СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛОВ СОЕДИНЕНИЯ СВЯЗЕЙ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПКМ) Российский патент 2018 года по МПК B63B5/24 B29C65/48 

Описание патента на изобретение RU2648432C1

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается области изготовления конструкций, содержащих соединяемые панели (связи) из полимерного композиционного материала (ПКМ) с применением угловых соединительных элементов и адгезионных составов, и может быть использовано при изготовлении узлов соединения связей корпусных конструкций кораблей и судов.

Известны корпусные конструкции из ПКМ, имеющие угловые соединения однослойных полотнищ на приформовочных угольниках с ровингами (ОСТ 5.1001-80 «Суда пластмассовые, детали и узлы соединений корпусных конструкций», стр. 12, рис. 4). Однако изготовление угловых соединений на приформовочных угольниках, которые выполняются контактным методом формования, является очень трудоемким технологическим процессом с применением ручного труда, а также имеет ограничения по нормам рабочего времени из-за вредности технологического процесса.

Также известен узел соединения корпусных конструкций из полимерного композиционного материала (РФ №2321517, авторы В.А. Булкин, Л.И. Кацнельсон, O.K. Коробков, A.M. Лазарев, Н.Н. Федонюк). Процесс изготовления узла соединения корпусных конструкций из полимерного композиционного материала заключается в следующем: узел соединения имеет угловые соединения трехслойных конструкций на приформовочных угольниках с ровингом. При этом с одной стороны углового соединения установлен на клеевой основе закладной опорный элемент треугольного профиля из полимерного упрочненного материала с предварительной приформовкой двумя слоями стеклоткани, поверх которой установлен приформовочный угольник. Предварительная приформовка выполняется для удобства монтажа и нормального формирования приформовочного угольника.

Недостатки указанного технического решения - трудоемкий технологический процесс с применением ручного труда, ограничения по нормам рабочего времени из-за вредности технологического процесса, необходимость выполнения предварительных приформовок для монтажа опорного закладного элемента с применением технологических перерывов, сложности с фиксацией опорного закладного элемента по месту приклейки, в особенности на вертикальных плоскостях.

Задачами изобретения являются снижение вредности технологического процесса за счет применения отдельно изготовленных современными методами закрытого формования (инфузия, RTM и др.) приформочных угольников (угловых соединительных элементов), снижение трудоемкости и сокращение времени изготовления узлов соединения связей корпусных конструкций с сокращением доли ручного труда за счет механизации монтажа соединительных элементов по месту приклейки, снижение вероятности брака за счет обеспечения надежной фиксации соединительных элементов на вертикальных и наклонных плоскостях.

Поставленные задачи решаются следующим образом. Способ изготовления узла соединения связей корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ), включающий использование угловых соединений трехслойных конструкций на приформочных угольниках, выполненных контактным методом, используются отдельно изготовленные от узла соединения связей корпусных конструкций приформочные угольники, выполненные методом закрытого формования, предварительно изготовленные связи конструкций из ПКМ устанавливаются в соединяемое положение, производится подготовка к склеиванию поверхностей собираемой конструкции и угловых соединительных элементов, производится нанесение адгезионного состава на поверхности собираемой конструкции и угловых соединительных элементов, установка углового соединительного элемента на место приклейки, поверх соединительного углового элемента укладывается полоса полиэтиленовой пленки, предотвращающей загрязнение воздушного прижимного мешка, поверх полиэтиленовой пленки укладывается сдутый воздушный мешок, устанавливается упорный каркас, в вакуумные присоски по магистрали подачи вакуума с помощью системы подачи подается вакуум, за счет поданного в присоски вакуума, происходит прижатие упорного каркаса к элементам конструкции, в прижимной мешок подается сжатый воздух, вследствие чего мешок заполняет образованную полость и происходит равномерное прижатие углового соединительного элемента по всей поверхности склейки, после полной полимеризации клеевого слоя выпускается воздух из прижимного мешка, отключается вакуум в вакуумных присосках и удаляется упорный каркас, защитная полиэтиленовая пленка и прижимной мешок.

Способ поясняется следующими рисунками:

- схема формирования узлов соединений связей корпусных конструкций - фиг. 1:

1 - адгезионный состав;

2 - угловой соединительный элемент;

3 - упорный каркас;

4 - вакуумные присоски;

5 - магистраль подачи вакуума;

6 - вакуумный насос;

7 - ресивер;

8 - воздушный прижимной мешок;

9 - соединяемые связи.

- упорный каркас с присоединенными к нему вакуумными присосками (вид спереди) - фиг. 2:

3 - упорный каркас;

4 - вакуумные присоски;

5 - магистраль подачи вакуума;

- соединение вакуумных трубок с линией подачи вакуума на упорном каркасе (вид сзади) - фиг. 3:

3 - упорный каркас;

4 - вакуумные присоски;

5 - магистраль подачи вакуума;

10 - запорный кран;

11 - коннекторы.

Процесс изготовления узла соединения связей по предлагаемому способу заключается в следующем:

- методом закрытого формования (инфузия, RTM и др.) отдельно изготавливаются приформочные угольники (угловые соединительные элементы);

- предварительно изготовленные связи конструкций 9 из ПКМ устанавливаются в соединяемое положение;

- производится подготовка к склеиванию поверхностей собираемой конструкции и угловых соединительных элементов 2;

- производится нанесение адгезионного состава 1 на поверхности собираемой конструкции и угловых соединительных элементов;

- установка углового соединительного элемента на место приклейки;

- поверх соединительного углового элемента укладывается полоса полиэтиленовой пленки, предотвращающей загрязнение воздушного прижимного мешка 8;

- поверх полиэтиленовой пленки укладывается сдутый воздушный мешок. При необходимости воздушный мешок может быть зафиксирован скотчем в нескольких местах, что актуально при выполнении потолочных соединений или соединений под наклоном;

- устанавливается упорный каркас 3;

- в вакуумные присоски 4 по магистрали подачи вакуума 5 с помощью системы подачи 6, 7, 10, 11 подается вакуум. За счет поданного в присоски вакуума происходит прижатие упорного каркаса к элементам конструкции;

- в прижимной мешок подается сжатый воздух, вследствие чего мешок заполняет образованную полость и происходит равномерное прижатие углового соединительного элемента по всей поверхности склейки;

- после полной полимеризации клеевого слоя выпускается воздух из прижимного мешка, отключается вакуум в вакуумных присосках и удаляются упорный каркас, защитная полиэтиленовая пленка и прижимной мешок.

Предлагаемый способ обеспечивает снижение вредности технологического процесса за счет применения отдельно изготовленных современными методами закрытого формования (инфузия, RTM и др.) соединительных элементов, снижение трудоемкости и сокращение времени изготовления узлов соединения связей корпусных конструкций с сокращением доли ручного труда за счет механизации монтажа соединительных элементов по месту приклейки, снижение вероятности брака за счет обеспечения надежной фиксации соединительных элементов на вертикальных и наклонных плоскостях.

Похожие патенты RU2648432C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ Т-ОБРАЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ 2019
  • Тараненко Александр Александрович
  • Воронков Максим Сергеевич
  • Найденов Роман Владимирович
RU2738944C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛКИ П-ОБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ СУДОВОГО КОРПУСА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Федонюк Николай Николаевич
  • Козлов Сергей Дмитриевич
  • Веденецкий Антон Владимирович
  • Артамонов Евгений Анатольевич
RU2719527C1
УГЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БОРТА С ПАЛУБОЙ КОРПУСА СУДНА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2010
  • Блинов Алексей Владимирович
  • Булкин Владимир Аронович
  • Задумов Андрей Владимирович
  • Козлов Сергей Дмитриевич
  • Осипенко Виктор Владимирович
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2460664C2
УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Булкин Владимир Аронович
  • Кацнельсон Леонард Ильич
  • Коробков Олег Константинович
  • Лазарев Александр Михайлович
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2321517C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАЖНОГО МЕШКА С ВКЛАДЫШЕМ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) 2015
  • Савельев Андрей Владимирович
RU2585545C1
СТЫКОВОЕ ФОРМОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЛИСТОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СВЯЗЕЙ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2020
  • Федонюк Николай Николаевич
  • Маслич Елена Александровна
  • Ефимова Ольга Геннадьевна
RU2751505C1
РЕДАН ВЫСОКОСКОРОСТНОГО СУДНА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2012
  • Блинов Алексей Владимирович
  • Крыжевич Геннадий Брониславович
  • Соосаар Дмитрий Юриевич
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2544030C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ПАНЕЛЕЙ 2005
  • Выморков Николай Владимирович
  • Хмельницкий Анатолий Казимирович
  • Мухин Николай Васильевич
RU2291057C1
КРЫЛО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2012
  • Блинов Алексей Владимирович
  • Козлов Сергей Дмитриевич
  • Крыжевич Геннадий Брониславович
  • Соосаар Дмитрий Юриевич
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2531114C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТРЁХСЛОЙНОЙ КОНСТРУКЦИИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2016
  • Проценко Александр Евгеньевич
  • Петров Виктор Викторович
  • Лысов Андрей Николаевич
  • Ри Дмитрий Хосенович
RU2669499C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 648 432 C1

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛОВ СОЕДИНЕНИЯ СВЯЗЕЙ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПКМ)

Изобретение относится к пластмассовому судостроению и касается изготовления конструкций, содержащих соединяемые панели (связи) из полимерного композиционного материала (ПКМ) с применением угловых соединительных элементов и адгезионных составов и может быть использовано при изготовлении узлов соединения связей корпусных конструкций кораблей и судов. Предложен способ изготовления узла соединения связей корпусных конструкций из ПКМ, включающий использование угловых соединений трехслойных конструкций, в котором используются отдельно изготовленные угловые соединительные элементы, выполненные методом закрытого формования. Приведена последовательность операций способа с применением упорного каркаса с вакуумными присосками, за счет которых происходит прижатие упорного каркаса к элементам конструкции, и воздушного прижимного мешка, обеспечивающего равномерное прижатие углового соединительного элемента по всей поверхности склейки его с элементами конструкции. Технический результат заключается в снижении вредности технологического процесса, снижении трудоемкости, сокращении времени изготовления узлов соединения связей корпусных конструкций и повышении их надежности. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 648 432 C1

Способ изготовления узлов соединения связей корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ), включающий использование угловых соединений трехслойных конструкций на приформочных угольниках, выполненных контактным методом, отличающийся тем, что используются отдельно изготовленные от узла соединения связей корпусных конструкций приформочные угольники, выполненные методом закрытого формования, предварительно изготовленные связи конструкций из ПКМ устанавливаются в соединяемое положение, производится подготовка к склеиванию поверхностей собираемой конструкции и угловых соединительных элементов, производится нанесение адгезионного состава на поверхности собираемой конструкции и угловых соединительных элементов, установка углового соединительного элемента на место приклейки, поверх соединительного углового элемента укладывается полоса полиэтиленовой пленки, предотвращающей загрязнение воздушного прижимного мешка, поверх полиэтиленовой пленки укладывается сдутый воздушный мешок, устанавливается упорный каркас, в вакуумные присоски по магистрали подачи вакуума с помощью системы подачи подается вакуум, за счет поданного в присоски вакуума происходит прижатие упорного каркаса к элементам конструкции, в прижимной мешок подается сжатый воздух, вследствие чего мешок заполняет образованную полость и происходит равномерное прижатие углового соединительного элемента по всей поверхности склейки, после полной полимеризации клеевого слоя выпускается воздух из прижимного мешка, отключается вакуум в вакуумных присосках и удаляются упорный каркас, защитная полиэтиленовая пленка и прижимной мешок.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2648432C1

УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Булкин Владимир Аронович
  • Кацнельсон Леонард Ильич
  • Коробков Олег Константинович
  • Лазарев Александр Михайлович
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2321517C1
КОРПУС СУДНА ИЗ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 2003
  • Безпальчев А.К.
  • Булкин В.А.
  • Гаврилов В.Г.
  • Иванов И.Н.
  • Кацнельсон Л.И.
  • Новожилов А.А.
RU2257309C1
ГЛАЗУРЬ 2010
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2422389C1
УГЛОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БОРТА С ПАЛУБОЙ КОРПУСА СУДНА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2010
  • Блинов Алексей Владимирович
  • Булкин Владимир Аронович
  • Задумов Андрей Владимирович
  • Козлов Сергей Дмитриевич
  • Осипенко Виктор Владимирович
  • Федонюк Николай Николаевич
RU2460664C2

RU 2 648 432 C1

Авторы

Федонюк Николай Николаевич

Козлов Сергей Дмитриевич

Бирюкова Марина Владимировна

Веденецкий Антон Владимирович

Блинов Алексей Владимирович

Соосаар Дмитрий Юриевич

Даты

2018-03-27Публикация

2016-09-05Подача