Слайд 1 - Композит

Опыт изготовления
конструкций и корпусов
кораблей из ПКМ
Санкт-Петербург
2014 г.
ОАО «Средне-Невский судостроительный завод» специализируется на
строительстве судов и кораблей с корпусами из полимерных композиционных
материалов. Средства производства предприятия позволяют строить суда и корабли
различных типов и назначения.
На сегодняшний день ОАО «Средне-Невский судостроительный завод»
является одним из ведущих предприятий кораблестроения в России,
специализируемый на строительстве кораблей нового поколения из
стеклопластика с использованием последних разработок.
В настоящее время ОАО «Средне-Невский судостроительный
завод» из ПКМ изготавливает:
серию минных тральщиков проект 12700
Серию трехъярусных стеклопластиковых
надстроек для корветов проекта 20380
серию минных тральщиков проект 10750Э
В рамках ОКР «Упреждение» построен
углепластиковый корпус катамара пр. 23290
На заводе освоены следующие способы получения
полимерных композиционных материалов:
- контактное формование
- вакуумная инфузия
- RTM Light
В ходе строительства головного корабля пр. 12700 ОАО «СНСЗ» была
отработана технология вакуумного инфузии при которой смола
вводится в стеклопакет с помощью вакуума
Метод значительно улучшает соотношение волокно-смола в ламинате, в
результате чего получается более прочное (~ на 25%) и легкое (~ на
20%) изделие
Для проекта 12700 методом вакуумной инфузии была изготовлена
обшивка корпуса, Т-образный набор и плоские секции. Все
работы по сборке и установке корпусных конструкций
производились методом контактного формования.
Обшивка корпуса пр.12700 длиной более 70 метров, сделанная методом вакуумной инфузии
Т-образный набор пр.12700 сделанный методом вакуумной инфузии
Плоские секции пр.12700 сделанные
методом вакуумной инфузии
Изготовление наружной обшивки корпуса
Общая площадь обшивки корпуса составляет 1300 кв.м
С помощью программы Polyworx рассчитано
точное количество стеклоткани и связующего,
произведен раскрой в точный размер и проведена
полная симуляции процесса.
Приготовление и подача связующего
осуществлялась с помощью
специального комплекса 2 КМ
Данное оборудование разработано по техническому
заданию ОАО «СНСЗ» специально для изготовления
крупногабаритных судокорпусных конструкций .
Комплекс систем обладает необходимой
производительностью и высоким качеством смешивания
материалов, предназначен для дегазации смолы, её
смешивании с добавками и подачи связующего в форму.
Данный комплекс 2КМ позволил исключить «человеческий фактор» при дозировании
всех компонентов, производить подготовку связующего в закрытых емкостях, тем
самым исключив попадания вредных летучих веществ в окружающую среду и самое
главное: подавать связующее с уровня пола в оснастку корпуса, преодолев
гидростатическое давление, так как высота борта обшивки корпуса составляет порядка
8 метров.
Для трехъярусных надстроек корвета длиной более 50 метров и
массой более 70 тонн применяется трехслойный полимерный композиционный
материал (ТС ПКМ) состоящий из гофрированных панелей с пенопластом,
обформованный несущими слоями.
Надстройка собирается из панелей в пространственные секции, которые в свою
очередь собираются вместе на кондукторе, повторяющем профиль палубы корабля,
и в собранном виде отправляются на верфь-строитель.
Стеклопластиковая трехслойная надстройка по сравнению с
надстройкой
из алюминиевого сплава имеет ряд преимуществ, а именно:
Надстройки из ТС ПКМ обеспечивают снижение массы конструкции на
50-60 % по сравнению со стальной и на 10-15% по сравнению с алюминиевой.
Большая жесткость конструкции.
Экономия на теплоизоляции, за счет низкой теплопроводности трехслойной
конструкции.
Лучшая огнестойкость
Отсутствие коррозии и более низкие расходы на эксплуатацию.
Повышение устойчивости корабля и увеличение пожаробезопасности корпуса по
сравнению с алюминиевым.
В рамках ОКР «Заполнитель» в 2011 году ОАО «СНСЗ» отработало
технологию закрытого формования под вакуумом RTM-light. Это
процесс закрытого формования под вакуумом.
RTM Light - метод экономически выгодно применять при серийном
производстве изделий сравнительно небольших размеров.
Данным методом на ОАО «СНСЗ» изготавливаются
панели среднего слоя размером 2500х600 мм.
Основные преимущества процесса RTM Light:
стабильность воспроизведения результатов;
обеспечение безопасности производства;
достаточно короткое время цикла;
снижение выбросов и как следствие снижение расходов на
очистку воздуха;
снижение расхода растворителя для очистки инструментов;
повышение экологической безопасности рабочей зоны
Конструкция стеклопластиковой панели среднего слоя ТСПКМ надстройки
разработана заводом совместно с ЦМКБ "Алмаз", ФГУП «Крыловский
научный центр» и ЦНИИ «Прометей». Она позволила получить легкую и
прочную панель, что обеспечивает требования, предъявляемые к
надстройке современного надводного корабля.
В рамках ОКР «Упреждение» ОАО «СНСЗ» изготовило корпус 150местного пассажирского катамарана из углепластика.
Длина, м – 25,70
Ширина, м – 9,30
Осадка, м – 1,50
Пассажиры – 150 чел.
Макс. скорость, уз. – 29,5
Двигатели – MTU 10V2000М72
Мощность ГД, кВт – 2 х 900
Экипаж - 3 чел.
Мореходность, баллов – 4
Классификация –РМРС,
КМ [2] R2-RSN MHC HSC
Passenger A
Материал - композит
Применение углепластиков позволяет снизить весовые характеристики конструкции
(на 15-45%), сохраняя прочностные свойства изделий.
Для постройки корпуса катамарана применялись отечественные
углеткани производства ХК «Композит».
Общий объем потребления составил 20 тонн.
Укладка армирующего материала и процесс вакуумной инфузии обшивки корпуса катамарана
Выводы:
Внедрение высокотехнологичного оборудования и
наукоемких технологий при изготовлении
конструкций из полимерных материалов повысило
производительность труда не менее чем на 35 %,
улучшило прочностные характеристики композитного
материала в составе изделия.
Применение передовых технологий в сочетании с
современными материалами должно сократить
отставание в области композитного судостроения от
ведущих мировых производителей.
ОАО «СНСЗ» планирует и дальше проводить
работы по совершенствованию конструкции
стеклопластиковых и углепластиковых
конструкций, так как считаем, что именно эти
материалы наиболее подходит для строительства
современных боевых кораблей, которые должны
сочетать высокую боевую нагрузку с хорошими
скоростными качествами и защищенностью по
физическим полям.
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!