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品，其需求隨著經濟的發(fā)展和購買力的提高必然呈不斷上升的趨勢。目前國內外游艇是金屬材質的較少，大多采用玻璃鋼材質。隨著玻璃鋼游艇產業(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)的產品成型大部分采用手糊成型，手糊成型具有生產率低，勞動強度大，勞動衛(wèi)生條件差，產品質量不易控制，性能穩(wěn)定性不高，產品力學性能較低的缺點。對于成型相對較小的產品，手糊成型成本低，易于實施，但對于結構復雜、力學性能要
求高、體形龐大的大型產品，應用傳統(tǒng)的手糊成型工藝已很難實施，迫切需要一種新的成型工藝來解決這一難題

2　真空芯材導流工藝的特點和優(yōu)勢

真空芯材導流工藝是在單板結構的真空導流中引入芯材結構，在模具上鋪“干”增強材料(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負壓，利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具，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，真空芯材導流工藝將夾芯復合材料的所有優(yōu)點與閉式壓模在工藝、性能以及衛(wèi)生保健與安全保障方面的優(yōu)勢出色地結合在一起。采用夾芯結構與FRP單板結構、鋁材、鋼材相比， 在保持強度的同時明顯減輕了重量、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，獲得更高的強度和剛度；更高的剛度在減少支撐結構同時，進一步減輕重量，見圖1。同時， 閉孔夾芯材料可以起到吸振緩沖、隔音絕熱的作用。采用夾芯結構，給設計帶來更大的自由度，夾芯的復合曲線形狀可易于組合，外部表層可以正確地
對準載荷路徑方向，從而使結構更趨完整和優(yōu)化。采用夾芯結構，實現(xiàn)了出眾的強重比，提供了船艇工作的更高速、更遠程、更大的載荷能力及相應的降低功率需求量。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，為船艇產品的運營帶來了寶貴的低碳效應。
                    
3　真空芯材導流工藝注意事項

這里主要介紹一下真空芯材導流工藝在實現(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， 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，都必須核查一些關鍵問題，方能確保所用的模具合適。具體事項如下：
　　① 模具要保證很好的氣密性：
　　② 模具必須有足夠的剛度，能夠承受真空形成的壓力；
　　③ 在制品固化期間，模具必須能夠承受樹脂固化周期的放熱；
　　④ 模具必須有凸緣法蘭邊， 并且應足夠寬， 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， 以免在部件導流過程中發(fā)生系統(tǒng)的漏氣；
　　⑥ 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，在生產之前，須對模具進行壓降試驗來檢驗是否存在這一問題。確認是否適合導流的模具，這一過程都是必需的。
　　2)鋪層
　　第二個需要考慮的事項便是鋪層的選擇。這一點至關重要，因為這會影響制品重量、承重能力以及建造時間。真空芯材導流工藝在提高硬度的同時又不會增加重量。過去，人們曾擔心全部采用芯材的殼體中會出現(xiàn)分層。但是借助導流工藝， 芯材與強化表層之間的粘結性能大幅提高，有效解決了脫層問題。
　　采用夾芯結構的纖維鋪層通常要比實心鋪層薄。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，從而縮短了建造時間并降低了材料的總體使用量。
　　運用這種方法還比其他任何的導流方法都更快，透過真空袋的連接線路和進料管的數(shù)量也減少了，這些又進一步縮短了整體建造時間并降低了耗材的成本。
　　3)材料的選擇
　　在確定鋪層符合設計標準后， 便需要關注材料的采購了。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品的重要性。它們彼此之間必須相容才能達到最佳的效果。在向供應商說明所需的材料時，請務必告訴他們使用真空導流工藝來制造部件， 并親自檢查， 以確保供應商推薦的材料適合于真空導流工藝。
　　4)人員的利用
　　當一切準備就緒， 加工模具也已安排妥當，選擇了建造部件所需的材料，掌握了正確的復合材料工藝和技術，最后需要人員培訓了。如今，好的員工很難找，也很難留住， 導流技術的一大優(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，除了一些關鍵管理人員外，只需要一個人數(shù)相對較少、并且技能要求也不高的操作人員隊伍。
　　由于導流技術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，因為他們不會再置身于刺激性氣體和有害粉塵中。由于材料可以成套購買， 因此員工能夠更加迅速、更加輕松地進行安裝材料，進而縮短生產時間。
　　在開始對人員進行導流培訓之后， 您很快便會發(fā)現(xiàn)他們是否在導流工藝的某一領域有所專長，或者是否更愿意從事工藝中的某一特定環(huán)節(jié)。在生產車間里，人員通常會被安排在導流工藝的專門區(qū)域，并且他們在完成自己的工藝環(huán)節(jié)后，便從一個模具轉移到另一個模具。這與建筑業(yè)的運作方法非常相似。一般來說， 女員工適合于疊放和裝填鋪層以及芯材， 因為她們更能夠勝任這類工作。由于材料通常都是成套包裝的， 因此也易于取放。當?shù)谝慌鷨T工完成培訓之后，他們就可以轉移到需要導流的其他制品制造，而新的員工再進來接受培訓，或者是與第一批已經培訓過的員工一起工作， 并向他們學習必要的技能。
　　5)工廠設置
　　工廠是導流配置需要考慮的最后一系列事項之一。一般來說， 原有的工廠已在生產復合材料部件， 雖然通常人們就都會認為這樣的工廠適合引進導流工藝，但是做一些明智的變動還是有助于提高生產效率，并提前預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，生產場地應該進行分區(qū)，以最大限度地降低“交叉污染” 。
　　涂膠衣和表層的區(qū)域應安排在工廠的一端。這樣可以限制該工藝流程中所產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)行導流操作的主要區(qū)域。在這里，便可以開始在部件上鋪設纖維織物、芯材以及真空管和進料管。此后，便可以安裝真空袋了。這一過程應盡可能安排在工廠最安靜的區(qū)域進行。真空袋裝好后通常需要檢測是否存在微小的泄漏， 因為泄漏的聲音很難聽到，所以需要聲學檢漏儀進行檢測。如果周圍背景噪音太大，操作起來將會非常困難。
　　導流結束后，可將模具轉移至裝備區(qū)域。在這里可以拆除、處理耗材并開始組裝其他部件。有時部件可以脫模，然后轉移到一個支撐架上，于是模具便可以立即投入下一個周期的使用。此外，還要關注設備要求以及設備的各種裝配方法。這將取決于模具的大小以及生產能力。選擇類型適當?shù)恼婵毡靡仓陵P重要，還應配一個緩沖保壓罐體裝置， 以便在出現(xiàn)電力故障時備用。規(guī)模較大的工廠可以安裝一個大型油回轉泵，并將其接到可通至工廠導流區(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，可以使用裝在手推車上的小型真空泵。

4　結語

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，可以預見，在不久的將來，將夾芯復合材料的所有優(yōu)點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， 出色地結合在一起的真空芯材導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。