CN102991661A - 碳纤维船舵舵杆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所设计的一种碳纤维船舵舵杆，它主要由碳纤维单向布构成，将碳纤维单向布塑造出舵杆形状，在碳纤维单向布内外两侧均设有树脂层。这种碳纤维船舵舵杆，相对于金属船舵，质量轻，有利于轻量化设计，有利于节能。力学性能更好，抗腐蚀性能更强，保证其使用寿命更长，维护相当简单，费用低廉，且外面光滑程度可达A级镜面效果。另外，生产成本降低，工作效率更高，更适合大规模生产；有效规避了在客观复杂环境下长时间使用可能造成胶黏剂开裂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及船舶工程领域，尤其是一种碳纤维船舵舵杆及其制造方法。
背景技术
碳纤维（carbon fiber），新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。碳纤维增强复合材料，称作CFRP，即碳纤维强化塑料。一般指用碳纤维增强不饱和聚脂树脂、环氧树脂基体。由于碳纤维强化塑料是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也较钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这方面上已预示了碳纤维复合材料在未来 “轻量化”、“功能化”工程的广阔应用前景。在目前提倡低碳生活的推动下，碳纤维增强复合材料以其独特的优势在节能减排上发挥重要作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种树脂含量低，力学性能优异的碳纤维船舵舵杆及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的碳纤维船舵舵杆，它主要由碳纤维单向布构成，将碳纤维单向布塑造出舵杆形状，在碳纤维单向布内外两侧均设有树脂层。
作为优化，所述的树脂层为乙烯基树脂层。
碳纤维船舵舵杆的制造方法，第一步，使用CNC加工两块舵杆形状的芯材，芯材厚度3mm；第二步，在两块芯材中间放置一个气囊，用热熔胶枪密封；第三步，根据芯材形状裁剪并铺设碳纤维单向布，芯材上下两面对称铺层，每铺设一个长度尺寸的碳纤维单向布，需用0.5mm厚度碳纤维套管包围，塑造出舵杆形状后，放入舵杆模具里；第四步，将树脂真空灌注入舵杆模具内；第五步，袋树脂充满，碳纤维被完全浸润后，对预埋在内部的气囊充气使其贴合模具并挤压出多余树脂，直至树脂固化。
本发明所得到的碳纤维船舵舵杆及其制造方法，相对于金属船舵，质量轻，有利于轻量化设计，有利于节能。力学性能更好，抗腐蚀性能更强，保证其使用寿命更长，维护相当简单，费用低廉，且外面光滑程度可达A级镜面效果。另外，生产成本降低，工作效率更高，更适合大规模生产；有效规避了在客观复杂环境下长时间使用可能造成胶黏剂开裂的风险。
附图说明
图1为本发明的舵杆的截面示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例描述的碳纤维船舵舵杆，它主要由碳纤维单向布1构成，将碳纤维单向布1塑造出舵杆形状，在碳纤维单向布1内外两侧均设有树脂2层。
所述的树脂2层为乙烯基树脂2层。
碳纤维船舵舵杆的制造方法，第一步，使用CNC加工两块舵杆形状的芯材，芯材厚度3mm；第二步，在两块芯材中间放置一个气囊，用热熔胶枪密封；第三步，根据芯材形状裁剪并铺设碳纤维单向布1，芯材上下两面对称铺层，每铺设一个长度尺寸的碳纤维单向布1，需用0.5mm厚度碳纤维套管包围，塑造出舵杆形状后，放入舵杆模具里；第四步，将树脂2真空灌注入舵杆模具内；第五步，袋树脂2充满，碳纤维被完全浸润后，对预埋在内部的气囊充气使其贴合模具并挤压出多余树脂2，直至树脂2固化。
Claims (3)
1.一种碳纤维船舵舵杆，它主要由碳纤维单向布构成，其特征是将碳纤维单向布塑造出舵杆形状，在碳纤维单向布内外两侧均设有树脂层。
2.根据权利要求1所述的碳纤维船舵舵杆，其特征是所述的树脂层为乙烯基树脂层。
3.一种碳纤维船舵舵杆的制造方法，其特征在于：第一步，使用CNC加工两块舵杆形状的芯材，芯材厚度3mm；第二步，在两块芯材中间放置一个气囊，用热熔胶枪密封；第三步，根据芯材形状裁剪并铺设碳纤维单向布，芯材上下两面对称铺层，每铺设一个长度尺寸的碳纤维单向布，需用0.5mm厚度碳纤维套管包围，塑造出舵杆形状后，放入舵杆模具里；第四步，将树脂真空灌注入舵杆模具内；第五步，袋树脂充满，碳纤维被完全浸润后，对预埋在内部的气囊充气使其贴合模具并挤压出多余树脂，直至树脂固化。
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