CN1024175C - 一种一次成型的全塑船及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种一次成型的整体塑料船，船体全部由塑料材料组成，还可含有部分添加剂和填料，船体具有空腔、隔腔、明舱、暗舱，而无焊缝。塑料船的制造方法是将粉状物理改性塑料投入船型“密闭容器式”模具内，在200～450℃的运转加温条件下，使模具自身作360°～180°圆型和半圆形旋转和一定位角的复合运动，加温结束后，经冷却脱模制成整体塑料船。

Description

本发明属于船舶制造技术领域。

现有内河、湖泊、海上运输、养殖运载、军用、体育比赛船艇一般都是木结构、金属结构、水泥结构、玻璃钢结构、微型塑料无动力游乐小船。

以上现有船艇的缺点如下：

1.木船：吸水性大、易于腐烂、易于破损、制造工艺繁琐，只限于一般用船。

2.金属船：船体本身材料比重大，经过一段时间使用后，水生物、贝类贴附在船体水下部位的表面上，形成多余的附挂物层，易腐蚀，使用范围仅限于较大型的水上运载工具。

3.有色合金船：耐冲击性差、易腐蚀、造价昂贵，使用普及面受到限制。

4.水泥船：船体材料比重大，笨重易龟裂破损而不耐冲击，使用价值不大。

5.玻璃纤维船：船体材料比重大、易龟裂分层，不耐冲击、易破损，维修困难，制造工艺繁琐、成本高。

6.无动力微型塑料游船：因采用现有旋转成型常规工艺，利用单一塑料材料，使用一般上下对开模具而生产的船体板厚均等，无空腔、无隔腔、无明舱、无暗舱、结构简单，船体总体刚度极差，而仅仅限于不超过200公斤运载荷载的无动力、划桨式微型游船。

此外，美国有一种通过加固软塑料来制造的全塑船，它仅限于加固凹陷模塑成型的全塑船，而且还需通过其它的金属结构件和骨架来加固，才形成极简单的小船体。美国还有一种利用刚性阳模，将浸渍树脂后的玻璃纤维布铺叠在预成型的模具或模蕊上，或通过依次涂敷树脂及玻璃纤维布后固化而制造全塑船的方法，该方法机械化程度低、费时费力，不经济。

美国专利4247279叙述了一种无动力微型塑料游艇。它仅限于利用现有旋转成型常规工艺，将定量的液状或糊状塑料加入模具中，通过对模具的加热及纵横向的液动旋转，使塑料熔融塑化，并借塑料自身的重力作用，均匀地布满模具行腔的整个表面，待冷却固化后脱模而制成船体。这种船体材料单一、结构简单而无隔腔、无空腔、无明舱、无暗舱，因此总体结构刚度差，仅限于不超过200公斤运载荷载的无动力、划桨式、微型游船。

本发明的目的是提供一种本身材料比重轻，船体理论厚度布局准确合理，浮力大的船，并且这种船的船体具有空腔、隔腔、明舱、暗舱为总体一次成型而无焊缝。

本发明的内容是：以塑料粉为主要原料，添加 部分粉状添加剂和填料组成物理改性塑料粉料，然后，将造单船所需要的一定量物理改性塑料投入金属薄板制成的船型“密闭容器式”模具内，再将此模具放到旋转成型机上进行旋转同时加热的运转热加温，运转加热加温的方式是根据所造船体形状和使用性能不同，不同部位具有不同理论厚度而进行不同加热的，被运转热加温的船型“密闭容器式”模具，自身做360°-180°的圆型轨迹与半圆型轨迹侧旋转和一定位角纵摆动的复合运转，在200℃-450℃的运转加温条件下，使船型“密闭容器式”模具内的物理改性塑料粉料一层层熔融贴敷在模具内表面上，形成一定厚度的塑料层，最后把已形成塑料层的船型“密闭式容器”模具放到冷却机上边转动边冷却，在温度降至常温时脱模，这样就制造出了全塑船体。制造的全塑船体本身是一体成型的，厚度变差分布合理，变差可达2-20mm，具有空腔、隔腔、明舱、暗舱，根本不需要焊接或安装龙骨、拉肋与肋板以及金属预埋件来加固合成。若要制造船体大、载重负荷过重或超高速的船体时，可以塑料原料为主要原料，添加部分添加剂和填料，组成物理改性塑料原料，与以塑料为主要原料添加部分添加剂，再填充1%-10%（以塑料的重量为准）的玻璃纤维，经造粒、破碎制成的物理改性塑料粗粉料分次向船型“密闭容器式”模具内投料，在旋转成型设备上进行运转热加温熔融塑化，从而制出具有表面层和纤维层的多层船体，为了使船体空腔内的发泡物与船体表面层达到最佳连接，可在加工纤维层的最后一层内层时，使用含有较长玻璃纤维或其它纤维的物理改性塑料粉料，而制成船体表面层与发泡物内连接的媒介物，避免发泡物与船体本身的内脱开，本发明由于采用金属薄板特殊制成的船型“密闭容器式”模具，可利用模具的形状、附件与尺寸的合理变化，结合热加温及复合运转，来改变模具内的物理改性塑料粉料在熔融塑化前的流动性，而形成全塑船的封闭空腔、隔腔、明舱、暗舱，并利用表面层之间的内粘连以及纤维层对内发泡物的约束效果，以增加船体的刚性和强度。又由于这种船型“密闭容器式”模具是由多个不同形式的空心模、蕊与主船体模具组合而成的，因此，可制造出形状复杂的各种船型，如船体带有船上驾驶台、坐椅、仪表箱、工具箱、冷藏箱、淡水舱、保鲜舱以及休息用内舱、各种设施室等，用该项全塑船制造技术也可以制造机动车壳体、小型飞机壳体以及舟桥、航标、房屋、养鱼网箱、日用箱体、超大直径（Φ300mm-3000mm）的全塑管道等。

本发明的全塑船与现有技术中的木船、金属船、有色合金船、水泥船、玻璃纤维船、无动力微型塑料游船相比较优点如下：

1、利用本发明可以制造出船体重量为100-500公斤及以上的，船长2.5-12米及以上的，载重量为200-1000公斤及以上的不同级别的全塑船，该船可匹配2-200马力驱动装置，适用于内河、湖泊、海上运输、养殖运载、军用、体育比赛之用。

2、全塑船具有耐盐、碱、酸腐蚀性能以及水生物、贝类不粘船底的优点。

3、全塑船使用数年后可粉碎再生，重新制成新船，是其它结构船无法相比的。

4、全塑船具有韧性强、耐冲击值大、无磁性的优点。

5、全塑船具有成本低、加工简便、原料充足、易于维护等优点。

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

附图显示的是本发明全塑船的一个例子，其中附图1是全塑船的整体透视图，附图2是部分剖开的全塑船透视图。

图中（1）是明舱，它与脱模方向平行;（2）是暗舱，它与脱模方向垂直;（3）是隔腔;（4）是空腔;（5）是船体内层与外层发生内粘联的位置;（6）是成型船体时与模具表面相接触而形成的塑料层;（7）是形成的塑料层（6）上的纤维层;（8）是充填在空腔（4）中的发泡层;（6′）是船体的内表面层;（6″）是船体的外表面层。

在旋转成型船体时，一次即可整体成型出由内表面层（6′）及外面层（6″）构成的全塑船，内表面层（6′）带有一个明舱（1）和暗舱（2），并且在内表面层（6′）外表面层（6″）之间形成空腔（4），在内表面层（6′）与外表面层（6″）之间的空腔（4）中，由内粘联（5）而形成多个隔腔（3）。在空腔（4）或隔腔（3）中可充填泡沫材料（8），内、外表面层（6′和6″）通过纤维层（7）上的突出物将泡沫层（8）约束在表面层上，而不会发生分层。泡沫材料（8）可以是闭孔泡沫材料，当其填充在空腔（4）中时，既使船体的外表 层（6′）破裂漏水，由于泡沫为闭孔的，不吸水，而仍然保持很大的浮力。由于采用双层内填充闭孔泡沫的船体结构，船体材料的整体比重小于1，因此甚至在内外表面层及光辉民沫层都被刺破时，仍能保持较大的浮力。

Claims (10)

1、一种一次成型的塑料船，其船体全部由塑料制成，船体结构由外表层，内表层及在内、外表层之间的空腔制成，其特征在于船体是一次总体成型的一个完整整体。

2、由权利要求1所述的塑料船，其特征在于所述的塑料内含有部分添加剂和填料。

3、由权利要求1所述的塑料船，其特征在于所述的空腔中填充有发泡材料。

4、由权利要求1所述的塑料船，其特征在于所述的塑料中添充1%-10%（以塑料的重量为准）中纤维。

5、由权利要求4所述的塑料船，其特征在于所述纤维是玻璃纤维。

6、由权利要求1所述的塑料船，其特征在于所述的塑料是线性低密度聚乙烯（LLDPE）。

7、由权利要求1所述的塑料船，其特征在于所述的塑料是低密度聚乙烯（LDPE）。

8、由权利要求1至7中任意一项所述的塑料船，其特征在于所述船体的内外表层及空腔的厚度在不同部位之间的厚度差达20毫米。

9、制造上述任一项权利要求所述的一种一次成型的塑料船的方法，其特征在于包括：

在船型“密闭容器式”模具中加入塑料粉料;

在旋转成型设备上对所述模具进行加热，同时使该模具做180°-360°侧旋转和一定位角的纵向摆动;

在所述模具内表面上形成一定厚度的内塑层后，在旋转过程中对所述模具进行冷却;

在塑料固化后船体的空腔中填充塑料发泡材料。

10、由权利要求9所述的方法，其特征在于所述的加热过程中，通过控制模具不同位置的不同加热程度，使船体各不同部位的厚度不同，实现不同的理想的理论厚度。

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