摘  要：玻璃钢船艇是玻璃钢产品中的主要种类，由于船艇尺寸较大，弧面多，玻璃钢手糊成型工艺能一体成型，很好地完成船艇的建造。
关键词：玻璃钢船艇；模具设计；工艺设计
　 　 由于玻璃钢质轻，耐腐蚀，可整体成型等优点，十分适合建造船艇，因而在开发玻璃钢产品时，往往把船艇作为首选目标。
　 　 按用途分，玻璃钢船艇主要有以下几类：
　 　 （1）游乐船。用于公园水面及水上旅游景点。小型的有手划船、脚踏船、电瓶船、碰碰船等；供众多游客集体游览用的有大中型游览观光及富有古建筑情趣的画舫船等，此外还有高档次的家用游艇。
　 　 （2）快艇。用于水上公安航行执法及水面管理等部门巡逻执勤，也作为快速客运及水上带刺激性的游乐之用。
　 　 （3）救生艇。作江、海航行的大中型客货运输及海上石油钻井平台必须配备的救生设备。
　 　 （4）渔业用船。用于捕鱼、养殖及运输等。
　 　 （5）军用艇。用于军事用途，例如扫雷艇，就十分适合用无磁性的玻璃钢建造。
　 　 （6）运动艇。用于运动及体育比赛帆板、赛艇、龙舟等。
　 　 由于我国江河湖泊众多，海岸线长，海域辽阔，玻璃钢船艇有广阔的发展前景。生产玻璃钢船艇较一般玻璃钢产品繁琐，由于是涉及到人身及财产安全的交通、游乐工具，因此生产企业必须具有工商行政管理部门颁发的营业执照，且要获得地方船舶检验部门对生产条件的检查及认可，也就是说必须具有相关生产资质才能投产。当完成船艇产品设计工作后，由玻璃钢专业技术人员进行模具设计及船艇建造工艺设计。
　 　 模具设计首先根据船艇生产数量确定模具性：如生产批量较多，可制作经久耐用的玻璃钢模具。在设计模具时，须根据船型复杂程度及脱模需要将模具设计成整体式或组合式，并根据搬移需要设置滚轮。根据船艇尺度大小和刚度需要定出模具厚度及加强筋用材、断面尺寸。最后编写出模具建造工艺文件。在模具用材上，玻璃钢模具应考虑到脱模敲击及反复经受制品固化时的放热量等因素。选用既有一定韧性又能耐热的树脂品种，如专用的模具树脂、模具胶衣等。
　 　 船艇建造工艺设计包括以下内容：
　 　 （1）根据船艇使用性能及防老化性能等要求选择适宜的合成树脂及增强材料品种、牌号、规格，并根据壳板厚度作出相应的铺层设计。
　 　 （2）确定配用的辅助材料，如填料、芯材等，并对配用的要求作出相应规定。
　 　 （3）制定出工艺流程图。
　 　 （4）对玻璃钢复合工艺作出指令性规定，如工艺过程、操作要点、关键部位的特殊要求、质量控制要点、安全生产事项等。

　 　 1 放样造模
　 　 设计图纸及计算书资料经船检审查通过后，即可建造模具。
　 　 玻璃钢船艇均要求外观光洁美观，故模具均做成阴模。
　 　 1.1放样。按照设计的线型图及型质表（即线型的坐标数据），在符合放样要求的样台上放出1：1大样，也即是船艇纵向、横向各剖面的形状。
　 　 1.2出样板。将放到五夹板上的横剖面锯割下来，即是样板（也叫肋骨，纵剖面样板通常作校核用），样板要有一定宽度（<10cm），并用板材加强。
　 　 1.3立样板。在平整的场地上弹出船体的中线，再按等分点弹出横剖面站号线（小型船艇常分为10等份，每个等分点称作站，从起点开始依0、1、2……编号，称作站号），将各站号样板依次架设于站号线上，样板的中心点对准架设于中线上空的“天线”上，并用小木方加以固定。
　 　 1.4完成型模。即将样板用制模材料连接起来，成为船的外形（倒扣式）。按用材不同分为木模与泥模两种。木模常用夹板制造，为了牢固，在样板之间用若干小木方连接，再在其上钉上胶合板。弯曲面大的部位可将胶合板裁成长条，使之顺应双曲弧度；泥模实际上并非用泥，而是用石膏或水泥，先将样板之间的空腔用砖块等物砌筑填充，最后的面层用石膏（掺入一定比例的水泥）浆抹平，并修磨光顺。
　 　 1.5型模细加工。进一步精细找光洁度、光顺度，不断通过找补、打磨、油漆等工序反复修磨，直到符合要求。如是胶合板模具，重点是处理好板的接缝；如是用于小量生产的低成本模具，则可在精细加工前先作玻璃钢加厚措施，然后作细加工；若要翻制玻璃钢模具，则再进行以下工序。
　 　 1.6翻制玻璃钢阴模。翻制工艺同常规做法，但因船艇模具较一般玻璃钢制品大而厚，翻制时要注意以下事项：
　 　 （1）因模具表面积大，在胶衣层施工时，一定要掌握好胶衣树脂的固化程度，由于位置不同，施工时间不一及厚度差异等众多因素，常造成胶衣树脂固化程度不一，一定要注意防止部分位置因固化程度不足而引起皱皮等弊病。
　 　 （2）通常玻璃钢船艇模具厚度约为船体厚度的两倍，由于较厚，为避免固化发热量过大影响玻璃钢质量，模具应分几次层糊。
　 　 （3）模具加强筋可用金属型材，也可用泡沫塑料及木材作为芯材，由于木材含有一定水分，包覆于玻璃钢中会逐渐腐烂，用金属型材弯成船体线型也有维度，所以用聚氯乙?。≒VC）、聚氨酯（PV）等泡沫塑料较多。糊制加强筋应在玻璃钢模体固化较充分后进行。
　 　 （4）为使甲板（包括上层建筑）与船体安装时吻合良好，甲板模最好在船体上制作阳模后再翻制玻璃钢阴模。
　 　 （5）组合模法兰连接边上的螺栓孔与定位装置应先加工好，才能从阳模上拆下，这样做可保证拼缝整齐无偏差。
　
　 　 1.7阴模精加工。可按高光洁度模具表面加工方法处理。
　 　 1.8检验。由船检与企业质检部门会同进行。主要检查主尺度、线型误差、光洁度要求及模具防变形的加固措施等。

　 　 2 建造
　 　 手糊成型工艺是目前使用最多，也是最基本的工艺。由于船艇尺寸都较大，除了帆船之类小型制品可用模压法成型外，几乎大多数船艇都用手工糊制法成型。优点是：设备简易，投入少，上马快，生产自由度大，建造成本低。不足是：影响质量的因素多，劳动强度大，对作业人员素质要求较高，作业周期相对较长。
　 　 玻璃钢船艇手糊成形工艺的要点是：
　 　 （1）船体所用原材料必须耐水性好。如合成树脂须用耐水性好的品种，增强材料须用耐水性好的无碱玻璃纤维或用经增强型浸润剂处理的中碱玻璃纤维制品。
　 　 （2）船体是纵向受力为主的构造物。再增强材料选用上应充分利用玻璃钢受力方向可设计性这一特点，选用单向为主的增强材料（如采用经纱：纬纱＝4：1的单向布），使船体纵向强度可成倍提高，并可降低成本。
　 　 （3）喷涂胶衣层时，由于船艇表面积大，喷涂时间较一般产品长，必须充分掌握好胶衣层的固化程度，防止产生皱皮等弊病。
　 　 （4）由于船艇手糊作业时间较长，因此必须控制好树脂的凝胶时间，最好能在操作完毕后10～15min凝胶为宜。这就必须控制好促进剂的加量，防止过早或过迟凝胶。
　 　 （5）船艇（特别是模具）都较厚，操作时有一次成型及分次成型的做法。一次成型时，厚度应控制在5mm以下，否则固化放热量太大会影响玻璃钢性能。分次成型是每次成型一定厚度即停下，待固化后玻璃钢放热温度降到室温后再继续进行，直到完成设计厚度。国外常用分次成型法，更能保证质量。
　 　 （6）较大的船艇必须事先制作和搭设悬挂式脚手架于阴模内，以使作业人员入内操作。必须注意脚手架、跳板的洁净，人员也应更换专用工作鞋进入，防止带进垃圾。
　 　 （7）因玻璃纤维布经纬向强度差别较小，在铺设时不必采用经纬方向交替铺设法。
　 　 （8）船艇壳体必须在龙骨、加强筋、机座等全部完成后才可脱模。脱模后应放置在与艇型相配的专用胎架上并加软性衬垫，以防变形。
　 　 （9）船体凡开孔处（如舱轴孔、海底门等）必须做到水密，防止渗漏。
　 　 （10）由于船艇体积较大，脱模时必须特别注意，以防损坏。

　 　 船艇常用脱模方法有：
　 　 （1）敲击震动法。用橡胶锤敲击模具外部。通过震动，使船艇壳体表面与模具脱开，再加外力辅助，即可与模具脱离。
　 　 （2）丝杆顶升法。在模具上装设丝杆顶升设备。在敲击震动之后，拧动丝杆，将船艇产品顶离模具。
　 　 （3）气顶法。在模具上留气口，通过一定压力的压缩空气，使船艇产品与模具很快分离。
　 　 （4）灌水法。先敲击震动，再在模具上口边缘用木楔扩大缝隙，灌入水。通过水的渗入及其浮力协助脱模。
　 　 （5）拉吊法。在敲击震动的基础上，通过在船艇上设的吊点（可与加强筋或机座等连接在一起），利用生产车间内的起吊设备，把船艇产品拉离模具。
　 　 此外，还有其他成型工艺，如喷射成型、注射成型、预浸渍成型等，在船艇建造中用的不多，这里就不赘述了。
　 　 玻璃钢船艇建造完成后，经过质检部门严格检验测试，合格后即可投入生产使用。

参考文献
[1]邹宁宇.玻璃钢制品手工成型工艺[M].北京：化学工业出版社，2006，4.
[2]邹宁宇，姜肇中，庞爱飞.玻璃钢辞典[M].北京：化学工业出版社，2008，1.
[3][苏]A.M.瓦加诺夫.玻璃钢船体结构的设计[M].北京：国防工业出版社，1977.
[4]国家建材局上海玻璃钢研究所.玻璃钢手糊成型工艺[M].北京：中国建筑工业出版社，1984.
[5]上海市造船局编写组.船体放样[M].上海：上海科技出版社，1978.