復合材料在中國船艇方面的應用

徐家匯

具有悠久歷史的中國正處于快速的發(fā)展之中，作為“古老工藝技術”遺產(chǎn)代表的船艇用復合材料行業(yè)亦是如此，但實際上，在許多方面它正在向世界級水平轉(zhuǎn)變。
    中國國內(nèi)的船艇市場幾乎完全集中在商用船艇和準軍用船艇上，而沒有休閑游艇工業(yè)市場。隨著推動經(jīng)濟發(fā)展的企業(yè)家們財富的快速增長，預計休閑游艇行業(yè)會出現(xiàn)增長（有種說法是爆炸性增長），但關于發(fā)展的時機卻有著不同的看法。YP Loke為BoatTech China所寫的報告估計，2006年，中國約有250家生產(chǎn)10~20米長玻璃鋼（GRP）船艇的公司。
    商用船艇受中國船級社（CCS）規(guī)范的制約，而且直到最近，這些規(guī)范仍未能與復合材料技術的國際發(fā)展水平同步。 除了某些條款外，其最新版本寫得還不錯，包含一套現(xiàn)代的規(guī)范要求，反映了當前有關船艇的各種載荷、建造技術和材料等方面的知識。 但是，目前的各種設計更符合以往的規(guī)定，而船艇建造商不得不去適應新的規(guī)章環(huán)境。結(jié)果，許多為地方使用而建造的小船，其建造理念還是很傳統(tǒng)，仍然采用間距很小的交叉梁系加強的單殼板結(jié)構(gòu)，且原材料只是短切纖維氈（CSM）/無捻粗紗方格布（WR）增強的聚酯樹脂復合材料。為了使這些船艇制造廠與時俱進，采用夾層結(jié)構(gòu)和利用更有效又易得的多軸向增強材料，他們需要向中國船級社提供有說服力的工程設計論證書，用以解釋他們想做什么，并證明他們建議的方法能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。沒有必要去改變監(jiān)管部門的態(tài)度，事實上他們的想法是向前看的，他們要做的是幫助監(jiān)管部門去接受新技術。
    近海市場用休閑船艇的建造是不受地區(qū)規(guī)范約束的。然而，在許多情況下，層合板結(jié)構(gòu)的制造方法仍然是很傳統(tǒng)的，這是由于所建造的船艇是比較老式的，通常排水量較大，因而對重量并不敏感。這些項目都來自臺灣，因為臺灣的船艇制造業(yè)轉(zhuǎn)向了“高端市場”，生產(chǎn)更大型的半定制的機動游艇。由于臺灣的勞動力成本升高，其12~18米類型的船艇在國際市場既定的價格下已無利可圖了，因此，他們將上述船艇的生產(chǎn)連同大約十年前的制造技術一起轉(zhuǎn)移到大陸。這樣的做法很容易理解，因為各種建造工藝經(jīng)過檢驗是可靠的，而且很容易復制。當船廠建成，制造能力變得更強，而且可在當?shù)孬@得其它各種材料時，傳統(tǒng)的短切纖維氈/無捻粗紗方格布方法會被替換，但這樣做必須通過很多準則的證明，而不僅僅是考慮建造成本。
   由于勞動力成本較低，在中國的制造成本很可能比在其它地區(qū)低。而且，較低的材料費用也是重要因素之一。整體而言，中國的復合材料市場是巨大的，而船艇領域正是出于這樣的環(huán)境之中，而且在中國有機會尋找到比其它低勞動力成本地區(qū)價格更低的商品。許多擁有下一代技術的供應廠商正在不斷進駐中國，例如：多軸向織物制造商、環(huán)氧樹脂制造商和芯材制造商。正如High Modulus公司在BoatTech China 2006上所闡述的，勞動力成本和材料成本之間的差別導致了低成本層合板的技術規(guī)范，而這樣的規(guī)范不會發(fā)生出現(xiàn)在美國或其它市場。多軸向織物現(xiàn)已面市，成本低于西方市場，無捻粗紗方格布相對很低的成本往往導致優(yōu)化的層合結(jié)構(gòu)仍然非常傳統(tǒng)。在其它市場中，上述兩種增強材料價格的差別很小，而商用船艇傾向于采用多軸向縫編織物，因為增加的材料成本可以被較低的勞動力成本抵消。
    至此，我們所描述的是停滯在20世紀70年代的一個行業(yè)，它顯然與船用復合材料經(jīng)過最近20年發(fā)展取得的許多進展不相稱。但請不必驚訝——它正在非常迅速的改變著。中國船艇制造商學習和嘗試新技術熱情和意愿可能是世界其它地區(qū)無法比擬的。許多船廠認識到他們目前的水平與必須要具備的國際競爭力之間存在著差距，因而他們正在迅速趕超。
   例如，真空輔助成型工藝的使用，而目前大陸尚無排放規(guī)定來推動這一工藝的應用。根據(jù)已知的勞動力成本和進口真空薄膜和傳遞介質(zhì)的成本，可見，真空輔助成型工藝目前還不是減少生產(chǎn)成本的一條途徑。但是，有些船廠已經(jīng)認識到，真空輔助成型是一種能使技能相對不高的工人生產(chǎn)出高質(zhì)量零部件的技術，并可在現(xiàn)場提供良好的工藝控制。因而，國際市場對這種技術的需求與日俱增。
    位于Doumen的Cheoy Lee公司與High Modulus公司合作密切，多年來一直采用真空輔助成型工藝制造80~100英尺的半定制摩托艇。由于GRPGuru公司的Andre Coquet在培訓方面的投入和船廠自身專業(yè)技術和能力的發(fā)展，現(xiàn)在他們已采用真空輔助成型工藝制造船體、甲板和大多數(shù)內(nèi)部構(gòu)件。這表明其技術規(guī)范已朝著如何采用多軸向織物和開槽的PVC泡沫得到更好流動性的方向發(fā)展。由于船體的尺寸和必需的涂層，他們并不擔心纖維和芯材的印跡，而是通過一次作業(yè)進行整個層合結(jié)構(gòu)的真空輔助成型。
   沿襲這一新工藝技術的太陽鳥游艇制造有限公司，其方法稍有不同。該公司62英尺機動游艇的艇體表面先覆蓋兩層300 g/m2的短切纖維氈，接著手工鋪設三軸向縫編織物作為結(jié)構(gòu)外層，然后灌注開槽的Airex C70 PVC泡沫芯材和雙軸向縫編織物內(nèi)層。在甲板和艙壁中，整個層合結(jié)構(gòu)是一次注塑成型的。
    美國西雅圖Padden Creek Boatworks公司的Vic Duppenthaler先生花了兩年時間，來使這個老船廠獲得在美國市場競爭所必需的技術。他同意為High Modulus公司開發(fā)這些技術規(guī)范，它們以完整的工具包格式來提供，其中所有的增強材料和芯材都是預先切割好的，可以直接裝入模具中。
    還有其它一些復合材料船艇制造領域的先進技術實例。在上海，紅雙喜游艇有限公司早已采用真空袋成型夾芯結(jié)構(gòu)，并順利承擔建造了一批由Dubois設計的68英尺帆船，用于參加Clipper環(huán)球帆船賽；同樣在上海，F(xiàn)ive Star Marine公司采用同樣的技術制造多艘用于斯堪的那維亞市場的客運機動艇；浙江杭州的飛鷹船艇有限公司是世界最大的碳纖維劃艇制造商之一，擁有350多名員工，工廠面積超過26000 m2。著名的澳大利亞船艇制造商McConaghy已經(jīng)與香港Jinli Composites公司成立了一家合資企業(yè)，開始建造中國第一艘美洲杯（America's Cup）級游艇。
    這些實例表明，雖然從總體來看，中國的船艇制造工業(yè)尚落后于當今的國際標準，但在許多方面已經(jīng)取得了快速的技術進步，而且通過新的設計和適當?shù)膮f(xié)助，它必將成為世界級的競爭對手。

徐家匯

引用第4樓yunwater2042于2009-04-11 05:45 PM發(fā)表的  :



真空輔助成型工藝實際在應用的情況，市場上的原材料市場，輔料市場？ 據(jù)所知，目前在用VARTM的好似不是很多呢？

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能用這個就不錯了。

yunwater2042

引用第3樓徐家匯于2009-04-07 05:02 PM發(fā)表的  :


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具體要什么[s:3]

真空輔助成型工藝實際在應用的情況，市場上的原材料市場，輔料市場？ 據(jù)所知，目前在用VARTM的好似不是很多呢？

徐家匯

引用第2樓yunwater2042于2009-04-06 03:02 PM發(fā)表的  :
老大，有沒有更新一點的數(shù)據(jù)，資訊阿？

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具體要什么[s:3]

yunwater2042

老大，有沒有更新一點的數(shù)據(jù)，資訊阿？

墮落天使

要稱為世界級的競爭對手，中國的船艇業(yè)還有很長的路要走，現(xiàn)在大多制作的都是小型船體 工藝都比較老 不過中國發(fā)展的速度總是會讓你驚嘆的   繼續(xù)關注中。。。