一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法技术

本发明专利技术公开了一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，艇体包括上艇体和下艇体，包括以下步骤：步骤1）模具设计与制造；将碳纤维小型艇艇体分为除舱门与舱口盖外的上艇体与下艇体两大部分；步骤2）铺贴成型；分别对上艇体和下艇体采用全碳纤维预浸料进行单独铺贴成型；步骤3）热压罐固化成型；上艇体、下艇体铺贴完成后分别进热压罐高温高压固化成型；步骤4）上艇体、下艇体装配；上艇体、下艇体完成固化后，切割产品余量至净尺寸，将上艇体定位吊装与下艇体对接，定位后在上艇体、下艇体连接处采用碳纤维平纹织物手糊液体树脂固化连接；（5）舾装；送至舾装部门安装到位、喷漆完成，本发明专利技术减少了树脂含量，提升了力学性能。提升了力学性能。提升了力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法


[0001]本专利技术涉及船艇生产
，特别涉及一种全碳纤维复合材料小型成型方法。

技术介绍

[0002]船艇作为水域交通工具已经有上千年历时，从早期的木舟到木板船，从第一艘钢船到合金金属船，从水泥船到玻璃钢船，无处不在见证船用材料的发展。
[0003]目前市场的小型船艇基本基本以玻璃钢复合材料为主。传统玻璃钢艇的制造工艺主要分为两种，一种是手工糊制，另一种是真空导入工艺成型。以上两种工艺操作简单，但生产周期长，固化后的层间易存在大量气泡，且树脂含量高、力学性能偏差。若采用碳纤维作为其原材料来增加其力学性能，则成本将大大增加，因碳纤维与传统不饱和树脂的结合性能较差，无法通过减薄艇体厚度来达到增强艇体结构力学性能的同时减轻艇体重量。
[0004]现有技术中公开了一种复合材料无人艇艇体成型方法，其公开号为：CN 114536809 A，其公布日为：2022.05.27，其复材成分主要采用玻璃纤维，其不足之处在于，力学性能相对较弱，重量偏重（因其采用玻璃纤维，强度没有碳纤维高，为达到使用强度，玻璃纤维艇的原材料用量需比碳纤维艇多才能达到强度要求，所有玻璃纤维艇的重量偏重），上层建筑和甲板成型采用组合装配（非整体成型工艺），下艇体与隔仓板采用个字成型后手糊连接（非整体成型工艺），组装的结构性能没有整体成型强度好。
[0005]想要优化现有复合材料成型工艺带来的树脂含量高（以上两种成型工艺制造的艇体树脂含量在38
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45%）、力学性能差，艇体结构重等问题，必须提出新的成型工艺才能实现，且最终达到进一步减轻重量、提高艇体力学性能的目标。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，减少树脂含量，提升力学性能。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，艇体包括上艇体和下艇体，包括以下步骤：步骤1）模具设计与制造；将碳纤维小型艇艇体分为除舱门与舱口盖外的上艇体与下艇体两大部分，设计制造对应模具，模具均采用阴模；步骤2）铺贴成型；分别对上艇体和下艇体采用全碳纤维预浸料进行单独铺贴成型；步骤2
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1）上艇体铺贴成型，上艇体包含甲板与上层建筑，其全部采用蒙皮加筋骨结构制造，先铺贴甲板蒙皮，再在甲板蒙皮上放置筋骨泡沫芯，再在筋骨泡沫芯上铺贴筋骨蒙皮；步骤2
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2）下艇体铺贴成型，下艇体包含船底板、舷侧板、艉封板以及隔舱板，艉封板采用泡沫夹芯加筋骨结构，其余均采用蒙皮加筋骨结构设计，先铺贴船底板、舷侧板、艉封板的蒙皮，在铺贴艉封板蒙皮的过程中加入泡沫夹芯，完成后铺贴船底板、舷侧板、艉封
板内侧筋骨结构，其铺贴工艺与上艇体内的筋骨铺贴工艺相同，最后在筋骨上铺贴隔舱板；步骤3）热压罐固化成型；上艇体、下艇体铺贴完成后分别进热压罐高温高压固化成型；步骤4）上艇体、下艇体装配；上艇体、下艇体完成固化后，切割产品余量至净尺寸，将上艇体定位吊装与下艇体对接，定位后在上艇体、下艇体连接处采用碳纤维平纹织物手糊液体树脂固化连接；步骤5）舾装；送至舾装部门安装到位、喷漆完成。
[0008]作为本专利技术的进一步限定，步骤2
‑
1）在进行甲板与上层建筑蒙皮铺贴时，上层建筑厚于甲板，在整铺过程中铺至上层建筑处时，在整铺过程中间隔添加加厚层，加厚层在上层建筑与甲板的过渡处采用丢层铺贴。
[0009]作为本专利技术的进一步限定，步骤2
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1）在进行筋骨铺贴时，利用激光投影仪定位好筋骨位置，铺放好十字形筋骨泡沫芯后，铺贴筋骨蒙皮，按照横筋、纵筋隔层铺贴，在交汇处采用间隔交错整铺，非整铺层筋骨两侧的预浸料采用翻边结构搭接在当前整铺层筋骨两侧，采用上述工艺在保证局部连接强度的前提下表面蒙皮厚度相同。
[0010]作为本专利技术的进一步限定，步骤2
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2）在进行船底板、舷侧板、艉封板表面蒙皮铺贴时，采用整体铺层，船底板厚于舷侧板、艉封板，在整铺过程中铺至船底处时，在整铺过程中间隔添加加厚层，加厚层在舷侧、尾部与船底过渡处采用丢层铺贴，尾部的泡沫夹芯在铺贴至一半厚度时加入，以保证两侧的蒙皮厚度相等。
[0011]作为本专利技术的进一步限定，步骤2
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2）中船底板、舷侧板、艉封板内侧筋骨结构铺贴时，利用激光投影仪定位好筋骨位置，铺放好十字形筋骨泡沫芯后，铺贴筋骨蒙皮，按照横筋、纵筋隔层铺贴，在交汇处采用间隔交错整铺，非整铺层筋骨两侧的预浸料采用翻边结构搭接在当前整铺层筋骨两侧，采用上述工艺在保证局部连接强度的前提下表面蒙皮厚度相同。
[0012]作为本专利技术的进一步限定，步骤2
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2）中隔舱板在铺贴时，利用舷侧模具定位安装隔舱板铺贴成型模具，将成型模具定位在纵向筋骨上，再沿成型模具、纵向筋骨、下艇体内层整铺。
[0013]作为本专利技术的进一步限定，隔舱板蒙皮铺贴完成后制作真空预抽袋预压实料片，后再利用激光投影仪在隔舱板上定位好筋骨位置，铺放好十字形筋骨泡沫芯后，铺贴筋骨蒙皮，按照横筋、纵筋隔层铺贴，在交汇处采用间隔交错整铺，非整铺层筋骨两侧的预浸料采用翻边结构搭接在当前整铺层筋骨两侧，采用上述工艺在保证局部连接强度的前提下表面蒙皮厚度相同作为本专利技术的进一步限定，步骤4）中上艇体与下艇体对接后安装定位螺栓，螺栓安装结束后，在上艇体、下艇体连接处采用碳纤维平纹织物手糊液体树脂固化连接。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术采用碳纤维预浸料铺贴热压罐成型制造工艺，大大减薄艇体设计厚度，减少艇体结构重量，提高运载能力；2.本专利技术将艇体结构分为两大零件，真正意义上采用半整体成型固化工艺，使实际建造与理论设计偏差缩小，简化结构的同时减少生产制造周期，从而进一步缩减成本，提高艇体结构强度。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术制成的小艇结构示意图。
[0017]图2为本专利技术制成的小艇分体结构示意图。
[0018]图3为本专利技术上艇体蒙皮铺贴示意图。
[0019]图4为本专利技术制成的小艇筋骨示意图。
[0020]图5为本专利技术中筋骨铺贴状态示意图一。
[0021]图6为本专利技术中筋骨铺贴状态示意图二。
[0022]图7为本专利技术中筋骨铺贴状态示意图三。
[0023]图8为本专利技术中筋骨铺贴状态示意图四。
[0024]图9为本专利技术中筋骨铺贴状态示意图五。
[0025]图10为本专利技术下艇体蒙皮铺贴示意图。
[0026]图11为本专利技术隔舱板铺贴示意图。
[0027]其中，1上艇体，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，艇体包括上艇体和下艇体，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）模具设计与制造；将碳纤维小型艇艇体分为除舱门与舱口盖外的上艇体与下艇体两大部分，设计制造对应模具，模具均采用阴模；步骤2）铺贴成型；分别对上艇体和下艇体采用全碳纤维预浸料进行单独铺贴成型；步骤2
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1）上艇体铺贴成型，上艇体包含甲板与上层建筑，其全部采用蒙皮加筋骨结构制造，先铺贴甲板蒙皮，再在甲板蒙皮上放置筋骨泡沫芯，再在筋骨泡沫芯上铺贴筋骨蒙皮；步骤2
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2）下艇体铺贴成型，下艇体包含船底板、舷侧板、艉封板以及隔舱板，艉封板采用泡沫夹芯加筋骨结构，其余均采用蒙皮加筋骨结构设计，先铺贴船底板、舷侧板、艉封板的蒙皮，在铺贴艉封板蒙皮的过程中加入泡沫夹芯，完成后铺贴船底板、舷侧板、艉封板内侧筋骨结构，其铺贴工艺与上艇体内的筋骨铺贴工艺相同，最后在筋骨上铺贴隔舱板；步骤3）热压罐固化成型；上艇体、下艇体铺贴完成后分别进热压罐高温高压固化成型；步骤4）上艇体、下艇体装配；上艇体、下艇体完成固化后，切割产品余量至净尺寸，将上艇体定位吊装与下艇体对接，定位后在上艇体、下艇体连接处采用碳纤维平纹织物手糊液体树脂固化连接；步骤5）舾装；送至舾装部门安装到位、喷漆完成。2.根据权利要求1所述的全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，其特征在于，步骤2
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1）在进行甲板与上层建筑蒙皮铺贴时，上层建筑厚于甲板，在整铺过程中铺至上层建筑处时，在整铺过程中间隔添加加厚层，加厚层在上层建筑与甲板的过渡处采用丢层铺贴。3.根据权利要求1或2所述的全碳纤维复合材料小型艇艇体成型方法，其特征在于，步骤2
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1）在进行筋骨铺贴时，利用激光投影仪定位好筋骨位置，铺放好十字形筋骨泡沫芯后，铺贴筋骨蒙皮，按照横筋、纵筋隔层铺贴，在交汇处采用间隔交错整铺，非整铺层筋骨两侧的预浸料采用翻边结构搭...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，王军，韩晴，马彦爽，周倩，刘慧中，介凯旋，陈云，胡英武，刘夫辉，
申请(专利权)人：江苏新扬新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：