Способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена

Авторы патента:

B63B5/24 - преимущественно из пластмассы

B29C65/40 - использование расплавленных пластиков, например горячего расплава (использование сварочных прутков B29C 65/12; формованием B29C 65/70)

Владельцы патента RU 2790245:

Гусев Владимир Валерьевич (RU)

Изобретение относится к способу сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена. Техническим результатом является устранение эффекта коробления при сварке борта и шпангоутов лодок из полиэтилена. Технический результат достигается способом сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена, осуществляемый посредством таврового соединения и сваривания при помощи экструдера с обеих сторон места сварного шва бортовой детали со шпангоутом. При этом бортовая деталь с внутренней стороны утончается, кроме места сварного шва посередине, горизонтальных ребер жесткости и вертикальных ребер жесткости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.

Изобретение относится к способам сварки тавровых соединений лодок из полиэтилена, а именно сварки шпангоутов и борта, и может быть использовано в сфере производства лодок, катеров, яхт.

Из уровня техники известны способы сварки тавровых соединений лодок, которые описаны на общедоступных сайтах: https://forum.motolodka.ru/read.php?f=1&i=1886995&t=1886628 (название сайта «Лодки и моторы в вопросах и ответах», дата публикации информации на сайте 31.03.2017), https://sdelai-lestnicu.ru/strojmaterialy/svarka-polietilena-oborudovanie-dla-svarki-listovogo-polietilena-kak-svarit-polietilen-v-domasnih-usloviah (название сайта «Оборудование для сварки пластмасс», дата публикации информации на сайте 27.06.2020).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является изобретение (CN102708237A, 2012-10-03), которое относится к способу моделирования поля течения двусторонней двухлазерной синхронной сварочной ванны таврового соединения, в частности объединенной сварочной ванны, образующейся при синхронной сварке детали с двух сторон. Метод включает следующие этапы: создание трехмерного температурного поля и модели поля течения интегрированной сварочной ванны, управление моделью поля течения с помощью уравнения и решение уравнения на основе CFD (вычислительная гидродинамика). В методе моделирования поля течения двусторонней двухлазерной синхронной сварочной ванны Т-образного стыка модель поля течения сварочной ванны под действием двойных лазерных лучей устанавливается относительно двустороннего процесса синхронной лазерной сварки Т-образной конструкции, учитывается фазовый переход потока в твердое тело в процессе сварки, решается модель поля потока, чтобы получить точные детали динамического поля потока и расчетный результат совпал с экспериментальным результатом.

Недостатком данных технических решений является то, что присутствует эффект коробления.

У полиэтилена есть недостаток при использовании его в производстве лодок. Шпангоуты присоединяются к борту тавровым соединением путем сваривания экструдером (специальный сварочный аппарат, который нагревает в сопле нить из полиэтилена, прогревает насадкой лист в месте приварки, из него выходит расплавленная масса при движении, которая склеивает детали). Если приваривать две детали друг к другу под 90 градусов, то та деталь, к которой приваривается, прогибается из плоского состояния в небольшую дугу, так как место приварки находится в месте физического напряжения и образуется деформация с обратной стороны листа в месте приварки. Это происходит при сильном прогреве и называется эффектом коробления, который в дальнейшем может привести к образованию трещин.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение способа сварки тавровых соединений лодок.

Данная задача решается благодаря тому, что способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена осуществляется посредством таврового соединения и сваривания при помощи экструдера с обеих сторон места сварного шва бортовой детали со шпангоутом, при этом бортовая деталь с внутренней стороны утончается, кроме места сварного шва посередине, горизонтальных ребер жесткости и вертикальных ребер жесткости.

Техническим результатом является устранение эффекта коробления при сварке борта и шпангоутов лодок из полиэтилена.

Способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена состоит из следующих этапов: предварительная подготовка бортовой детали и шпангоута, сварка бортовой детали и шпангоута.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - тавровое соединение бортовой детали и шпангоута (вид снаружи);

Фиг. 2 - тавровое соединение бортовой детали и шпангоута (вид изнутри с примером утончения).

На фиг. обозначено: 1 - бортовая деталь; 2 - шпангоут; 3 - место сварного шва; 4 - горизонтальные ребра жесткости; 5 - прямоугольники; 6 - вертикальные ребра жесткости.

Последовательность осуществления способа.

1. Предварительная подготовка бортовой детали 1 и шпангоута 2.

Перед осуществлением способа необходимо подготовить бортовую деталь 1 любой толщины. Далее бортовая деталь 1 с внутренней стороны утончается в любой форме, например, прямоугольниками 5 (фиг. 2), кроме места сварного шва 3 посередине, горизонтальных ребер жесткости 4 и вертикальных ребер жесткости 6 по периметру. Диапазон утончения бортовой детали 1 в процентном соотношении от ее общей толщины равен 1-90%. Ширина места сварного шва, ребер жесткости 4 и 6 от 20 мм до 300 мм. Утончение может производиться при помощи станка с ЧПУ.

Материал бортовой детали 1 и шпангоута 2 - полиэтилен.

2. Сварка бортовой детали 1 и шпангоута 2.

К месту сварного шва 3 бортовой детали 1 присоединяется шпангоут 2 посредством таврового соединения, как показано на примере на фиг. 1, 2. Далее с обеих сторон соединения шпангоута 2 со сварным швом 3 производится сварка при помощи экструдера.

При использовании данного способа устраняется эффект коробления, благодаря утончению бортовой детали 1 с внутренней стороны, кроме места сварного шва 3, горизонтальных ребер жесткости 4 и вертикальных ребер жесткости 6.

Преимущество также заключается и в используемом материале. Во-первых, полиэтилен не поддерживает жизнедеятельность микроорганизмов, соответственно подводная часть лодки не портится, для ее очистки необходима только водная струя под высоким давлением, для классических материалов нужны дополнительно абразивная обработка и специальная дорогостоящая краска. Во-вторых, плотность полиэтилена меньше плотности воды, то есть материал непотопляем. В-третьих, лодки из полиэтилена лучше скользят по воде, что уменьшает расход топлива и улучшает ходовые характеристики. В-четвертых, пружинность и гибкость материала, при налете на мель или камни. По сравнению со стандартными судостроительными материалами, полиэтилен отпружинит от препятствия, а в случае прорыва или пробоины, ее можно устранить своими силами, достав лодку из воды. В-пятых, царапины убираются путем шлифовки в домашних условиях.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1

При осуществлении данного примера использовалась бортовая деталь толщиной 20 мм, с которой при помощи станка с ЧПУ осуществили утончение равное 15 мм прямоугольниками кроме места сварного шва и ребер жесткости. Ширина ребер жесткости и места сварного шва получилась равной 150 мм. Шпангоут использовался с толщиной 20 мм. Сварной шов 5-10 мм.

Пример 2

При осуществлении данного примера использовалась бортовая деталь толщиной 25 мм, с которой при помощи станка с ЧПУ осуществили утончение равное 10 мм прямоугольниками кроме места сварного шва и ребер жесткости. Ширина ребер жесткости и места сварного шва получилась равной 300 мм. Шпангоут использовался с толщиной 15 мм. Сварной шов 5-10 мм.

Пример 3

При осуществлении данного примера использовалась бортовая деталь толщиной 15 мм, с которой при помощи станка с ЧПУ осуществили утончение равное 1 мм квадратами кроме места сварного шва и ребер жесткости. Ширина ребер жесткости и места сварного шва получилась равной 20 мм. Шпангоут использовался с толщиной 10 мм. Сварной шов 5-10 мм.

Пример 4

При осуществлении данного примера использовалась бортовая деталь толщиной 30 мм, с которой при помощи станка с ЧПУ осуществили утончение равное 27 мм квадратами кроме места сварного шва и ребер жесткости. Ширина ребер жесткости и места сварного шва получилась равной 250 мм. Шпангоут использовался с толщиной 35 мм. Сварной шов 5-10 мм.

Пример 5

При осуществлении данного примера использовалась бортовая деталь толщиной 25 мм, с которой при помощи станка с ЧПУ осуществили утончение равное 0.25 мм прямоугольниками кроме места сварного шва и ребер жесткости. Ширина ребер жесткости и места сварного шва получилась равной 100 мм. Шпангоут использовался с толщиной 25 мм. Сварной шов 5-10 мм.

Все лодки, созданные по вышеперечисленным примерам, успешно прошли испытания, то есть эффекта коробления и других деформаций не было обнаружено.

1. Способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена, осуществляемый посредством таврового соединения и сваривания при помощи экструдера с обеих сторон места сварного шва бортовой детали со шпангоутом, отличающийся тем, что бортовая деталь с внутренней стороны утончается, кроме места сварного шва посередине, горизонтальных ребер жесткости и вертикальных ребер жесткости.

2. Способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена по п. 1, отличающийся тем, что ширина места сварного шва, вертикальных и горизонтальных ребер жесткости от 20 мм до 300 мм.

3. Способ сварки борта и шпангоута лодки из полиэтилена по п. 1, отличающийся тем, что диапазон утончения бортовой детали в процентном соотношении от ее общей толщины равен 1-90%.

Похожие патенты:

Платформа // 2789892

Изобретение относится к плавучим средствам, а именно к конструкциям платформ, в частности к конструкциям наплавных мостов, состоящих из пластиковых модулей плавучести. Платформа содержит модули плавучести, соединенные элементами крепления, уложенные в смещенные относительно друг друга слои, относительно друг друга в каждом слое и повернутые на 90 градусов относительно модулей, по крайней мере, одного соседнего слоя и состоящие каждый из пустотелого пластикового удлиненного, по крайней мере, сдвоенного корпуса с проушинами для элементов крепления, образованного рабочей поверхностью, днищем и четырьмя боковыми сторонами, соседние из которых расположены перпендикулярно друг к другу.

Модуль плавучести // 2788923

Изобретение относится к плавучим средствам, а именно к конструкциям из пластиковых модулей плавучести. Модуль плавучести содержит образованный рабочей поверхностью, днищем и боковыми поверхностями полый пластмассовый корпус с расположенными на разных уровнях проушинами для крепежных элементов.

Способ крепления устройства определения средней осадки судна на корпусе судна // 2788458

Изобретение относится к области судостроения, а именно к определению количества груза, погруженного на судно по маркам углублений судна. Для крепления устройства определения средней осадки судна на корпусе судна, устройство дистанционно позиционируется и закрепляется непосредственно у объекта наблюдения на корпусе судна, показания устройства не требуют дополнительных расчетов и проводятся безопасно для оператора с применением уровня с механизмом крепления и включает: основную гибкую прозрачную пластиковую трубку уровня, которая крепится к металлической штанге, на штанге установлен оригинальный механизм крепления устройства к борту судна.

Плавучая платформа // 2788215

Изобретение относится к плавучим средствам, предназначенным для специальных целей, а именно, к конструкциям однослойных и многослойных плавучих платформ. Плавучая платформа содержит соединенные элементами крепления и уложенные в слои модули плавучести, которые состоят каждый из пустотелого пластикового корпуса с расположенными на разных уровнях проушинами для элементов крепления, образованного рабочей поверхностью, днищем и боковыми поверхностями.

Несамоходная грузовая платформа на воздушной подушке // 2778330

Изобретение относится к области судостроения, а точнее - к области конструирования и производства судов на воздушной подушке. Предложена несамоходная грузовая платформа на воздушной подушке, характеризуемая тем, что она содержит корпус и систему создания избыточного давления.

Корпус несамоходной платформы на воздушной подушке // 2778328

Изобретение относится к области судостроения, в частности к платформам на воздушной подушке, их корпусам. Корпус несамоходной платформы на воздушной подушке выполнен стеклопластиковым и разделен на секции: силового агрегата, расположенную в носовой оконечности, и грузовую.

Способ изготовления жесткого днища для моторной лодки с надувными бортами // 2762214

Изобретение относится к судостроению, а именно к технологии изготовления жесткого днища для маломерных судов с надувными бортами. Для изготовления жесткого днища для моторной лодки с надувными бортами используют формование на матрице корпуса жесткого днища из слоев композитного материала, соединенных между собой слоями пластичной основы (компаунда).

Способ т-образного соединения трехслойных судовых конструкций из полимерного композиционного материала и полученный этим способом узел соединения // 2738944

Изобретение относится к области судостроения и касается Т-образных силовых соединений судовых конструкций, изготовленных из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Предложен способ формирования Т-образного соединения трехслойных судовых конструкций из ПКМ, характеризующийся тем, что в базовой трехслойной конструкции (БТК) делают паз в крайнем и среднем слоях, у края присоединяемой трехслойной конструкции (ПТК) выполняют по всей длине присоединения выемку среднего слоя, в которую на адгезив устанавливают закладную деталь П-образного профиля во всю длину выемки средней полочкой внутрь выемки, вплотную к торцу среднего слоя ПТК, затем ПТК устанавливают по всей длине присоединения в центральную часть паза БТК и предварительно фиксируют, после чего ПТК с обеих сторон приформовывают с помощью внутренних «мокрых» угольников к внутренней поверхности наружного слоя БТК, после этого в образовавшиеся части паза БТК по обе стороны от ПТК по всей длине присоединения на всю глубину паза укладывают вставки, заполняющие паз БТК по высоте до ее крайнего слоя и прижимающие стороны внутренних угольников к ПТК и внутренней стороне наружного слоя БТК, далее ПТК по всей длине присоединения с обеих сторон приформовывают с помощью внешних «мокрых» угольников к установленным в пазу БТК вставкам, а через них - к БТК, обеспечивая их плотное прилегание без воздушных включений.

Способ изготовления понтонов для строительства плавучих жилых и промышленных сооружений // 2726341

Изобретение относится к области судостроения и касается изготовления понтонов для строительства плавучих сооружений из вторичного пластика, что позволит обратить на пользу значительный объем промышленных и бытовых отходов без больших трудозатрат на их переработку. Предложен способ изготовления понтонов для строительства плавучих жилых и промышленных сооружений, заключающийся в том, что строится водонепроницаемое сооружение с последующим спуском его на воду, при этом понтон собирается из отдельных блоков, спрессованных при повышенной температуре из вторичного пластика, полученного из бытовых и промышленных отходов.

Способ изготовления балки п-образного профиля судового корпуса из полимерных композиционных материалов // 2719527

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и может быть использовано при изготовлении подкрепляющего набора обшивки корпуса, настилов палуб (платформ), полотнищ переборок. Предложен способ изготовления балки П-образного профиля судового корпуса из полимерных композиционных материалов, состоящей из заполнителя («сердечника») типа пенопласта, обформованного полимерным композиционным материалом, образующим свободный поясок, армированный дополнительными слоями армирующего материала, создающего усиление пояска, и стенки балки, плавно переходящие во фланцы, обеспечивающие соединение с пластиной корпуса, с применением метода инфузии, причем перед укладкой слоев «сухого» армирующего материала обформовки на заполнитель производится наформовка на него дополнительных слоев армирующего материала, усиливающих поясок, после чего производится пропитка слоев «сухого» армирующего материала - обформовки связующим за счет создания вакуума с помощью метода инфузии.

Способ соединения уплотнителя плинтуса // 2733348

Способ относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, в частности из поливинилхлорида (ПВХ), и может использоваться на предприятиях, получающих полимерные материалы, изготавливающих изделия из полимерных материалов и перерабатывающих эти изделия. Реализация способа предназначена для использования метода соэкструзии по меньшей мере двух потоков полимерных расплавов разного состава.