Морские сэндвич-панели с полиметакрилиимидом

Если говорить о морских сэндвич-панелях с полиметакрилимидом, многие сразу представляют себе нечто вроде усовершенствованного ПВХ-материала, но это довольно поверхностное понимание. На самом деле, когда мы впервые столкнулись с этим материалом от китайского производителя АО Баодин Вайзе Новый Материал Технология (Visight), тоже были некоторые заблуждения относительно его реальных эксплуатационных характеристик в морских условиях.

Особенности структуры и производства

Полиметакрилимид как материал сердечника — это не просто альтернатива ПВХ или ПЭТ пене. В процессе производства мы заметили, что его структурная стабильность при циклических нагрузках значительно выше. На сайте https://www.visight.ru указано, что компания специализируется на высокопрочных легких конструкционных материалах, и это действительно соответствует действительности — их ПМИ панели демонстрируют интересное сочетание жесткости и упругости.

При формовании сэндвич-панелей мы экспериментировали с разной толщиной обшивки. Интересный момент: при использовании стеклопластиковых лицевых слоев толщиной от 3 мм и сердечника из полиметакрилимида 20 мм получается конструкция, которая ведет себя не так, как ожидалось — она не просто жесткая, а обладает определенной демпфирующей способностью. Это было заметно при испытаниях на вибрацию.

Технологи компании Визайт, с которыми мы взаимодействовали, подчеркивали важность контроля температуры при склейке слоев. На одном из первых заказов мы немного недодержали панель в прессе — получили отслоение углов через полгода эксплуатации. Пришлось переделывать целую партию для судовых переборок.

Практический опыт в судостроении

В проекте катера для Балтийского моря мы применяли морские сэндвич-панели производства Visight для изготовления рубки. Температурный диапазон от -30 до +70°C выдерживают нормально, но есть нюанс с крепежом — стандартные метизы создают мостики холода, пришлось разрабатывать специальные узлы крепления с терморазрывами.

Что действительно удивило — поведение материала при длительном контакте с морской водой. После трех лет эксплуатации на рыболовном судне панели показали меньшую водопоглощаемость, чем ожидалось. Хотя изначально мы сомневались в этом параметре, учитывая характеристики полиметакрилимида.

При монтаже больших панелей на палубе надстройки столкнулись с проблемой температурного расширения. Коэффициент линейного расширения у полиметакрилимида отличается от алюминиевых профилей, пришлось пересчитывать зазоры — в технической документации Visight эта информация была, но мы сначала не придали ей значения.

Сравнение с альтернативными материалами

Если сравнивать с традиционными ПВХ-пенными сердечниками, которые тоже производит компания Визайт, то полиметакрилимид дает выигрыш в прочности на сжатие примерно на 40-50%. Но при этом стоимость материала существенно выше, поэтому экономически оправдано его применение только в ответственных конструкциях.

Интересно поведение при пожаре — полиметакрилимид имеет лучшие показатели по огнестойкости compared to ПЭТ пен, но все же требует дополнительной огнезащитной обработки для соответствия строгим морским стандартам. Мы проводили испытания по SOLAS — результат был приемлемым, но не идеальным.

Что касается бальсовых сердечников, то здесь ситуация сложнее. Бальса легче, но более гигроскопична. Для некоторых применений в морских условиях, где важна стабильность размеров при переменной влажности, полиметакрилимид предпочтительнее, несмотря на больший вес.

Технологические вызовы и решения

Обработка кромок — отдельная история. При фрезеровке полиметакрилимид ведет себя иначе, чем ПВХ пена, требует специальных режимов резания. Мы испортили несколько панелей, пока не подобрали оптимальные скорости подачи и обороты инструмента.

Склейка с композитными обшивками — еще один сложный момент. Стандартные эпоксидные смолы, которые мы использовали для ПВХ пен, не всегда обеспечивали надежную адгезию с полиметакрилимидом. Пришлось тестировать несколько вариантов клеевых систем, в итоге остановились на модифицированном полиуретановом адгезиве.

Контроль качества готовых панелей — мы разработали собственную методику ультразвукового тестирования соединений. Интересно, что специалисты Visight потом переняли этот опыт и внедрили у себя на производстве.

Перспективы развития технологии

Судя по тенденциям, которые мы наблюдаем в судостроении, полиметакрилимид будет все более востребован для строительства пассажирских судов, где требования к пожарной безопасности особенно строги. Компания Визайт, судя по их разработкам, это понимает и инвестирует в совершенствование материала.

В ветроэнергетике, где Visight также активно работает, эти панели находят применение в конструкциях гондол ветрогенераторов, устанавливаемых на морских платформах. Требования там схожие — устойчивость к морской атмосфере, легкость и прочность.

Мы сейчас экспериментируем с гибридными конструкциями, где полиметакрилимид комбинируется с другими материалами производства Visight. Получаются интересные решения с оптимизированными характеристиками и стоимостью. Возможно, это направление станет следующим шагом в развитии технологии морских сэндвич-панелей.