Способ изготовления секций трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и может быть использовано при изготовлении секций переборок, выгородок, стенок рубок и надстроек трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Предложен способ изготовления секций трехслойной конструкции из ПКМ, включающий изготовление среднего слоя трехслойной конструкции из отдельных панелей, состоящих из ребер жесткости трапециевидной или П-образной формы, объединенных в единый гофрированный элемент, заполненный с двух сторон пенопластом до полок гофр заподлицо, соединение панелей по ширине и длине секций вдоль образующей гофрированного элемента с последующей наформовкой одного несущего слоя и после перекантовки секции второго несущего слоя из ПКМ. Соединение панелей среднего слоя по длине секций выполняют с помощью вкладышей прямоугольной формы, изготовленных заранее из ПКМ, которые вклеивают в предварительно прорезанные пазы между стенками гофр и пенопластом с использованием клеевого состава. Технический результат заключается в снижении трудоемкости и сокращении времени изготовления секций. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается технологии изготовления секций трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов (ПКМ) со средним слоем из пенопласта, армированного ребрами и наружными несущими слоями. Оно может быть использовано при изготовлении секций переборок, выгородок, стенок рубок и надстроек трехслойной конструкции из ПКМ.

Известен способ изготовления трехслойной конструкции с одноименным названием предлагаемого изобретения (патент RU 2333131 авторы: В.А. Булкин, B.C. Рябкин, Н.Н. Федонюк, А.В. Шляхтенко) - прототип. Согласно этому способу средний слой трехслойной конструкции из ПКМ изготавливается из отдельных панелей, состоящих из ребер жесткости трапециевидной или П-образной формы, объединенных в единый гофрированный элемент (ГЭ), заполненный пенопластом до полок гофр заподлицо. Концы ГЭ остаются незаполненными на длину не менее 2 толщин среднего слоя для стыковки по длине секции (вдоль образующей гофр). Затем из панелей среднего слоя на постели формируется средний слой изготавливаемой секции с разнесением стыков по длине секции не менее чем на 10 толщин среднего слоя.

По ширине секции соединение выполняется по стенкам гофров путем прокладки между ними слоев стекломата, пропитанного связующим, а по длине - односторонней обформовкой по стенкам и внутренней поверхности полок гофр незаполненного пенопластом места стыка ГЭ соседних панелей слоями ПКМ ГЭ с установкой на клеевом составе стыковочных брусков из пенопласта по форме, соответствующей форме гофров.

Технологические стадии способа заключаются в следующем:

- наформовывают несущий слой из ПКМ с требуемой структурой армирования на сформированный средний слой;

- секция перекантовывается;

- производят установку стыковочных брусков из пенопласта на клеевом составе в места стыкового соединения панелей по длине секции;

- наформовывают второй несущий слой из ПКМ с требуемой структурой армирования;

- приформовывают балки набора при необходимости.

Недостатки указанного технического решения - высокая трудоемкость и длительность изготовления секций с применением ручного труда из-за необходимости удаления пенопласта из мест стыка гофрированных элементов в панелях среднего слоя, обформовки по стенкам и внутренней поверхности полок гофр слоем ПКМ с последующей установкой брусков пенопласта.

Цель предлагаемого изобретения - снижение трудоемкости и сокращение времени изготовления секций с сокращением доли ручного труда за счет применения клеевого узла соединения панелей среднего слоя вдоль секций с использованием вкладышей из стеклопластика (ПКМ).

Указанные цели достигаются тем, что способ изготовления секций трехслойной конструкции из полимерного композиционного материала, включающий изготовление среднего слоя трехслойной конструкции из отдельных панелей, состоящих из ребер жесткости трапециевидной или П-образной формы, объединенных в единый гофрированный элемент, заполненный с двух сторон пенопластом до полок гофр заподлицо, соединение панелей по ширине и длине секций вдоль образующей гофрированного элемента с последующей наформовкой одного несущего слоя и после перекантовки секции второго несущего слоя из полимерного композиционного материала. Соединение панелей среднего слоя по длине секций выполняют с помощью вкладышей прямоугольной формы, изготовленных заранее из полимерного композиционного материала, которые вклеивают в предварительно прорезанные пазы между стенками гофр и пенопластом с использованием клеевого состава.

Размеры вкладышей выбирают из следующих соотношений

где δв, Нв, LB - толщина, ширина и длина вкладыша соответственно; δГ, 2h - толщина стенки гофра и толщина среднего слоя трехслойного полимерного композиционного материала соответственно.

Способ поясняется следующими чертежами:

- план секции трехслойной конструкции из ПКМ - фиг. 1;

- продольное (А-А) и поперечное сечение (Б-Б) секции трехслойной конструкции в районе стыка панелей среднего слоя по длине секции (вдоль образующей гофрированного элемента) - фиг. 2:

1 - стеклопластиковые вкладыши;

2 - гофрированный элемент среднего слоя трехслойного полимерного композиционого материала;

3 - пенопласт заполнителя среднего слоя трехслойного полимерного композиционого материала;

4 - несущие слои среднего слоя трехслойного полимерного композиционого материала.

где: δВ, НВ, LВ - толщина, ширина и длина вкладыша соответственно; δГ, 2h - толщина стенки гофра и толщина среднего слоя трехслойного полимерного композиционного материала соответственно.

Процесс изготовления секции трехслойной конструкции из ПКМ по предлагаемому способу заключается в следующем:

- изготавливаются вкладыши прямоугольной формы 1 из стеклопластика, например, методом инфузии;

- формируется средний слой изготавливаемой секции из заранее изготовленных панелей среднего слоя (ПСС), состоящих из гофрированного элемента среднего слоя 2 с заполнителем из пенопласта 3;

- производится соединение ПСС по стыкам по длине секции с помощью вкладышей прямоугольной формы из стеклопластика, которые вклеиваются с одной стороны ПСС в предварительно прорезанные пазы между стенками гофров и пенопластом районе стыка с использованием клеевого состава или клеящих паст;

- наформовывается несущий слой 4 из ПКМ с требуемой структурой армирования на сформированный средний слой;

- секция перекантовывается;

- производится установка вкладышей на клеевом составе в предварительно прорезанные пазы между стенками гофров и пенопластом в районе стыка;

- наформовывается второй несущий слой из ПКМ с требуемой структурой армирования.

Предлагаемый способ существенно снижает трудоемкость и сокращает время изготовления секций за счет применения клеевого узла соединения ПСС с использованием вкладышей из ПКМ при значительном уменьшении доли ручного труда, по сравнению с прототипом.

1. Способ изготовления секций трехслойной конструкции из полимерного композиционного материала, включающий изготовление среднего слоя трехслойной конструкции из отдельных панелей, состоящих из ребер жесткости трапециевидной или П-образной формы, объединенных в единый гофрированный элемент, заполненный с двух сторон пенопластом до полок гофр заподлицо, соединение панелей по ширине и длине секций вдоль образующей гофрированного элемента с последующей наформовкой одного несущего слоя и после перекантовки секции второго несущего слоя из полимерного композиционного материала, отличающийся тем, что соединение панелей среднего слоя по длине секций выполняют с помощью вкладышей прямоугольной формы, изготовленных заранее из полимерного композиционного материала, которые вклеивают в предварительно прорезанные пазы между стенками гофр и пенопластом с использованием клеевого состава.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры вкладышей выбирают из следующих соотношений

δВ≥1,5δГ, HВ=0,3⋅2h, LB=4⋅2h,

где δВ, НВ, LВ - толщина, ширина и длина вкладыша соответственно; δГ, 2h - толщина стенки гофра и толщина среднего слоя трехслойного полимерного композиционного материала соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается изготовления конструкций, содержащих соединяемые панели (связи) из полимерного композиционного материала (ПКМ) с применением угловых соединительных элементов и адгезионных составов и может быть использовано при изготовлении узлов соединения связей корпусных конструкций кораблей и судов.

Изобретение относится к технологии строительства плавсредств из стеклопластика и может быть использовано в гражданском судостроении. Способ изготовления корпуса судна включает в себя изготовление матрицы, обшивку матрицы лентами, извлечение матрицы с последующим формированием продольно-поперечного набора, заполнением корпуса судна теплоизоляционным слоем и накладыванием полос из стеклоткани.

Изобретение относится к трехмерным композитным конструкциям и касается способа изготовления трехмерного объекта из композиционного материала. Объект выполняют из композитного материала, при этом указанный объект является относительно прочным и легким и имеет сложную трехмерную конфигурацию.

Изобретение относится к области водного туристического и спортивного инвентаря, и может быть использовано для изготовления и сборки индивидуальных плавательных средств.

Изобретение относится к судостроению. Резервуар из композитных материалов для хранения и транспортировки сжиженных газов содержит корпус, образованный из трехслойных панелей, имеющих внутренний теплоизоляционный слой и два слоя обшивок из стеклопластика, и ребра жесткости.
Изобретение относится к технологии судостроения и может быть использовано для изготовления судовых несущих крупногабаритных конструкций малых судов. Для формования крупногабаритных несущих конструкций малых судов из композиционного материала используют послойную укладку стеклоармирующего элемента и связующего состава на поверхность оснастки, прикатку, выдержку до отверждения материала и съем с оснастки.

Изобретение относится к судостроению, а именно к изготовлению корпусов плавательных средств из пластмассовых конструкционных элементов. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам скрепления стыков соединяемых частей корпуса судна и/или его надстроек, выполненных из композитного материала.

Изобретение относится к области судостроения и касается соединения борта с верхней палубой корпуса судна из полимерных композиционных материалов (ПКМ). .

Изобретение относится к судостроению и касается корпусов судов из полимерного композиционного материала (ПКМ). .

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается изготовления конструкций, содержащих соединяемые панели (связи) из полимерного композиционного материала (ПКМ) с применением угловых соединительных элементов и адгезионных составов и может быть использовано при изготовлении узлов соединения связей корпусных конструкций кораблей и судов.

Изобретение относится к трубчатой упаковке, изготовленной из гибкой пленки толщиной е, концы которой соединены посредством стыковой сварки и покрыты пластиковым упрочняющим элементом.

Изобретение относится к соединению и конструкции летательного аппарата и направлено на повышение точности расположения одного элемента в заготовке без увеличения числа операций сборки без снижения прочности.

Изобретение относится к авиации и касается сборки конструкций из композиционного материала, в частности, основного крыла летательного аппарата. Соединение, прикрепляющее элемент к заготовке, содержит клиновидную часть, наклоненную относительно поверхности, перпендикулярной направлению, в котором нагрузка растяжения действует на элемент, и сформированную на поверхности соединения с заготовкой.

Изобретение относится к полимерной химии и может быть использовано при производстве высокопрочных композитных конструкционных материалов для деталей самолетов и автомобилей.
Изобретение относится к многослойным отделолочным звукопоглощающим материалам и касается звукопоглощающего настенного покрытия. Включает: (a) опорный слой, изготовленный из органического полимерного пеноматериала, у которого открытая пористость составляет от 0,50 до 0,995, (b) поверхностный слой, изготовленный из стеклотекстильного материала, у которого статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 105 Н•с•м-4 до 106 Н•с•м-4 и (c) прерывистый адгезионный слой, у которого поверхностная плотность составляет от 17 до 60 г/м2, на границе раздела между опорным слоем (a) и поверхностным слоем (b).
Изобретение относится к многослойным звукопоглощающим отделочным материалам и касается звукопоглощающего настенного покрытия. Включает: (a) опорный слой, изготовленный из нетканого материала на основе органических волокон, имеющих многолепестковое поперечное сечение, (b) поверхностный слой, изготовленный из стеклотекстильного материала, у которого статическое сопротивление воздушному потоку, измеряемое согласно стандарту ISO 9053, составляет от 105 Н⋅с⋅м-4 до 106 Н⋅с⋅м-4, (c) прерывистый адгезионный слой, у которого поверхностная плотность составляет от 17 до 60 г/м2, на границе раздела между опорным слоем (a) и поверхностным слоем (b).

Изобретение относится к соединительным механизмам и касается сборки обшивок фюзеляжа летательного аппарата. Комплект соединения содержит первый и второй компонент, содержащий первый участок и множество гибких элементов, продолжающихся из него.

Изобретение относится к оберточной установке для профиля, которая прикрепляет пленку, покрытую адгезивом, к верхней или боковой поверхностям профиля. Установка содержит множество транспортирующих барабанов (110), которые поддерживают профиль с его нижней стороны и перемещает его, прессующие ролики (140, 150), которые прижимают пленку, наложенную на профиль, к верхней или боковой поверхности профиля, и две рамы (120).
Изобретение относится к изделию из ламинированной полимерной пены и к способу его получения. Изделие из полимерной пены содержит по меньшей мере две термопластичные полимерные пены в слоистой ориентации.

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и может быть использовано при изготовлении секций переборок, выгородок, стенок рубок и надстроек трехслойной конструкции из полимерных композиционных материалов. Предложен способ изготовления секций трехслойной конструкции из ПКМ, включающий изготовление среднего слоя трехслойной конструкции из отдельных панелей, состоящих из ребер жесткости трапециевидной или П-образной формы, объединенных в единый гофрированный элемент, заполненный с двух сторон пенопластом до полок гофр заподлицо, соединение панелей по ширине и длине секций вдоль образующей гофрированного элемента с последующей наформовкой одного несущего слоя и после перекантовки секции второго несущего слоя из ПКМ. Соединение панелей среднего слоя по длине секций выполняют с помощью вкладышей прямоугольной формы, изготовленных заранее из ПКМ, которые вклеивают в предварительно прорезанные пазы между стенками гофр и пенопластом с использованием клеевого состава. Технический результат заключается в снижении трудоемкости и сокращении времени изготовления секций. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх