Изготовление корпуса модели композитным способом

Теги: корпус

Прежде, чем приступить к изготовлению корпуса модели, необходимо определиться с технологией, которая вам кажется более приемлемой для себя. Существует несколько способов изготовления корпуса модели. Многие из них описаны у нас на сайте. Это изготовление сборного корпуса из шпангоутов и килевой рамки (модель 'Святой мученик Фока' Романа Бирченко). Можно сделать также сборную болванку и далее изготовить по ней шпангоуты и обшивку, как описано во многих книгах, в том числе и в книге Курти 'Постройка моделей судов'.

Хочу предложить свой способ изготовления корпуса модели - композитный. Он предусматривает смешанную конструкцию корпуса. Подводная часть выполняется из болвана, а фальшборт из фанеры и шпона. Чистовая обшивка подводной части медь, надводной части шпон различных пород древесины.
Способ проверен при постройке корпуса корвета 'Оливуца'. Масштаб 1:100, длина корпуса корпуса около 40 см.

Для большей точности исполнения исходные чертежи были переработаны в AutoCad так же, как написано у Романа Бирченко. Получаю таким образом выкройки теоретических шпангоутов (далее просто шпангоутов) и киля со штевнями. Единственное замечание - т.к. я делаю монолитной ту часть, что находится ниже уровня палубы, то на шпангоутах этот уровень должен быть помечен (с учетом настила палубы с погибью уменьшаем этот размер на 1,5 мм). Распечатываем их на принтере или плоттере.

Рис. 1. Проект корпуса.

Рис. 2. Выкройки для шпангоутов.

Теперь поговорим о выборе материала. Ранее я использовал древесину сосны или елки, т.к. эта древесина очень доступна и практически задаром (на лесопилках вообще за так). На этот раз присмотрел для корпуса брус бальзы. Чем бальза лучше? Да тем, что она гораздо легче обрабатывается, чем какая либо другая древесина, намного легче по весу, но при этом имеет достаточную твердость и прочность. С материалом определились.
Приступаем непосредственно к процессу изготовления. Для начала наклеиваем наши выкройки на шпон клена (просто он дешевый и оказался под рукой) толщиной 0,4 мм и после высыхания клея вырезаем ножницами.
Далее напиливаем из бруса бальзы пластины, толщиной соответствующей расстоянию между шпангоутами на чертеже. Чем больше мы сделаем шпангоутов на чертеже, тем точнее будет наш корпус. Но увлекаться тоже не стоит, будет больше работы и больше отходов. Причем толщину полотна ножовки лучше подобрать такую, чтобы ширина распила соответствовала толщине шпона, тогда мы можем спокойно отмерять на брусе размер, данный на чертеже без пересчетов. Наклеиваем шпангоуты (на шпоне) на пластины. Базовой точкой я принял уровень киля (фальшкиля). За этим нужно строго следить, чтобы не было в дальнейшем проблем с правильностью обводов корпуса.

Рис. 3. Поклейка шпангоутов из шпона (на фото они белые, т.к. на каждом из них находится рапечатанная выкройка) на бальзу и сборка единого пакета.

Для чего же нужно наклеивать шпангоуты на шпон? А для того, чтобы при обработке склеенного болвана они выступали в качестве естественных ограничителей. Т.е. нам не нужно все время прикладывать лекала, мы автоматически будем допиливать (сошлифовывать) до того момента, когда обрабатываемая часть бальзы сравняется со шпангоутами. Это достигается за счет того, что клен тверже бальзы и отличается по цвету. Кстати, для облегчения и наглядности работы шпон можно подкрасить любым темным цветом или использовать крашенный шпон заводского изготовления.
Сборку болванки следует вести в несколько этапов. Сначала собирается носовая часть (до миделя) и обрабатывается. Далее собирается кормовая часть (до миделя) и тоже обрабатывается. Далее склеиваем две половины в единое целое. При сборке носовой части корпуса следует склеивать пластины с наклеенными шпангоутами, направленными в сторону миделя. Тоже самое и при сборке кормовой части - пластины следует клеить друг к дружке с наклеенными шпангоутами, направленными в сторону миделя.

Рис. 4. Носовая часть.

Рис. 5. Кормовая часть.

После склейки двух частей корпуса проверяем основные параметры: прямолинейность, основные геометрические размеры. Если есть какие-то недочеты - устраняем.

Рис. 6. Готовая заготовка для корпуса. Носовая часть уже почти полностью обработана.

Далее к готовой болванке приклеиваем киль и штевни. В данном случае я использовал киль и штевни, склеенные из нескольких слоев шпона (или фанеры) - таким образом была подобрана требуемая толщина киля и штевней. Перед приклейкой эти штуки следует подержать под прессом некоторое время (я держал 1 неделю). Это нужно для того, чтобы обеспечить прямолинейность приклеиваемых деталей.
Следующим этапом идет выравнивание поверхности собранной болванки. Выравнивание поверхности производим при помощи шпаклевки по дереву. Слой наносимой шпаклевки должен быть не толще 1 мм. Вообще-то эту операцию можно и опустить, ведь все равно придется зашивать все шпоном, но для лучшего прилегания (а, следовательно, и приклеивания) шпона к болванке лучше все-таки замазать шпаклевкой все неровности, щели и т.п. После высыхания шпаклевки доводим поверхность шкуркой. Следует постоянно помнить о том, что мы дали ограниченный запас на обшивку болванки, чтобы в конечном итоге получить корпус соответствующий теоретическому чертежу. Следовательно, не стоит перебарщивать со слоем шпаклевки - она должна только лишь нивелировать все неровности и отступы от требуемой формы, а также, если переусердствовали в обработке или шлифовке болванки (сняли лишку) восполнить недостающее.

Рис. 7. Обработанный корпус. Установлены киль и штевни.

Рис. 8. Корпус прошпаклеван.

Дальше оклеиваем выровненный корпус рейками соответствующей толщины с учетом дальнейшей обработки. Причем оклейку производим от киля до уровня подошвы бархоута (как раз там, где заканчивается медная обшивка). Остальную часть болванки оставляем пока нетронутой.

Рис. 9. Один борт обшит рейками.

Теперь снова повторяем операцию финишного выравнивания и доводки поверхности наклеенных реек для того, чтобы обеспечить максимальную клеющую поверхность под медные листы.

Рис. 10. Корпус готов под обшивку медью.

После этого приступаем к монтажу фальшборта. Из ранее полученной 3D-модели получаем выкройки фальшборта, левого и правого. Но мы должны учесть тот момент, что в нашем случае фальшборт клеится к болванке как раз на неоклеенную шпоном поверхность. Т.е. выкройка должна учитывать этот момент и иметь соответствующие размеры. Теперь о выборе материала для фальшборта. Нам нужно получить фальшборт определенной толщины, причем нужно учитывать, что он будет оклеен шпоном соответствующих пород древесины с обеих сторон. Следовательно, мы можем использовать или картон или шпон определенной толщины (в зависимости от приоритетов каждого). Я использовал шпон клена толщиной 0,4 мм.
После приклейки фальшборт <ведет> и он получается в виде змейки. Чтобы устранить это был использован такой способ:

Из оргалита толщиной 5 мм был вырезан шаблон плана верхней кромки фальшборта с учетом его толщины. Далее в шаблоне прорезаны пазы для канцелярских прищепок, с тем, чтобы свободно можно было прищепить шаблон к нашему фальшборту. После того, как шаблон был закреплен на место, весь корпус был обмотан капроновыми нитками для надежности (как оказалось, не зря). Далее вся эта конструкция подверглась пропарке над тонюсенькой, но мощной струйкой пара. И тут пригодились нитки, потому что некоторые прищепки вылетели со своих мест, но конструкция не распалась из-за сдерживающих её ниток. Под действием пара змеевидный фальшборт принял форму шаблона, что и требовалось. Но снимать нитки не спешим, а оставляем их еще на один день (т.к. шпон постарался опять изогнуться в змейку, хоть и не такую ярко выраженную) по мере высыхания, на следующий день повторяем процедуру пропарки. И так мне пришлось делать неделю, пока фальшборт не принял окончательный вид.

Далее, не теряя времени и не дожидаясь, когда шпон опять начнет крутить, клеим внешнюю обшивку из реек черного дерева. Т.к. это дерево очень прочное и жесткое - рейки придают фальшборту необходимую жесткость и его уже не ведет. Для оклейки внешней стороны фальшборта были изготовлены рейки из шпона черного дерева толщиной 0,8 мм. Размеры реек: ширина 3 мм, длина 80 мм. С внутренней стороны фальшборт был оклеен рейками из прокрашенного насквозь в зеленый цвет шпона кото толщиной 0,4 мм. Размеры реек: ширина 3 мм, длина 80 мм.
После обшивки фальшборта можно повторить операцию по выравниванию фальшборта, если опять появились искажения.
Теперь приступаем к изготовлению палубы. Для начала выводим <седловатость> палубы. <Седловатость> палубы выполним при помощи той же самой шпаклевки, что и при выравнивании корпуса. Для начала по осевой линии нашей болванки на клею установим <маяк> - ограничивающую полосу из картона нужной толщины и ширины (в соответствии с чертежом). Если кто занимался сам или сталкивался в жизни с процессом выравнивания полов, стен или потолков при ремонте, тот поймет сразу. После того, как маяк установлен, шпателем выводим профиль палубы, на который будет уложен (наклеен) палубный настил. Чем этот метод хорошо? Да тем, что если мы нанесем шпаклевки слишком много, то лишнее легко удалить наждачкой, если же мы не доложим шпаклевки - ее легко добавить вторым или последующим слоями. После высыхания шпаклевки поверхность остается неровной и ее все равно приходится обрабатывать наждаком. На такую подготовленную поверхность можно смело клеить настил.

Рис. 11. С помощью шпаклевки палубе придана поперечная седловатость.

c Илья Лоскутов, 2004

c www.shipmodeling.ru