WIELOFUNKCYJNE WARSTWOWE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE NA KADŁUBY WYBRANYCH JEDNOSTEK EKSPLOATOWANYCH W WARUNKACH ŻEGLUGI ŚRÓDLĄDOWEJ

Artykuł przedstawia badania wstępne dotyczące wielowarstwowego materiału kompozytowego spełniającego postawione wymagania dotyczące budowy kadłubów wybranych jednostek pływających, przeznaczonych do żeglugi śródlądowej. Dokonano analizy i opisano warunki eksploatacyjne jednostek pływających śródlądowych, ze szczególnym naciskiem na bezpieczeństwo i koszty obsługi eksploatacyjnej jednostek. Zaproponowano sposób zwiększenia bezpieczeństwa użytkowania jednostki przez wprowadzenie wielowarstwowego materiału ograniczającego możliwości rozszczelnienia kadłuba w przypadku uderzenia o obiekty znajdujące się pod wodą. W celu badań porównawczych określono warunki przyjętej technologicznej próby zginania oraz wymagania dotyczące wielowarstwowych płyt próbnych. Wytworzono trój- i czterowarstwowe płyty próbne o grubości 14-30 mm, wykorzystując: kompozyty zawiesinowe na bazie żywicy epoksydowej zbrojone cząstkami ceramicznymi, kompozyty na bazie żywicy poliestrowej zbrojone uporządkowanym włóknem szklanym oraz piany metalowe na bazie aluminium oraz kompozytu aluminiowo-ceramicznego. Przedstawiono wyniki wstępnych badań dotyczących odporności płyt próbnych na zginanie w warunkach przyjętej próby technologicznej, a także odporności na ścieranie. Odniesiono się do możliwości wytwarzania tak skomponowanych materiałów warstwowych w warunkach znanej, szeroko stosowanej technologii formowania elementów kształtowych z kompozytów polimerowo-szklanych w formach negatywowych. Doprecyzowano typ śródlądowych obiektów pływających, wykazując zalety i celowość stosowania tych materiałów.

Pełny tekst (pdf)

1. https://www.gettyimages.at.
2. Ignalewski W.: Wpływ nowoczesnych technologii na rozwój statków śródlądowych w Europie, Wrocław 2017.
3. Gawdzińska K., Chybowski L., Bejger A., Krile S.: Determination of technological parameters of saturated composites based on sic by means of a model liquid, Metalurgija, 55 (2016) 659-662.
4. INCONATRANS. Projekt NCBiR E! 3065. Nowa generacja przyjaznych środowiskowo statków śródlądowych i przybrzeżnych dla polskiego systemu dróg wodnych relacji wschód–zachód.
5. Ashby F., Evans A., Flech A.: Metal Foams a Design Guide, Butterworth–Heinemann, Woburn 2000.
6. Fiebig C., Steffen M.E., Caba S., Koch M.: Hybrid Composites of Plastic and Aluminium Foam, Euro Hybrid Materials and Structures 2016, pp. 170-176.
7. Gawdzińska K., Chybowski L., Przetakiewicz W.: Study of thermal properties of cast metal-ceramic composite foams, Arch. Foundry Eng., 17 (2017) 47-50.
8. Gawdzińska K., Gucma M.: Two-criteria analysis of casting technologies of metal and composite foams, Arch. Metall. Mater., 60 (2015) 305-308.
9. Grabian J.: Kompozytowe piany metalowe w przemyśle okrętowym, Wydawnictwo FOTOBIT, Kraków 2012.
10. PN-EN ISO 7438:2006. Metale – Próba zginania. Statyczna próba zginania technologicznego.
11. Gawdzinska K., Bryll K., Nagolska D.: Influence of heat treatment on abrasive wear resistance of silumin matrix composite castings, Arch. Metall. Mater., 61 (2016)177-182.
12. Grabian J., Ślączka W., Pawłowska P., Kostrzewa W.: The role of innovative composite materials in the safe and efficient operation of floating marine structures, Sci. J. Maritime University Szczecin, 52 (2017) 23-29.