁船、摩 托艇、游艇到交通艇和漁政巡邏艇等。用纖維增強(qiáng)塑料制造 的漁船其數(shù)量之多實際上已超過了鋼質(zhì)漁船。相反以碳纖維 為基礎(chǔ)的或以它為芯材的夾層結(jié)構(gòu)在造船界卻一直未能普 及，只是在某些大型快艇中有所應(yīng)用，主要原因是這種材料 價格昂貴，使用不經(jīng)濟(jì)。近年來，造船企業(yè)開始嘗試針對 PVC 作為造船材料的滾塑成型技術(shù)[1]。
二、滾塑成型技術(shù)及其在船舶建造中的應(yīng)用
滾塑成型是塑料成型加工一個分支，始于 20世紀(jì) 40年代，最初主要用于 PVC 糊樹脂，生產(chǎn)小型制品。自 20世紀(jì)70年代，滾塑成型技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用，美國、 日本和德國等先后實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，不僅能生產(chǎn)小型制品， 也可以生產(chǎn)出用注塑和中空成型方法無法加工的大型或超大 型的容器[2]。近幾年來，國內(nèi)滾塑成型生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)模也有 了一定的發(fā)展[3]，但同國外相比差距十分明顯，現(xiàn)有的滾塑 生產(chǎn)廠主要分布在東北、華北、華東和沿海地區(qū)。隨著國內(nèi) 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滾塑制品正在進(jìn)入市場，并逐漸被人們接受。 滾塑成型原理較簡單，但所包含的物理過程卻非常復(fù)雜， 目前還沒有理想的數(shù)學(xué)模型可以描述其物料的流動。它的加 工方法較獨特，其加熱、成型和冷卻都是在無內(nèi)壓的模具中 進(jìn)行的。將定量的糊狀或粉狀樹脂加入模具中，通過對模具 的加熱及縱橫向的雙軸旋轉(zhuǎn)，翻滾的樹脂在自身重力的作用 下與被加熱的模具內(nèi)表面接觸，并逐漸熔融成均勻的熔體，由于樹脂之間的摩擦和旋轉(zhuǎn)模具內(nèi)表面的拖曳作用，使物料池中的物料向模壁上方運(yùn)動；當(dāng)樹脂重力足以克服此作用力 時，物料就越過物料池頂落到對面模壁上。隨著模具不停地 旋轉(zhuǎn)，被熔化的物料熔體就均勻地涂覆在整個模具上，然后 通過冷空氣、噴水冷卻固化，打開模具，就可得到所需制品[4]。 美國在船舶塑料化進(jìn)展中處于領(lǐng)先地位，并且還廣泛用 于軍用小型船舶的制造，其塑料材料比例中由 1980 年的6.1%上升到 2005年的 32%。日本由 1976年的 5.3%上升 到 2005年的 28%。小型船舶塑料化當(dāng)前的趨勢是由作為普 通的裝飾件和軟墊轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)和功能件[5]。換而言之，由船舶內(nèi)部裝飾擴(kuò)展到船舶外部結(jié)構(gòu)及船體的整體結(jié)構(gòu)。 國內(nèi)大部分滾塑船舶制造企業(yè)主要是以技術(shù)引進(jìn)為主， 技術(shù)自主研發(fā)的企業(yè)并不多，而且所制造的船舶大部分限制 在 5m之內(nèi)。浙江嵊泗洋山滾塑游艇科技開發(fā)有限公司則在 引進(jìn)技術(shù)的同時加大投資進(jìn)行了滾塑游艇成型的技術(shù)攻關(guān)， 目前已經(jīng)具備對船長在 15m 以下的小型全塑游艇船體結(jié)構(gòu) 設(shè)計、模具制造技術(shù)，完成滾塑游艇成型的加工。
滾塑船艇采用的原料是經(jīng)挪威船級社（2008 年）《STANDARD FOR CERTIFICATION No. 2.21》標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的聚乙烯，具有無污染、強(qiáng)度好、耐腐蝕、耐環(huán)境應(yīng)力好和良 好的耐熱性、絕緣性的特點。滾塑船正是充分利用了聚乙烯的 這些特點，使其具有了以下優(yōu)于鋼質(zhì)、木質(zhì)和玻璃鋼船的特點：
（1）航速快。聚乙烯船船體整體一次成型，船體表面光 滑，阻力小。
（2）穩(wěn)性好、抗風(fēng)能力強(qiáng)。聚乙烯比重約900~960kg/m3，約是鋼材的 2/15在右，聚乙烯船壓載重 心低，與同類鋼質(zhì)船相比，在其他參數(shù)不變的情況下，聚乙 烯船的橫搖周期與鋼質(zhì)船相比可縮短2min~3min，在風(fēng)浪中起浮性好，回復(fù)能力強(qiáng)，相對而言抗風(fēng)能力增強(qiáng)。
（3）使用壽命長，維修費(fèi)用低。鋼質(zhì)漁船易銹蝕，在群 眾漁業(yè)中使用年限一般在 10年~15年。如再繼續(xù)使用，維 修費(fèi)用將大大增加，鋼質(zhì)船要保證使用 20年，每年必須要 加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)、去銹涂漆，每三年還需進(jìn)行一次大修。聚乙 烯船由于具有良好的耐腐蝕性，船體永不銹蝕，不需像鋼質(zhì)船每年進(jìn)行維護(hù)，不耽誤捕魚時間，還可以節(jié)省維修費(fèi)用。
（4）經(jīng)濟(jì)性好。由于聚乙烯船具有節(jié)能、維修費(fèi)用低、 使用壽命長、維修方便等特點，一次性投資與同規(guī)格的鋼質(zhì) 船相差范圍不大，但其不用維修，使得聚乙烯船的經(jīng)濟(jì)性能 優(yōu)于鋼質(zhì)船和玻璃鋼船。
（5）節(jié)能效果好。聚乙烯船能充分利用船艇的空間、遇 到撞擊后能自行回彈不會永久變形，生產(chǎn)成本低。
| 
|玻璃鋼復(fù)合材料商城|聯(lián)系我們|Archiver|手機(jī)版|小黑屋|
FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇
蜀ICP備10204395號-1
發(fā)表于 2011-3-22 10:16:13
QQ好友和群
QQ空間
收藏
轉(zhuǎn)播
分享
淘帖