一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109367068A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811203906.8(22)申请日2018.10.16(71)申请人上海船舶工艺研究所(中国船舶工业集团公司第十一研究所)地址200032上海市徐汇区中山南二路851号(72)发明人曹宇齐曦方越朱若凡由佳于开超(74)专利代理机构上海世圆知识产权代理有限公司31320代理人王佳妮(51)Int.Cl.B29C70/36(2006.01)B63B3/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种碳纤维材料船舶壳体及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种碳纤维材料船舶壳体，包括内蒙皮、外蒙皮以及胶接在内、外蒙皮之间的加强筋和蜂窝夹心层，多根加强筋排列在内、外蒙皮之间，蜂窝夹心层嵌设在相邻的两根加强筋之间。该种碳纤维材料船舶壳体强度大、刚性好、自重轻、隔音降噪、耐腐蚀及抗微生物附着，同时具有一定的隐身效果。同时本发明的制作工艺简单，产品效果质量佳。CN109367068ACN109367068A权利要求书1/2页1.一种碳纤维材料船舶壳体，其特征在于：船舶壳体包括内蒙皮、外蒙皮以及胶接在内、外蒙皮之间的加强筋和蜂窝夹心层，多根加强筋排列在内、外蒙皮之间，蜂窝夹心层嵌设在相邻的两根加强筋之间。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维材料船舶壳体，其特征在于：所述的内、外蒙皮和加强筋采用外部包裹碳纤维织物，内部填充树脂基体的方式制成，加强筋呈工字型、L字型、T字型或者C字型。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维材料船舶壳体，其特征在于：所采用的碳纤维织物为单向布、平纹布、缎纹布或斜纹布中的一种，采用的树脂基体是不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂或环氧树脂中的一种或者两种及两种以上组合。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维材料船舶壳体，其特征在于：内、外蒙皮之间排列有多根加强筋，加强筋可以上、下叠设或者左、右并列设置，相邻的加强筋曲率不相同，蜂窝夹心层的外部结构于加强筋的结构相配合。5.根据权利要求1所述的一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，其特征在于：制造过程如下：A、采用真空导入工艺制备内蒙皮、外蒙皮和加强筋：根据内、外蒙皮和加强筋的模具，在裁剪机上将碳纤维织物裁剪成所需形状，以内蒙皮、外蒙皮、加强筋模具的铺贴基准线为基准来铺贴碳纤维织物，在铺贴过程中利用喷胶辅助碳纤维织物定位；碳纤维织物铺贴完成后，在碳纤维织物上依次布置脱模布、导流网，并且在导流网上设置注胶管道与抽气管道，铺放真空袋膜，检测真空度，真空导入树脂，树脂固化，制件脱模，表面处理后待用；B、蜂窝夹心层制作、加工：在蜂窝定型模具上铺贴胶膜，在胶膜上铺放蜂窝材料，在蜂窝材料上依次铺放可剥布、隔离膜和透气毡，然后制袋，升温后等待胶膜固化，辅助材料脱除制得蜂窝夹心层；C、将蜂窝夹心层与加强筋进行组装；D、内、外蒙皮胶接前进行校验、定位，然后对内、外蒙皮进行胶接，完成船舶壳体的制造。6.根据权利要求5所述的一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，其特征在于：A步骤中，将内、外蒙皮模具和加强筋模具加热至30-50℃，保温1-2h，注入预热完成的树脂，注胶完成，将内、外蒙皮模具和加强筋模具温度升至70-90℃，保温1-3h完成树脂初固化，再将内、外蒙皮模具和加强筋模具温度110-130℃，保温1-3h完成后固化，固化完成待上述模具降温至40℃以下，拆掉辅助材料，用砂纸打磨制件表面，保证表面平滑。7.根据权利要求5所述的一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，其特征在于：B步骤中，将蜂窝定型模具升至70-90℃，保温1-3h使胶膜固化，待蜂窝定型模具温度降至40℃以下，辅助材料脱除，所述的蜂窝材料采用芳纶纸蜂窝。8.根据权利要求5所述的一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，其特征在于：C步骤中，蜂窝与加强筋组装时，先在内蒙皮模具上放置内蒙皮，并利用销钉定位，在内蒙皮上铺贴可剥布，在蜂窝夹心层与加强筋组装区域铺贴发泡胶，组装蜂窝夹心层与加强筋，利用夹紧工装定位并锁紧加强筋，在加紧工装上方依次铺放可剥布、隔离膜、透气毡，并制袋，将模具温度升至70-90℃，保温1-3h使发泡胶发泡定型，脱除辅助材料。9.根据权利要求5所述的一种碳纤维材料船舶壳体的制造方法，其特征在于：D步骤中，内、外蒙皮胶接前进行校验：将所需校验膜裁剪成指定形状，并用无孔隔离膜平整包裹，将蜂窝夹心层表面的胶膜撕离，在内蒙皮模具上放置内蒙皮，在内蒙皮上铺贴用无孔隔离膜平整包裹的校验膜，放置C步骤中组装好的蜂窝夹心层与加强筋组合，在蜂窝夹心层的上表2CN109367068A权利要求书2/2页面与加强筋上铺贴用无孔隔离膜平整包裹的校验膜，将外蒙皮定位在内蒙皮上，夹紧工装安装到