CN107161285A - 纤维材料船体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种纤维材料船体的制造方法，涉及造船技术领域，所要解决的技术问题是使其制造的工艺更加简单，同时降低船体的生产成本。主要采用的技术方案为：纤维材料船体的制造方法，其包括如下步骤：按照船体的整体外形制造成型模具；将浸渍有树脂的玻璃钢纤维或者碳纤维，使用缠绕的方式缠绕在所述成型模具表面，缠绕成厚度大于等于1cm的船体；固化所述玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕成的船体；将固化后的船体和成型模具脱模；对船体的内部进行舱室结构设置之后，进行船头和船尾封堵。本发明的制造方法能够使船体一次性成型，能够提高生产效率、缩短成产周期、降低成产成本以及增加船体的强度，本发明的方法适用于帆船、快艇、游艇、渔船等的生产制造。
Description
技术领域
本发明涉及造船技术领域，特别是涉及一种纤维材料船体的制造方法。
背景技术
目前，船体的制造方式还是延续着船体下部、内部船舱结构、船体上盖这样的制造顺序，虽然船体的生产材料已经从木材、钢材发展到现在玻璃钢或碳纤维，但是船体的制造方式还是基本没有改变，而现有的制造船体的方法由于其制造工艺复杂、制造时间长、需要作业的工人多，导致船体的制造成本居高不下。以帆船为例，高额的船体制造成本，无法降低成品帆船的价格，制约了帆船运动的推广和普及。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种新的纤维材料船体的制造方法，所要解决的技术问题是使其制造的工艺更加简单，同时降低船体的生产成本，使其适用于帆船、快艇、游艇、渔船等任何船体的生产制造。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的纤维材料船体的制造方法，其包括如下步骤：
（1）按照船体的整体外形制造成型模具；
（2）将浸渍有树脂的玻璃钢纤维或者碳纤维，使用缠绕的方式缠绕在所述成型模具表面，缠绕成厚度为大于等于1cm的船体；
（3）固化所述玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕成的船体；
（4）将固化后的船体和成型模具脱模；
（5）对船体的内部进行舱室结构设置之后，进行船头和船尾封堵。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中所述成型模具的船头端到船尾端需要设置有大于等于0度的脱模斜度。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中所述成型模具表面缠绕有薄膜隔离层。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中步骤（2）中缠绕玻璃钢纤维或者碳纤维时，是通过转动所述成型模具使玻璃钢纤维或者碳纤维逐层的缠绕在所述成型模具表面。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中步骤（3）采用匀速转动所述成型模具预定时间的方式，使缠绕在所述成型模具表面的玻璃钢纤维或者碳纤维所述船体固化。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中匀速转动所述成型模具的时间要大于等于2小时。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中所述匀速转动所述成型模具的时间为大于等于24小时。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中所述帆船船体的整个制造过程需要在10-40摄氏度环境下完成。
优选的，前述的纤维材料船体的制造方法，其中所述帆船船体的整个制造过程的环境温度为25—35摄氏度。
借由上述技术方案，本发明纤维材料船体的制造方法至少具有下列优点：
本发明技术方案中，船体采用整体成型的方式进行制造，在制造过程中，是通过纤维缠绕模具的方式进行成型。相比现有技术中，船体的制造方式还是延续着船体下部、内部船舱结构、船体上盖这样的制造顺序，虽然船体的生产材料已经从木材、钢材发展到现在玻璃钢或碳纤维，但是船体的制造方式还是基本没有改变，而现有的制造船体的方法由于其制造工艺复杂、制造时间长、需要作业的工人多，导致船体的制造成本居高不下，以帆船为例，高额的船体制造成本，无法降低成品帆船的价格，制约了帆船运动的推广和普及。而本发明的制造方法能够使船体一次性成型，大大的提高了生产效率，缩短了船体的制造时间以及制造周期，在本发明的整个制造过程中只需要2-3个人进行操作，操作简单，节省了人力成本，另外采用本发明整体造船的方法造出来的船体的整体强度高，提高了船体在使用时的安全性能，综上本发明提出的船体的制造方法，其能够促进造船的整体成本下降。另外本发明的造船方法也适合快艇、游艇、渔船等任何船体的生产制造。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种纤维材料船体的制造方法的流程示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种纤维材料船体的制造方法的一种具体实施方式结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的纤维材料船体的制造方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本发明的实施例一提出的一种纤维材料船体的制造方法，如下步骤：（1）按照船体的整体外形制造成型模具；（2）将浸渍有树脂的玻璃钢纤维或者碳纤维，使用缠绕的方式缠绕在所述成型模具表面，缠绕成厚度大于等于1cm的船体；（3）固化所述玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕成的船体；（4）将固化后的船体和成型模具脱模；（5）对船体的内部进行舱室结构设置之后，进行船头和船尾封堵。
具体的，在进行制船船体之前，需要按照船体的整体设计预先造型模具，模具最好为子弹头流线型，模具的脱模可以参考塑胶制品的脱模方式，例如在船尾部进行脱模，模具可以使用钢材焊制船体骨架部分和木板、铁板制作船体模具表面；制造船体的纤维可以使用现有技术中常用的玻璃纤维或者碳纤维，或者根据设计需要选用其他类型强度较高的纤维，或者在玻璃纤维或者碳纤维中增加其他加强的物料。玻璃纤维或者碳纤维在模具上的缠绕方式可以有两种，一种是使模具转动，然后玻璃纤维或者碳纤维直线移动，最后均匀的缠绕在模具的表面，另一种是模具不同玻璃纤维或者碳纤维绕模具转动，均匀的将玻璃纤维或者碳纤维缠绕在模具的表面，以上两种形式可以根据作业现场的作业条件进行选用；玻璃纤维或者碳纤维需要浸渍树脂作为粘结剂，树脂可以选用玻璃纤维或者碳纤维制造船体时常用的环氧树脂；船体固化时的环境条件需要与缠绕式时同，固化脱模后的舱室结构设置可以参考现有技术中常用的结构，或者根据设计的需要进行具体的舱室结构设置，其进行舱室结构设置时需要从船尾进入船体内部，即船体固化后在尾部脱模，船体的尾部截面尺寸最大，最后完成舱体内部的设置后，对船头和船尾尾部进行封堵，进而完成船体的整体制造。另外，成型模具也可以采用蜡膜或者使用其他能够液化或者气化的材料制造，在脱模时可直接通过加热的方式将模具液化汽化。
具体的，本发明的造船方法尤其适用于帆船船体的制造。
本发明技术方案中，船体采用整体成型的方式进行制造，在制造过程中，是通过纤维缠绕模具的方式进行成型。相比现有技术中，船体的制造方式还是延续着船体下部、内部船舱结构、船体上盖这样的制造顺序，虽然船体的生产材料已经从木材、钢材发展到现在玻璃钢或碳纤维，但是船体的制造方式还是基本没有改变，而现有的制造船体的方法由于其制造工艺复杂、制造时间长、需要作业的工人多，导致船体的制造成本居高不下，以帆船为例，高额的船体制造成本，无法降低成品帆船的价格，制约了帆船运动的推广和普及。而本发明的制造方法能够使船体一次性成型，大大的提高了生产效率，缩短了船体的制造时间以及制造周期，在本发明的整个制造过程中只需要2-3个人进行操作，操作简单，节省了人力成本，另外采用本发明整体造船的方法造出来的船体的整体强度高，提高了船体在使用时的安全性能，综上本发明提出的船体的制造方法，其能够促进造船的整体成本下降。另外本发明的造船方法也适合快艇、游艇、渔船等任何船体的生产制造。
在具体实施当中，其中成型模具的船头端到船尾端需要设置有大于等于0度的脱模斜度；另外成型模具表面需要涂覆有薄膜隔离层。
具体的，由于本发明是将玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕在模具上制造船体的，所以必须考虑到模具的脱模，因此将模具设置成从船头到尾具有一定斜度的模具，该脱模斜度最佳的是0-3度，例如子弹头型的模具，即采用本发明制造出来的船体的船尾的截面积要大于等于船头的截面积；另外由于玻璃钢纤维或者碳纤维缠需要浸渍环氧树脂进行粘结，所以为了防止玻璃钢纤维或者碳纤维缠直接粘结在模具表面，必须在模具的表面设置一层隔离层，考虑到隔离层的成本，可以直接使用塑料薄膜作为隔离层，例如可以使用聚脂薄膜作为隔离层，这样便于脱模。尤其是针对帆船船体的制造，必须将模具设置一个合适的脱模斜度，其中最佳的为0-3度，最后造出来的帆船船体为子弹状，而非现有技术中的梭形。本专利虽然牺牲了船体的梭形，但是极大降低了生产成本。
在具体实施当中，其中步骤（2）中缠绕玻璃钢纤维或者碳纤维时，是通过转动所述成型模具使玻璃钢纤维或者碳纤维逐层的缠绕在所述成型模具表面。
如图2所示，可以在成型模具6的船头端和船尾端设置转轴7，然后使成型模具6转动，之后配合承载纤维的装置8在成型模具6的侧方往复直线运动，这样可以将玻璃钢纤维或者碳纤维9均匀的缠在成型模具6的表面，此种方式需要在在封堵船尾的同时将船体前段的轴孔封堵。或者，也可以将成型模具架起，然后通过使玻璃钢纤维或者碳纤维绕成型模具的方式，将玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕在模具表面。
在具体实施当中，其中步骤（3）采用匀速转动所述成型模具预定时间的方式，使缠绕在所述成型模具表面的玻璃钢纤维或者碳纤维所述船体固化；其中，匀速转动所述成型模具的时间为至少2小时，该最佳时间为大于等于24小时。
具体的，由于玻璃钢纤维或者碳纤维浸渍有环氧树脂，所以为了防止环氧树脂从玻璃钢纤维或者碳纤维上滴落，需要将成型模具匀速转动，使树脂在玻璃钢纤维或者碳纤维上不至于滴落，并且根据玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕的厚度，即帆船船体的厚度选择固化时间，其中最佳的也是通用的时间为24小时。
在具体实施当中，其中所述帆船船体的整个制造过程需要在10-40摄氏度环境下完成，该最佳环境温度为25—35摄氏度
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种纤维材料船体的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）按照船体的整体外形制造成型模具；
（2）将浸渍有树脂的玻璃钢纤维或者碳纤维，使用缠绕的方式缠绕在所述成型模具表面，缠绕成厚度大于等于1cm的船体；
（3）固化所述玻璃钢纤维或者碳纤维缠绕成的船体；
（4）将固化后的船体和成型模具脱模；
（5）对船体的内部进行舱室结构设置之后，进行船头和船尾封堵。
2.根据权利要求1中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
所述成型模具的船头端到船尾端需要设置有大于等于0度的脱模斜度。
3.根据权利要求2中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
所述成型模具表面缠绕有薄膜隔离层。
4.根据权利要求1中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
步骤（2）中缠绕玻璃钢纤维或者碳纤维时，是通过转动所述成型模具使玻璃钢纤维或者碳纤维逐层的缠绕在所述成型模具表面。
5.根据权利要求1中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
步骤（3）采用匀速转动所述成型模具预定时间的方式，使缠绕在所述成型模具表面的玻璃钢纤维或者碳纤维所述船体固化。
6.根据权利要求5中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
匀速转动所述成型模具的时间要大于等于2小时。
7.根据权利要求6中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
所述匀速转动所述成型模具的时间为大于等于24小时。
8.根据权利要求4中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
所述帆船船体的整个制造过程需要在10-40摄氏度环境下完成。
9.根据权利要求8中所述纤维材料船体的制造方法，其特征在于，
所述帆船船体的整个制造过程的环境温度为25—35摄氏度。
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