船舶操控臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)由三大部件構(gòu)成：顯示單元、電子機(jī)箱單元和操控單元。傳統(tǒng)顯控臺(tái)的顯示單元、電子機(jī)箱單元和操控單元的主殼體結(jié)構(gòu)顯示單元?dú)んw、電子機(jī)箱殼體和操控單元?dú)んw的材料均為鑄鋁。鑄鋁材料相對于碳纖維材料存在比重差、強(qiáng)度低的特點(diǎn)，在相同強(qiáng)度的前提下，利用碳纖維復(fù)合材料制成的艦艇顯控臺(tái)顯示單元?dú)んw、電子機(jī)箱單元?dú)んw和操控單元?dú)んw質(zhì)量更輕，厚度更薄。

碳纖維操控臺(tái)箱體結(jié)構(gòu)舉例一款碳纖維艦船操控臺(tái)，尺寸為2000*1100*800mm，整個(gè)碳纖維操控臺(tái)箱體結(jié)構(gòu)重量僅有61kg，與同款金屬材質(zhì)艦船操控臺(tái)相比，碳纖維操控臺(tái)重量減輕了約50%，滿足使用需求。這也可以看出，碳纖維在艦船操控臺(tái)箱體結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用是完全可行。

(資料圖片)

一個(gè)完美碳纖維操控臺(tái)的呈現(xiàn)離不開它的成型工藝，其中樹脂傳遞模塑（Resign Transfer Molding，RTM）是將樹脂注入到閉合模具中浸潤增強(qiáng)材料并固化的工藝方法，也是碳纖維操控臺(tái)常用的成型工藝之一。樹脂傳遞模塑其主要工藝流程為鋪層、壓緊、注塑固化以及脫模。

1、鋪層

由熟悉碳纖維鋪層工藝的工藝人員制定工藝生產(chǎn)圖紙，確定每一層碳纖維所用的碳纖維布層的形狀和鋪設(shè)要求，按照規(guī)定的數(shù)量和表面處理方法由鋪層工人根據(jù)鋪層工藝卡片將碳纖維布層一層一層鋪設(shè)到模具中。

2、壓緊

碳纖維布層鋪設(shè)到模具中后，進(jìn)行合模。模具的陰模陽模通過定位裝置合在一起，并通過螺栓壓緊。

3、注塑固化

模具壓緊后，通過模具注塑口向模具中注入一定溫度的環(huán)氧樹脂，在注入的過程中在模具內(nèi)部通入循環(huán)熱油，使模具的溫度始終保持在一定的溫度范圍內(nèi)，注塑完成后，保溫一定時(shí)間進(jìn)行脫模。注塑過程中，如果生產(chǎn)工藝控制不好，會(huì)導(dǎo)致在碳纖維復(fù)合材料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，從而影響碳纖維復(fù)合材料的性能，為能有效的消除氣泡采用以下方法：

使模具內(nèi)部真空度保持為1*10^(5）Pa時(shí)，樹脂穿透空隙，從而大幅度降低空隙率，纖維被完全浸潤?！?/p>

在進(jìn)行注塑的過程中，使模具整體處于振動(dòng)狀振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生高的剪切速度，使樹脂粘度下降，從而改變了樹脂的流動(dòng)，充分浸漬預(yù)成型體，提高樹脂的的固化交聯(lián)度，降低氣泡含量。

4、脫模

將壓緊模具的螺釘松開，凸模和凹模脫離，此時(shí)碳纖維毛坯件位于凹模中，使用特制起模工具進(jìn)行起模，形成碳纖維毛坯件。

脫模完成后，碳纖維毛坯件表面較為粗糙，邊緣毛刺較多，為了便于拼接，需對拼接面進(jìn)行表面處理和去毛刺。表面處理和去除毛刺后，對分型毛坯件進(jìn)行機(jī)加工，機(jī)加工拼接孔。

在拼接工裝的輔助作用下，將分型件按照圖紙要求，在拼接面處涂粘結(jié)劑，并采取一定措施進(jìn)行緊固。在工裝的固定下，保持一定的時(shí)間等粘結(jié)劑完全凝固，從而形成整型毛坯件。

在經(jīng)過成型之后，還需對特殊的裝配表面和安裝孔及安裝面進(jìn)行機(jī)加工，從而形成噴漆前的機(jī)加工件。機(jī)加工件再進(jìn)行表面噴涂，由于艦船操控臺(tái)需要具備電磁屏蔽效果，還需在內(nèi)表面涂導(dǎo)電漆，經(jīng)過多道工序后才能制造出一個(gè)完整的碳纖維操控臺(tái)產(chǎn)品。

文章來源：船舶新材料

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