دليل المواد المركبة في القوارب

يتم تعريف المواد المركبة على نطاق واسع على أنها المواد التي يتم فيها تعزيز الموثق بمادة تقوية. في المصطلحات الحديثة ، يكون الموثق عادة عبارة عن راتنج ، وتتكون مادة التعزيز من خيوط الزجاج (الألياف الزجاجية)أو ألياف الكربون أو ألياف الأراميد. ومع ذلك ، هناك مركبات أخرى أيضًا ، مثل المعادن الحديدية وراتنجات الخشب ، والتي لا تزال تستخدم في بناء القوارب.

تقدم المواد المركبة مزايا نسبة قوة إلى وزن أعلى من الخشب أو الفولاذ التقليدي الأساليب ، وتتطلب مستويات مهارة أقل لإنتاج إنهاء بدن مقبول على شبه الصناعية مقياس.

التشنج

ربما كان أقرب استخدام للمركبات للقوارب هو التسليح. تم استخدام هذه المواد على نطاق واسع في النصف الأول من القرن العشرين لبناء زوارق منخفضة التكلفة ومنخفضة التكنولوجيا.

في وقت لاحق من هذا القرن ، أصبحت شائعة ليس فقط للمشاريع المنزلية لمرة واحدة ولكن أيضًا لإنتاج بناة القوارب. يشكل الإطار الفولاذي المصنوع من قضيب التسليح (المعروف باسم المحرك) شكل الهيكل ومغطى بأسلاك الدجاج. ثم يتم لصقها بالأسمنت ومعالجتها. على الرغم من كونه مركبًا رخيصًا وبسيطًا ، إلا أن تآكل المحرك هو مشكلة شائعة في البيئة البحرية العدوانية كيميائيًا. ومع ذلك ، لا يزال هناك العديد من آلاف القوارب "الحديدية" المستخدمة اليوم - مكنت المواد العديد من الناس من تحقيق أحلامهم.

GRP

خلال الحرب العالمية الثانية ، بعد ذلك بقليل راتنجات البوليستر تم تطوير الألياف الزجاجية بعد الاكتشاف العرضي لعملية الإنتاج باستخدام الهواء المنفوخ على تيار من الزجاج المصهور. سرعان ما أصبح البلاستيك المقوى بالزجاج سائدًا وبدأت قوارب GRP متاحة في أوائل الخمسينات.

خشب / مواد لاصقة

أدت ضغوط زمن الحرب أيضًا إلى تطوير تقنيات بناء القوارب على البارد والساخنة. تستلزم هذه الأساليب وضع قشرة رقيقة من الخشب فوق إطار وإشباع كل طبقة بغراء. تم استخدام المواد اللاصقة عالية الأداء القائمة على اليوريا المطورة لمصنعي الطائرات على نطاق واسع للتقنية الجديدة لتشكيل هياكل القوارب - عادة قوارب PT. تطلبت بعض المواد اللاصقة خبزًا في الفرن لعلاج هياكل الأجسام المصبوبة على الساخن ، على الرغم من وجود قيود على الحجم تحكمها إمكانية الوصول إلى الأفران الصناعية.

منذ الخمسينيات ، تحسنت راتنجات البوليستر والفينيلستر بشكل مطرد وأصبح GRP أكثر المركبات انتشارًا المستخدمة في بناء القوارب. كما أنها تستخدم في بناء السفن أيضًا ، وعادة ما تكون لكناسات الألغام التي تحتاج إلى هياكل غير مغناطيسية. أصبحت المشاكل التناضحية التي عانت منها قوارب الجيل المبكر الآن من الماضي مع مركبات الايبوكسي الحديثة. في ال 21^ش قرن ، حجم إنتاج القارب GRP يتبع عملية الإنتاج الصناعي الكامل.

لا تزال تقنيات قولبة الخشب / الإيبوكسي قيد الاستخدام اليوم ، عادة لركوب الزلاجات. تطورت المركبات الخشبية / اللاصقة الأخرى منذ إدخال راتنجات الايبوكسي عالية الأداء. تجريد قطاعي إحدى هذه التقنيات الشائعة لبناء القوارب المنزلية: يتم وضع شرائح من الخشب (خشب الأرز عادةً) طوليًا فوق الإطارات ومغطاة بالإيبوكسي. يوفر هذا البناء البسيط بنية رخيصة وقوية مع تشطيب عادل يمكن تحقيقه بسهولة من قبل أحد الهواة.

في الحافة الرائدة لبناء القوارب ، تقوية ألياف الأراميد تقوي المناطق الرئيسية للقوارب الشراعية ، مثل الأقواس وأجزاء العارضة. توفر ألياف الأراميد أيضًا امتصاصًا محسنًا للصدمات. ألياف كربونيه الصواري شائعة بشكل متزايد ، لأنها توفر أداءً كبيرًا وفوائد استقرار السفينة.

تستخدم المراكب الشراعية أيضًا مركبات في بناء الشراع الخاص بها ، مع شريط من ألياف الكربون أو الألياف الزجاجية يوفر مصفوفة مرنة ولكنها مستقرة الأبعاد التي يتم فيها تغليف الأقمشة الشراعية الاصطناعية.

ألياف الكربون لها استخدامات بحرية أخرى أيضًا - على سبيل المثال للقوالب الداخلية عالية القوة والأثاث على اليخوت الفائقة.

تنخفض تكاليف ألياف الكربون مع زيادة أحجام الإنتاج ، لذا من المرجح أن يصبح توافر ألياف الكربون (وغيرها من التشكيلات الجانبية) أكثر انتشارًا في إنتاج القوارب.

تتقدم علوم المواد والتكنولوجيا المركبة بسرعة ، وتشمل المركبات الجديدة الكربون النانوي والأنابيب مخاليط الايبوكسي. في الآونة الأخيرة ، تم تسليم سفينة بحرية صغيرة بدن مبني باستخدام أنابيب نانوية كربونية كمشروع مفهوم.

الخفة والقوة والمتانة وسهولة الإنتاج تعني أن المركبات ستلعب دورًا متزايدًا في بناء القوارب. على الرغم من كل المركبات الجديدة ، مركبات البوليمر المقوى بالألياف هنا للبقاء لسنوات عديدة ، على الرغم من أنها ستكون بالتأكيد في شراكة مع مركبات غريبة أخرى.