Какие данные нужны для армирования корпуса судна арамидом
Какие сведения о конструкции и нагрузках нужны для подбора арамидной ткани, какие параметры материала из них следуют, где арамид размещается в схеме ламината и что уточняется по технологии.
Арамидное армирование в корпусе судна применяют не вместо стеклопластика или углепластика, а вместе с ними — там, где важна стойкость к удару и к истиранию при небольшой массе. Арамид хорошо работает на растяжение и поглощает энергию удара, но плохо держит сжатие и требует особого подхода к пропитке и раскрою. Поэтому подбор материала начинается не с плотности ткани, а с описания конструкции и нагрузок.
Ниже — какие данные нужны для расчёта, какие параметры материала из них следуют, где арамид ставится в схеме ламината и что уточняется по технологии формования. Направление описано на странице арамидное полотно.
Данные о конструкции
Первый блок исходных данных описывает саму конструкцию. Без него подбор материала сводится к угадыванию.
- Тип и размерения судна, район плавания, назначение — от этого зависят расчётные нагрузки.
- Участок корпуса, для которого подбирается материал: днище, скула, борт, транец, надстройка. Требования к ним различаются.
- Проектная схема ламината — число слоёв, их последовательность, углы укладки, наличие заполнителя.
- Толщина обшивки по участкам и допустимый разброс.
- Расчётная масса конструкции и предельное её значение.
- Наличие подкреплений, их шаг и способ соединения с обшивкой.
Данные о нагрузках и условиях
| Нагрузка или условие | Что нужно указать | На что влияет при подборе |
|---|---|---|
| Гидродинамическое давление | Расчётное давление на участок, скорость хода | Общая толщина ламината и доля несущих слоёв |
| Ударные нагрузки | Характер удара — слемминг, контакт со льдом, швартовка | Число и расположение арамидных слоёв |
| Истирание | Участки контакта с грунтом, причалом, льдом | Наружный защитный слой и его плотность |
| Температура эксплуатации | Диапазон и наличие нагрева от оборудования | Выбор связующего и его совместимость с тканью |
| Влажная среда | Постоянный или периодический контакт с водой | Требования к защите кромок и наружному покрытию |
| Химическое воздействие | Топливо, масла, моющие средства | Выбор связующего и покрытия |
| Пожарные требования | Требования к материалам по району размещения | Выбор связующего и дополнительных слоёв |
Какие параметры материала следуют из этих данных
По собранным данным определяется конкретное исполнение ткани. Основных параметров пять.
- Тип волокна. Пара-арамид применяется там, где нужна прочность и стойкость к удару; мета-арамид — там, где на первом месте термостойкость.
- Поверхностная плотность. Определяет толщину слоя и число слоёв, необходимых для набора расчётной толщины. Лёгкие ткани дают более плавное облегание сложных форм, тяжёлые — быстрее набирают толщину.
- Тип переплетения. Полотняное держит форму и меньше распускается при раскрое, саржевое лучше облегает поверхности двойной кривизны.
- Линейная плотность нити. Влияет на прочность слоя и на качество пропитки.
- Аппретирование. Обработка поверхности волокна, определяющая сцепление со связующим. Подбирается под тип связующего, а не отдельно от него.
Где арамид размещается в схеме ламината
Арамид редко составляет весь пакет. Типовая схема сочетает материалы, и место арамидного слоя определяется задачей.
Для стойкости к удару арамид ставят ближе к внутренней стороне обшивки: он удерживает конструкцию от разрушения после появления трещин в наружных слоях. Для стойкости к истиранию — наружным слоем, но тогда требуется покрытие, защищающее волокно от воды и ультрафиолета. Для снижения массы при сохранении жёсткости арамид комбинируют с углеродным волокном, оставляя за арамидом работу на растяжение и ударные нагрузки, а за углеродом — жёсткость.
Ограничение, которое учитывается всегда: арамид плохо работает на сжатие, поэтому в участках, нагруженных сжатием, несущую функцию выполняют другие материалы.
Технология формования
- Способ формования — ручная выкладка, вакуумная инфузия или препрег. От него зависят требования к переплетению и проницаемости ткани.
- Тип связующего и его совместимость с аппретом ткани.
- Раскрой. Арамид режется специальным инструментом; обычные ножницы дают распушивание кромки. Схема раскроя составляется с учётом направления нитей и перекрытия слоёв.
- Защита кромок. Открытая кромка арамидного слоя впитывает влагу, поэтому в проекте предусматривается её герметизация.
- Механическая обработка. Сверление и фрезерование отверждённого арамидного ламината требует отдельного инструмента.
Частые вопросы
Можно ли заменить стеклоткань арамидом слой в слой? Нет. Отличаются и удельная прочность, и поведение при сжатии, и толщина слоя при одинаковой поверхностной плотности. Замена требует пересчёта схемы ламината.
Какую плотность ткани выбрать? Она определяется из расчётной толщины и числа слоёв, которое приемлемо по трудоёмкости. На сложных поверхностях предпочитают более лёгкие ткани, чтобы избежать складок.
Нужен ли образец до закупки партии? Для нового изделия — да. Образец позволяет проверить пропитываемость, облегание формы и поведение при раскрое до заказа основного объёма.
Как проверить соответствие партии заявленным характеристикам? По протоколу испытаний на партию, где приводятся поверхностная плотность, разрывная нагрузка и данные о переплетении. Протокол запрашивается вместе с поставкой.
Что прислать для расчёта? Тип и размерения судна, участок корпуса, проектную схему ламината с толщинами, расчётные нагрузки, способ формования и тип связующего, условия эксплуатации по температуре и среде, требуемый объём и сроки.
Что мы делаем
Разбираем схему ламината по участкам и определяем, где арамид даёт выигрыш, а где нужны другие материалы, подбираем тип волокна, плотность и переплетение под способ формования, согласуем аппрет со связующим, рассчитываем расход по схеме раскроя и организуем поставку образца до основной партии. Направление — арамидное полотно.
Пришлите схему ламината и данные по нагрузкам на sale@tkasiatorg.ru — подберём исполнение ткани под способ формования, рассчитаем расход и назовём сроки поставки партии.
