CN106585873B - 防沉玻璃钢船艇的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防沉玻璃钢船艇的制造工艺，包括模具处理，糊制船底，船底成型，船底注料，船底脱模，龙骨安装，龙骨填料，船底侧边填料，船底清理，甲板安装，船艇零件组装一系列工艺步骤。通过该工艺制备的船艇有如下优点：龙骨结构质轻且结构强度高，降低船体重量同时提高安全性，其次可对抗水汽对龙骨结构的腐蚀，延长使用寿命；由于船底和龙骨结构通过结构胶牢牢粘合，当船体破裂后散落后的甲板带有发泡填充物可以作为临时急救工具，取代救生圈，避免落水者溺亡。

Description

防沉玻璃钢船艇的制造工艺

技术领域

本发明涉及船舶制造领域，具体涉及一种防沉玻璃钢船艇的制造工艺。

背景技术

船舶龙骨结构主要作用是承重，是船舶，特别是小型船舶的最重要承重结构，承受船体的纵向弯曲力矩，保证船舶结构强度。龙骨结构包括作为纵向构件的龙骨、旁龙骨和龙筋等；及作为横向构件的肋骨。

而生活中常用的船舶如船艇、工作艇、执法艇等都会用到这种龙骨，以加强船身整体的结构强度，而目前的技术中多采用木质的板材作为龙骨的优选材料，原因在于木质龙骨具有一定的结构强度，其次重量较轻，中部有稀疏的孔，可以保证龙骨能为船身提供一定的浮力。

但是，这种木质龙骨存在如下缺点，因其采用木质板材，而船舶多在水面活动，湿度较大，导致龙骨吸收水分表面发霉，进而腐烂，导致整个龙骨结构在使用过程中随时间而不断降低，最终在撞击或海浪拍打时导致整个船身断裂。

尤其是工作艇或执法艇在深海区域作业时，难以避免直接的冲突，船身断裂会导致致命结果，对船员、工作人员的威胁是致命的。

因此如何提高龙骨的耐候性，是一个亟待解决的问题。

同时现有的船艇中仍旧采用钢板作为船底的板材，使得整个船底重量较大，船体吃水大，降低船体整体的载重能力。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种防沉玻璃钢船艇的制造工艺，通过该工艺得到的防沉玻璃钢船艇的龙骨结构有效防沉，质轻且结构强度高，可对抗水汽对龙骨结构的腐蚀，延长使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种防沉玻璃钢船艇的制造工艺，步骤如下：

(1)模具处理：擦拭模具阴模和阳模内表面，打蜡，喷涂胶衣；

(2)糊制船底：胶衣固化到指干状态时，整体糊制，用纤维丝、短切毡以树脂浸胶后，采用真空导入成型积层固化后，打磨毛刺、气泡，修补积层缺陷；

(3)船底成型：在阴模内表面铺设玻璃纤维布；

(4)船底注料：阳模下压并固定在阴模外，压紧玻璃纤维布，形成模腔，此时向模腔内注入树脂

(5)船底脱模：待固化完毕后完成船底的制造，脱模切边去除船底边部的毛刺；

(6)龙骨安装：取来中空的龙骨结构，龙骨结构中部设有空腔，表面设有注料孔，将龙骨结构通过结构胶胶粘的方式固定在船底内表面；

(7)龙骨填料：取来液态树脂软料和发泡剂进行现场混合得到液态发泡填料，将混合的液态发泡填料快速的注入龙骨结构的注料孔，将整个龙骨结构的空腔完全填充满发泡填料，液态发泡填料固化为硬质发泡填料；

(8)船底侧边填料：继续使用液态发泡填料，将龙骨结构与船底内表面的多余空腔进行充填，填充至与龙骨结构齐平的高度；

(9)船底清理：打磨并清理船底的外周侧，去除毛刺和杂边；

(10)甲板安装：甲板与船底外周通过钻孔和紧固件进行固定，龙骨结构压紧于甲板底部；

(11)船艇零件组装：安装座椅、门框、挡风罩、顶棚、灯饰等结构物，并安装发动机。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的防沉玻璃钢船艇的制造工艺，具有如下有益效果：

一、采用本发明工艺制的防沉玻璃钢船艇，龙骨结构内的填充物为发泡塑料，均不吸收水分，不会被水腐蚀，因此具有较为良好的耐候性，结构强度不会因水汽腐蚀而变低，可以长久使用，耐用性高。

二、以硬质发泡塑料为龙骨结构的主要填充物，取代木质龙骨结构，首先硬质发泡塑料的硬度和结构强度高于木质龙骨，同时重量和密度明显低于木头，最关键在于可耐水汽腐蚀。

三、采用硬质发泡塑料作为填充物，由于整个填充物处于船体的甲板之下，并在骨架壳内，可避免其接触光照而分解和氧气的氧化，进一步提高耐用性。

四、在侧边腔内填充与骨架壳内部相同的硬质发泡塑料，将船身内侧面的空隙部分用硬质发泡塑料进行填充，使整个船体都处于发泡材料的作用下，同时也增加了整个船底四周对抗冲击的结构强度。

五、采用玻璃钢作为船底的材料，其一，在于玻璃钢是一种高强度的复合塑料，质轻而硬、不导电、性能稳定、机械强度高、回收利用少、耐腐蚀，可以代替钢材制。其二，玻璃钢通过结构胶与龙骨结构胶粘粘接，与金属相比结构胶粘接塑料材料的表面连接更为牢固。

六、侧边腔与船底四周直接接触，发泡塑料脆而硬，内部含有较多的疏松闭合的硬泡，可以吸收一部分的撞击的能力，当船身发生撞击时，侧边腔内的发泡材料可以吸收一部分冲击能力，避免整个船身脆断，起到一定的缓冲作用。

七、若当船身断裂，由于龙骨结构和船底是采用结构胶胶合的方式进行粘接，破碎的船底会带有部分的碎散的龙骨结构，使得船体在破碎后带龙骨结构的船底和散落出的发泡塑料可以作为临时救生工具，帮助落水者浮起。

八、本发明中船艇的船底为玻璃钢结构，结构坚固，提高了耐冲击力和耐压力，确保船艇在游玩、工作、军事巡逻或载物的安全性，同时船底质轻，能够搭载更多的物件或工作人员。

优选所述液态树脂软料为异氰酸酯，发泡剂为聚醚，所述硬质发泡填料为聚氨酯硬质泡沫，成本低制造建议，并且聚氨酯的硬质泡沫硬度相比其他塑料的硬度更强。

优选的，所述龙骨结构的底部还包括排水孔，在步骤(7)龙骨填料过程中，先在排水孔内插入一根排水管，排水管具有排水通道，通过排水管将排水通道与龙骨结构的内腔相隔离，发泡填料无法进入排水通道内，待发泡填料固化后，排水管固定在排水孔处的龙骨结构上。

附图说明

图1为本发明防沉玻璃钢船艇的制造工艺的流程图；

图2为本发明防沉玻璃钢船艇实施例的结构示意图；

图3为本发明防沉玻璃钢船艇实施例的拆分结构示意图；

图4为本实施例中防沉玻璃钢船艇的结构示意图；

图5为本实施例中骨架壳的结构示意图；

图6为本实施例中骨架壳的半剖结构示意图。

附图标记：1、龙骨；2、肋骨；3、联构板；30、排水管；4、注料孔；5、甲板；60、甲板下仓空间；61、侧边腔；7、船底。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图2所示，一种防沉玻璃钢船艇，包括甲板5、船底和龙骨结构，其特征在于：所述龙骨结构包括若干龙骨1和肋骨2，龙骨1和肋骨2相互垂直设置，所述龙骨1和肋骨2一体成型设置为骨架壳，所述骨架壳为憎水的硬质材料，所述骨架壳内部中空设置有空腔，所述空腔内填充满硬质的发泡塑料；所述龙骨结构通过结构胶胶粘于船底内侧表面，所述甲板5固定于龙骨结构上方，甲板5与船底通过紧固件固定；所述龙骨1、龙筋2与船底内侧面围合形成侧边腔61，所述侧边腔61填充有硬质的发泡塑料，所述船底由玻璃钢材质制成。

其中，龙骨结构与船底7之间是通过结构胶粘接而成，由于龙骨结构中的骨架壳和船底7均采用塑料材料，通过结构胶粘合更为牢固。

甲板架设在龙骨结构的上方，甲板与龙骨之间未用结构胶连接，而是在甲板和船底的连接处采用螺栓拧紧的方式进行连接。

在侧边腔内填充硬质发泡塑料，将船身内侧面的空隙部分用硬质发泡塑料进行填充，使整个船体都处于发泡材料的保护作用下，同时也增加了整个船底四周对抗冲击的结构强度。

侧边腔与船底四周直接接触，发泡塑料脆而硬，内部含有较多的疏松闭合的硬泡，可以吸收一部分的撞击的能力，当船身发生撞击时，侧边腔内的发泡材料可以吸收一部分冲击能力，避免整个船身脆断，起到一定的缓冲作用。

如图3至5所示的船舶防沉龙骨结构，包括两根龙骨1、若干肋骨2和若干联构板3，龙骨1和肋骨2相互垂直设置，联构板3、龙骨1和肋骨2一体成型设置为骨架壳，骨架壳为憎水的硬质材料，具体为一种硬质塑料材料，骨架壳内部中空设置有空腔，龙骨1、肋骨2和联构板3的空腔相互连通，空腔内填充满硬质的发泡塑料。

通过用硬质的塑料材料作为骨架壳的主体，并在骨架壳的空腔内填充闭合硬泡的发泡塑料达到取代传统木质龙骨结构的目的。

使得新的龙骨结构能够有效的抵抗水汽腐蚀，同时其结构强度也得到大幅的提高，而龙骨的重量也下降很多。

如图3所示，骨架壳共包括两根龙骨1，联构板3位于两根龙骨1之间，通过龙骨1、肋骨2和联构板3在船体的甲板下方形成一个网状结构，为整个船底提供足够强的结构强度。

本实施例中，由于船头和船尾在收到海浪冲击时，会发生左右的偏转以降低冲击力，通过偏转达到缓冲目的；但是在船体中部受到侧面的冲击力时，船体中部是无法偏转的，只能承受该冲击力，因此首先承受冲击力的是船侧板，其次肋骨2，肋骨2将冲击力传递至龙骨1上，若中部无支撑，则很容易导致龙骨1向内侧完全变形；因此需要将联构板3设置在肋骨2同一平面内，通过两侧的肋骨2和联构板3将冲击力进行抵抗，避免龙骨2变形，提高结构强度。

而船头处的联构板3与肋骨2平行但不处于同一平面，联构板3更靠近船头处，原因在于联构板3与龙骨1为何形成位于船头处的空间为无用空间，是需要填充发泡塑料的空间，而靠后处的空间则是甲板下仓空间60，该空间可以放置一些必要的工具或作为甲板5下的存储空间，是一个有用的空间，因此将联构板3前移可以扩大甲板下仓空间60；同理船尾处的联构板3也是相对靠外的，以此来扩大可利用的空间。

硬质的发泡塑料由液态发泡塑料固化而成，联构板3、肋骨2和龙骨1上设有多个用于液态发泡塑料流入的注料孔4，注料孔4位于龙骨1、肋骨2和联构板3的上端表面。本发明中的发泡塑料可以采用聚氨酯硬质泡沫，异氰酸酯和聚醚为主要原料混合后快速通过注料孔4填入龙骨1、肋骨2和联构板3内，自然也可以采用其他发泡材料，通过最后固化得到闭孔结构的硬泡。

注料孔4分布于肋骨2中部和联构板3中部，注料孔4还分布于龙骨1与相邻两个肋骨2或联构板3交界处的中部，注料孔4尽可能的远离交界处，并且每个腔室都能给予其注料，最大限度降低注料孔带来的结构强度影响。

联构板3、龙骨1和肋骨2高度相同并在三者的顶部形成平整面，注料孔4位于顶部的平整面，平整面更利于甲板的固定，以及注料孔的开设，可以使软泡由上至下通过重力作用自然扩散开来，将空腔完全填补。

联构板3与龙骨1之间构成独立的甲板下仓空间，联构板3上设有用于连接相邻甲板下仓空间的排水通道，排水通道位于联构板3底部，排水通道包括联构板3上的通孔及防止软泡流出的排水管30，将排水管30插入排水孔内，最后将软泡注入并固化，使排水管30固定在通孔内，并将骨架壳内的空腔完全填满，避免水进入骨架壳的空腔内。

排水通道连接相邻的两个甲板下仓空间，在船舶运行中船体的底部前身是略微翘起的状态，船头高度高于船尾，因此船头部分的甲板下仓空间内进的水可以通过排水通道向后排出。

通过将上述的船舶防沉龙骨结构应用在船艇中，通过结构胶将龙骨结构粘合在船底内侧壁，实现龙骨结构的固定，再通过其他方式将甲板5安装在龙骨结构的上表面，实现防沉龙骨结构在船艇中的应用。

本实施例中龙骨结构和船底是通过结构胶胶合的方式进行粘接的，粘接的面积大，使得龙骨结构可以牢牢的粘附在船底内表面而不脱落。因此当船身断裂，由于龙骨结构和船底是采用结构胶胶合的方式进行粘接，破碎的船底会带有部分的碎散的龙骨结构，使得船体在破碎后带龙骨结构的船底可以作为临时救生工具，帮助落水者浮起。

该船舶防沉龙骨结构可以应用在海水出警巡逻用的执法艇，可以用在捕鱼、打捞用的工作艇，也可以用于普通的娱乐用的私人小型船艇。

如图1所示的是上述防沉玻璃钢船艇的制造工艺，步骤如下：

(0)、模具的制作，采用玻璃钢制成阴模和阳模，要求内表面光顺，光洁度要求为镜面。

(1)、模具合格后，用干净的棉纱布将模具表面擦拭干净，然后打蜡，用棉纱布蘸取少许蜡液，螺旋形均匀涂在模具表面，间隔15-25分钟待其干燥后，用干净纱布将蜡面擦拭一遍，完毕后再依上述方法打余下的几遍蜡，最后用羊毛轮抛光，

(2)、胶衣喷涂，先用胶带把艇体模具的周边保护好，用两支喷枪在同一位置开始，最后在同一位置会合，避免喷涂过程中停留时间过长，引起胶衣起皱，

此工艺要求：1)喷涂前放掉空压机内存水分；2)检查空气滤器是否好用；3)喷枪与模具保持垂直，并距模具表面至少400mm；4)喷涂时扇面搭接至少应在50mm范围内；5)胶衣用量控制在600g/m2左右；6)喷涂胶衣过程中时刻注意放水，谨防将水带入空气管中；7)喷枪贮罐要经常清洗以防残留胶衣在罐内凝固，

(3)、艇体成型，先采用手工糊制船底部分，胶衣固化到指干状态时，整体糊制：M50+2×M300，用纤维丝、短切毡以树脂浸胶后，将船底部分的分水线填平，然后采用真空导入成型，积层固化后，打磨毛刺、气泡，修补积层缺陷，然后按照真空袋成型法制作，先铺敷积层：3×(0°、90°-600/300+±45°-600/300)，垂直面、折角处用喷胶固定，以保证与模具相贴附，

艇体加强，1)船底加强，船底增加铺敷一层0°、90°-600/300多轴向布，2)船底折角加强，船底折角加强铺敷一层0°、90°-600/300多轴向布、一层±45°-600/300多轴向布、一层0°、90°-600/300多轴向布，幅宽在200mm—250mm范围内，3)舷侧、舷墙折角加强，舷侧及舷墙折角加强铺敷三层±45°-600/300多轴向布，舷墙折角部分向上过渡100mm，

(4)、树脂导入，将阴模和阳模的之间的模腔进行完全填充，待树脂完全固化。

(5)、船底脱模：待固化完毕后完成船底的制造，脱模切边去除船底边部的毛刺。

(6)、龙骨安装：经过注模成型的龙骨肋骨，相互粘合形成龙骨结构，在龙骨结构上开设注料孔和排水孔，取来中空的龙骨结构，龙骨结构中部设有空腔，表面设有注料孔，将龙骨结构通过结构胶胶粘的方式固定在船底内表面；

(7)、龙骨填料：取来异氰酸酯和聚醚进行现场混合得到液态发泡填料，先将排水管30插入排水孔内，将混合的液态发泡填料快速的注入龙骨结构的注料孔，将整个龙骨结构的空腔完全填充满发泡填料，液态发泡填料固化为硬质发泡填料，并将排水管30进行固定；

(8)、船底侧边填料：继续使用液态发泡填料，将龙骨结构与船底内表面的侧边腔61进行充填，填充至与龙骨结构齐平的高度；

(9)、船底清理：打磨并清理船底的外周侧，去除毛刺和杂边；

(10)、甲板安装：甲板与船底外周通过钻孔和紧固件进行固定，龙骨结构压紧于甲板底部；

(11)船艇零件组装：安装座椅、门框、挡风罩、顶棚、灯饰等结构物，并安装发动机。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种防沉玻璃钢船艇的制造工艺，其特征在于步骤如下：

①模具的制作：采用玻璃钢制成阴模和阳模，要求内表面光顺，光洁度要求为镜面；

②模具合格后，用干净的棉纱布将模具表面擦拭干净，然后打蜡，用棉纱布蘸取少许蜡液，螺旋形均匀涂在模具表面，间隔15-25分钟待其干燥后，用干净纱布将蜡面擦拭一遍，完毕后再依上述方法打余下的几遍蜡，最后用羊毛轮抛光；

③胶衣喷涂：先用胶带把艇体模具的周边保护好，用两支喷枪在同一位置开始，最后在同一位置会合，避免喷涂过程中停留时间过长，引起胶衣起皱；

此工艺要求：

1）喷涂前放掉空压机内存水分；

2）检查空气滤器是否好用；

3）喷枪与模具保持垂直，并距模具表面至少400mm；

4）喷涂时扇面搭接至少应在50mm范围内；

5）胶衣用量控制在600g/m²；

6）喷涂胶衣过程中时刻注意放水，谨防将水带入空气管中；

7）喷枪贮罐要经常清洗以防残留胶衣在罐内凝固；

④艇体成型：先采用手工糊制船底部分，胶衣固化到指干状态时，整体糊制：M50+2×M300，用纤维丝、短切毡以树脂浸胶后，将船底部分的分水线填平，然后采用真空导入成型，积层固化后，打磨毛刺、气泡，修补积层缺陷，然后按照真空袋成型法制作，先铺敷积层：3×（0°、90°-600/300+±45°-600/300），垂直面、折角处用喷胶固定，以保证与模具相贴附，

⑤艇体加强：

1）船底加强，船底增加铺敷一层0°、90°-600/300多轴向布，

2）船底折角加强，船底折角加强铺敷一层0°、90°-600/300多轴向布、一层±45°-600/300多轴向布、一层0°、90°-600/300多轴向布，幅宽在200mm—250mm范围内，

3）舷侧、舷墙折角加强，舷侧及舷墙折角加强铺敷三层±45°-600/300多轴向布，舷墙折角部分向上过渡100mm；

⑥树脂导入：将阴模和阳模的之间的模腔进行完全填充，待树脂完全固化；

⑦船底脱模：待固化完毕后完成船底的制造，脱模切边去除船底边部的毛刺；

⑧龙骨安装：经过注模成型的龙骨肋骨，相互粘合形成龙骨结构，在龙骨结构上开设注料孔和排水孔，取来中空的龙骨结构，龙骨结构中部设有空腔，表面设有注料孔，将龙骨结构通过结构胶胶粘的方式固定在船底内表面；

⑨龙骨填料：取来异氰酸酯和聚醚进行现场混合得到液态发泡填料，先将排水管（30）插入排水孔内，将混合的液态发泡填料快速的注入龙骨结构的注料孔，将整个龙骨结构的空腔完全填充满发泡填料，液态发泡填料固化为硬质发泡填料，并将排水管（30）进行固定，在船艇运行中，船底前身翘起，船头高度高于船尾；

⑩船底侧边填料：继续使用液态发泡填料，将龙骨结构与船底内表面的侧边腔（61）进行充填，填充至与龙骨结构齐平的高度；

⑪船底清理：打磨并清理船底的外周侧，去除毛刺和杂边；

⑫甲板安装：甲板与船底外周通过钻孔和紧固件进行固定，龙骨结构压紧于甲板底部；

⑬船艇零件组装：安装座椅、门框、挡风罩、顶棚和灯饰，并安装发动机。