1　引　言

游艇作為滿足人們精神需要或享受需要的高級消費(fèi)品，其需求隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和購買力的提高必然呈不斷上升的趨勢。目前國內(nèi)外游艇是金屬材質(zhì)的較少，大多采用玻璃鋼材質(zhì)。隨著玻璃鋼游艇產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對成型工藝的要求越來越高，特別是成型工藝的環(huán)保及成本方面的要求越來越高。傳統(tǒng)的產(chǎn)品成型大部分采用手糊成型，手糊成型具有生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大，勞動衛(wèi)生條件差，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，性能穩(wěn)定性不高，產(chǎn)品力學(xué)性能較低的缺點(diǎn)。對于成型相對較小的產(chǎn)品，手糊成型成本低，易于實(shí)施，但對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、力學(xué)性能要
求高、體形龐大的大型產(chǎn)品，應(yīng)用傳統(tǒng)的手糊成型工藝已很難實(shí)施，迫切需要一種新的成型工藝來解決這一難題

2　真空芯材導(dǎo)流工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢

真空芯材導(dǎo)流工藝是在單板結(jié)構(gòu)的真空導(dǎo)流中引入芯材結(jié)構(gòu)，在模具上鋪“干”增強(qiáng)材料(玻璃纖維， 芯材等)，然后鋪真空袋， 并抽出體系中的真空，在模具型腔中形成一個(gè)負(fù)壓，利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預(yù)鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強(qiáng)材料最后充滿整個(gè)模具，制品固化后，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的制品。
　　與傳統(tǒng)工藝相比，真空芯材導(dǎo)流工藝將夾芯復(fù)合材料的所有優(yōu)點(diǎn)與閉式壓模在工藝、性能以及衛(wèi)生保健與安全保障方面的優(yōu)勢出色地結(jié)合在一起。采用夾芯結(jié)構(gòu)與FRP單板結(jié)構(gòu)、鋁材、鋼材相比， 在保持強(qiáng)度的同時(shí)明顯減輕了重量、增加了剛度，在基本不增加重量的情況下，通過增加芯材的厚度，獲得更高的強(qiáng)度和剛度；更高的剛度在減少支撐結(jié)構(gòu)同時(shí)，進(jìn)一步減輕重量，見圖1。同時(shí)， 閉孔夾芯材料可以起到吸振緩沖、隔音絕熱的作用。采用夾芯結(jié)構(gòu)，給設(shè)計(jì)帶來更大的自由度，夾芯的復(fù)合曲線形狀可易于組合，外部表層可以正確地
對準(zhǔn)載荷路徑方向，從而使結(jié)構(gòu)更趨完整和優(yōu)化。采用夾芯結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了出眾的強(qiáng)重比，提供了船艇工作的更高速、更遠(yuǎn)程、更大的載荷能力及相應(yīng)的降低功率需求量。以一艘36英尺游艇為例，通過夾層和工藝的提升，實(shí)現(xiàn)了38％的減重，除了船舶加速的操作性上大大得到了提升之外，其最大航速由有原來的35 kn提升到37.5 kn，滿速續(xù)航力由原來的333 km提高到583 km，換言之意味著更低的油耗，為船艇產(chǎn)品的運(yùn)營帶來了寶貴的低碳效應(yīng)。
                    
3　真空芯材導(dǎo)流工藝注意事項(xiàng)

這里主要介紹一下真空芯材導(dǎo)流工藝在實(shí)現(xiàn)初期的各種籌備策略。另外，還分析了使用現(xiàn)有模具或新的模具的注意事項(xiàng)， 以及對工廠和人員的要求。
　　1)模具
　　需要考慮的第一件事就是：使用現(xiàn)有的模具還是加工新的模具，無論選擇哪一種方法，都必須核查一些關(guān)鍵問題，方能確保所用的模具合適。具體事項(xiàng)如下：
　?、?模具要保證很好的氣密性：
　?、?模具必須有足夠的剛度，能夠承受真空形成的壓力；
　?、?在制品固化期間，模具必須能夠承受樹脂固化周期的放熱；
　?、?模具必須有凸緣法蘭邊， 并且應(yīng)足夠?qū)挘?以放置真空管和密封膠帶；
　　⑤ 任何次模件都必須和主模接合在一起， 以免在部件導(dǎo)流過程中發(fā)生系統(tǒng)的漏氣；
　?、?模具表面必須具有較高的平整度。眾所周知，帶有孔洞、龜裂或裂縫的模具會影響真空狀態(tài)。所以，在生產(chǎn)之前，須對模具進(jìn)行壓降試驗(yàn)來檢驗(yàn)是否存在這一問題。確認(rèn)是否適合導(dǎo)流的模具，這一過程都是必需的。
　　2)鋪層
　　第二個(gè)需要考慮的事項(xiàng)便是鋪層的選擇。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)檫@會影響制品重量、承重能力以及建造時(shí)間。真空芯材導(dǎo)流工藝在提高硬度的同時(shí)又不會增加重量。過去，人們曾擔(dān)心全部采用芯材的殼體中會出現(xiàn)分層。但是借助導(dǎo)流工藝， 芯材與強(qiáng)化表層之間的粘結(jié)性能大幅提高，有效解決了脫層問題。
　　采用夾芯結(jié)構(gòu)的纖維鋪層通常要比實(shí)心鋪層薄。由于硬度提高了，板材尺寸也得以加大，而且需要的支撐物(加固裝置、框架、艙壁等等)也更少了。另外，鋪層的安裝速度也加快了，從而縮短了建造時(shí)間并降低了材料的總體使用量。
　　運(yùn)用這種方法還比其他任何的導(dǎo)流方法都更快，透過真空袋的連接線路和進(jìn)料管的數(shù)量也減少了，這些又進(jìn)一步縮短了整體建造時(shí)間并降低了耗材的成本。
　　3)材料的選擇
　　在確定鋪層符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后， 便需要關(guān)注材料的采購了。切勿忽視這些材料組合后的整體效果， 因此，不能低估任何一種產(chǎn)品的重要性。它們彼此之間必須相容才能達(dá)到最佳的效果。在向供應(yīng)商說明所需的材料時(shí)，請務(wù)必告訴他們使用真空導(dǎo)流工藝來制造部件， 并親自檢查， 以確保供應(yīng)商推薦的材料適合于真空導(dǎo)流工藝。
　　4)人員的利用
　　當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒， 加工模具也已安排妥當(dāng)，選擇了建造部件所需的材料，掌握了正確的復(fù)合材料工藝和技術(shù)，最后需要人員培訓(xùn)了。如今，好的員工很難找，也很難留住， 導(dǎo)流技術(shù)的一大優(yōu)勢在于， 與較為“傳統(tǒng)的”方法相比，它是一種半自動化的過程，除了一些關(guān)鍵管理人員外，只需要一個(gè)人數(shù)相對較少、并且技能要求也不高的操作人員隊(duì)伍。
　　由于導(dǎo)流技術(shù)采用的是閉式壓模工藝， 因此工作環(huán)境更為清潔，這與浸潤手糊涂敷加工環(huán)境相比，對工人更具有吸引力。另外，這種環(huán)境也有利于工人的健康，因?yàn)樗麄儾粫僦蒙碛诖碳ば詺怏w和有害粉塵中。由于材料可以成套購買， 因此員工能夠更加迅速、更加輕松地進(jìn)行安裝材料，進(jìn)而縮短生產(chǎn)時(shí)間。
　　在開始對人員進(jìn)行導(dǎo)流培訓(xùn)之后， 您很快便會發(fā)現(xiàn)他們是否在導(dǎo)流工藝的某一領(lǐng)域有所專長，或者是否更愿意從事工藝中的某一特定環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)車間里，人員通常會被安排在導(dǎo)流工藝的專門區(qū)域，并且他們在完成自己的工藝環(huán)節(jié)后，便從一個(gè)模具轉(zhuǎn)移到另一個(gè)模具。這與建筑業(yè)的運(yùn)作方法非常相似。一般來說， 女員工適合于疊放和裝填鋪層以及芯材， 因?yàn)樗齻兏軌騽偃芜@類工作。由于材料通常都是成套包裝的， 因此也易于取放。當(dāng)?shù)谝慌鷨T工完成培訓(xùn)之后，他們就可以轉(zhuǎn)移到需要導(dǎo)流的其他制品制造，而新的員工再進(jìn)來接受培訓(xùn)，或者是與第一批已經(jīng)培訓(xùn)過的員工一起工作， 并向他們學(xué)習(xí)必要的技能。
　　5)工廠設(shè)置
　　工廠是導(dǎo)流配置需要考慮的最后一系列事項(xiàng)之一。一般來說， 原有的工廠已在生產(chǎn)復(fù)合材料部件， 雖然通常人們就都會認(rèn)為這樣的工廠適合引進(jìn)導(dǎo)流工藝，但是做一些明智的變動還是有助于提高生產(chǎn)效率，并提前預(yù)防一些日后可能突發(fā)的問題。
　　我們所用的工藝能夠顯著減少各類排放物， 并且能夠避免手糊工藝經(jīng)常出現(xiàn)的臟亂現(xiàn)象，我們希望工廠環(huán)境保持清潔。為此，生產(chǎn)場地應(yīng)該進(jìn)行分區(qū)，以最大限度地降低“交叉污染” 。
　　涂膠衣和表層的區(qū)域應(yīng)安排在工廠的一端。這樣可以限制該工藝流程中所產(chǎn)生的煙霧以及不粘附噴涂物。模具可以移至干燥的物料存放區(qū)域或執(zhí)行導(dǎo)流操作的主要區(qū)域。在這里，便可以開始在部件上鋪設(shè)纖維織物、芯材以及真空管和進(jìn)料管。此后，便可以安裝真空袋了。這一過程應(yīng)盡可能安排在工廠最安靜的區(qū)域進(jìn)行。真空袋裝好后通常需要檢測是否存在微小的泄漏， 因?yàn)樾孤┑穆曇艉茈y聽到，所以需要聲學(xué)檢漏儀進(jìn)行檢測。如果周圍背景噪音太大，操作起來將會非常困難。
　　導(dǎo)流結(jié)束后，可將模具轉(zhuǎn)移至裝備區(qū)域。在這里可以拆除、處理耗材并開始組裝其他部件。有時(shí)部件可以脫模，然后轉(zhuǎn)移到一個(gè)支撐架上，于是模具便可以立即投入下一個(gè)周期的使用。此外，還要關(guān)注設(shè)備要求以及設(shè)備的各種裝配方法。這將取決于模具的大小以及生產(chǎn)能力。選擇類型適當(dāng)?shù)恼婵毡靡仓陵P(guān)重要，還應(yīng)配一個(gè)緩沖保壓罐體裝置， 以便在出現(xiàn)電力故障時(shí)備用。規(guī)模較大的工廠可以安裝一個(gè)大型油回轉(zhuǎn)泵，并將其接到可通至工廠導(dǎo)流區(qū)域的管道系統(tǒng)上。這樣便可以連通多條真空管路。在裝置較小或模具無法移動時(shí)，可以使用裝在手推車上的小型真空泵。

4　結(jié)語

目前我國在玻璃鋼游艇制造方面， 基本上采用手糊為主， 隨著玻璃鋼游艇朝大型化、精致化的高級游艇為主的方向發(fā)展，可以預(yù)見，在不久的將來，將夾芯復(fù)合材料的所有優(yōu)點(diǎn)與閉式壓模在工藝性能以及衛(wèi)生保健與安全保障方面的優(yōu)勢， 出色地結(jié)合在一起的真空芯材導(dǎo)流工藝在玻璃鋼游艇制造成型工藝中將發(fā)揮越來越重要的作用。