Tấm nhôm cho sàn thuyền

1. Giới thiệu

Chủ sở hữu thuyền và kiến ​​trúc sư hải quân nhận ra rằng Tấm nhôm cho sàn thuyền Cung cấp hiệu suất chưa từng có trong môi trường biển.

Vật liệu sàn phải chịu đựng tiếp xúc với tia cực tím không đổi, Xịt nước mặn, và lưu lượng chân nặng.

Do đó, Các nhà xác định ngày càng ủng hộ nhôm so với các chất nền truyền thống như gỗ tếch, hỗn hợp, hoặc thép.

Ngoài khả năng chống ăn mòn của nó, Nhôm cung cấp tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng vượt trội giúp tăng cường độ ổn định của tàu và hiệu quả nhiên liệu.

Tấm nhôm cho sàn thuyền

2. Lựa chọn vật chất: Tấm nhôm cho sàn thuyền

Hợp kim của các tấm nhôm cho sàn thuyền

Khi bạn chọn Tấm nhôm cho sàn thuyền, Lựa chọn hợp kim chỉ ra hiệu suất lâu dài:

• 5000-Dòng hợp kim:
  • 5052 (2.5 % Mg) mang lại sức mạnh kéo xung quanh 215 MPA trong khi chống rỗ trong phun muối.
  • 5086 (4 % Mg) tăng cường sức mạnh kéo dài để 317 MPA và đạt được một 50 % tốc độ ăn mòn thấp hơn 5052 Trong các bài kiểm tra ASTM B117.
  • 5754 Thêm Mangan để cải thiện khả năng định dạng, Lý tưởng khi bạn yêu cầu bán kính chặt trong các tấm boong.
• 6000-Dòng hợp kim:
  • 6061-T6 Kết hợp 1 % Mg và 0.6 % Si để tiếp cận 310 Độ bền kéo MPA. Các nhà thiết kế chọn nó khi Tấm nhôm cho sàn thuyền cũng phải chịu tải trọng cấu trúc nặng.

Hóa học hợp kim so sánh & Tiêu chí cấp biển

*DNV-GL cho phép magiê lên đến 3 % Đối với phân loại hợp kim biển nói chung.

Huawei 5086 Tấm nhôm cho sàn thuyền

Chỉ định tính khí và ảnh hưởng của chúng đến tính định dạng và sức mạnh

Chỉ định tính khí (ví dụ., -H32, -H116, -T6) chỉ ra các phương pháp điều trị cơ học và nhiệt mà nhôm đã trải qua, ảnh hưởng đáng kể đến tính chất của nó:

• -Ô (Ủ): Mềm nhất, trạng thái dễ uốn, khả năng định dạng tối đa.
• -HXX (Bệnh căng cho các hợp kim không thể xử lý được như sê-ri 5xxx):
  • -H1X: Chỉ căng cứng.
  • -H2x: Căng cứng và ủ một phần.
  • -H3X: Căng thẳng và ổn định (ví dụ., 5052-H32 thường được sử dụng để cân bằng tốt).
  • -H116: Cụ thể cho các hợp kim sê -ri 5xxx, chỉ ra khả năng chống ăn mòn da da tốt cho các ứng dụng biển.
• -T_ (Được xử lý bằng nhiệt cho các hợp kim có thể xử lý nhiệt như sê-ri 6xxx):
  • -T6: Dung dịch được xử lý nhiệt và sau đó là tuổi giả (ví dụ., 6061-T6 cung cấp sức mạnh cao nhất).

3. Lợi ích của tấm nhôm cho sàn thuyền

Quyết định sử dụng nhôm cho sàn thuyền mang lại vô số lợi thế hấp dẫn.

Độ bền và sức mạnh

Hợp kim nhôm cấp biển có tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời.

Ví dụ, 5083-H116 có thể có độ bền kéo cuối cùng của hơn 300 MPa (44 ksi).

Điều này cho phép các cấu trúc boong mạnh mẽ có thể chịu được tải trọng đáng kể từ hành khách, thiết bị, và các lực lượng biển năng động, Đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc lâu dài.

Đặc điểm nhẹ

Nhôm khoảng một phần ba mật độ thép (xung quanh 2.7 g/cm³ vs. 7.85 G/cm³ cho thép). Tiết kiệm trọng lượng đáng kể này có nghĩa là:

• Cải thiện hiệu quả nhiên liệu.
• Tốc độ tiềm năng cao hơn.
• Tăng cường sự ổn định và xử lý.
• Khả năng của một bản nháp nông hơn.

Mức độ bảo trì thấp

Không giống như sàn gỗ đòi hỏi phải chà nhám thường xuyên, niêm phong, và varnishing, hoặc sợi thủy tinh có thể bị sốt gel hoặc thẩm thấu, Bộ sàn nhôm là bảo trì thấp đáng kể.

Nó không thối, biến dạng, Splinter, hoặc chịu thua sự phá hoại của côn trùng. Làm sạch thường xuyên bằng nước ngọt và xà phòng nhẹ thường là tất cả những gì được yêu cầu.

Độ bền và tuổi thọ đặc biệt

Khi hợp kim cấp biển chính xác được chọn và cài đặt đúng cách (giải quyết sự ăn mòn điện, Ví dụ), Một sàn nhôm có thể kéo dài tuổi thọ của tàu.

Sự kháng cự của nó đối với sự xuống cấp của UV, nhiệt độ cực đoan, và tác động thể chất góp phần vào hiệu suất lâu dài của nó.

4. Kháng ăn mòn trong môi trường biển

Trong khi nhôm được biết đến với khả năng chống ăn mòn, Hiểu các sắc thái trong khung cảnh biển là rất quan trọng.

Cơ chế ăn mòn và ăn mòn kẽ hở trong nước mặn

Nước mặn, giàu các ion clorua, có thể tích cực đối với nhiều kim loại. Đối với nhôm, Những mối quan tâm chính là:

• Ăn mòn rỗ: Sự cố cục bộ của lớp oxit thụ động, dẫn đến những hố nhỏ có thể sâu hơn theo thời gian.
• Ăn mòn kẽ hở: Xảy ra trong không gian hạn chế (kẽ hở) Trường hợp điện giải trì trệ có thể dẫn đến các tế bào sục khí khác biệt và tấn công cục bộ.

Lựa chọn hợp kim thích hợp (giống 5083 hoặc 5086) giảm thiểu đáng kể những rủi ro này.

Vai trò của các yếu tố hợp kim (Mg, mn, Cr) trong kháng nước biển

• Magiê (Mg): Tạo thành một bộ phim thụ động ổn định và bảo vệ hơn trong môi trường biển.
• mangan (mn): Cải thiện sức mạnh và có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn trong một số hợp kim.
• Crom (Cr): Bổ sung nhỏ crom (Như đã tìm thấy ở một số loại biển hoặc nếu sử dụng chuỗi 6xxx cẩn thận) cũng có thể cải thiện sự ổn định của lớp thụ động.

Hiệu quả của anodizing, Lớp phủ chuyển đổi, và sơn

Để tăng cường hơn nữa bảo vệ, đặc biệt là đối với 6000 loạt hợp kim nhôm hoặc trong điều kiện đặc biệt tích cực:

• anot hóa (Loại II hoặc áo cứng loại III): Tạo ra một dày hơn, khó hơn, và lớp oxit nhôm bền hơn, cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn. Anodizing cấp biển thường liên quan đến các quá trình niêm phong cụ thể.
• Lớp phủ chuyển đổi Chromate (hoặc các lựa chọn thay thế không có chrome): Cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt và một cơ sở tuyệt vời cho sự bám dính sơn.
• Hệ thống sơn cấp biển: Các mồi epoxy hiệu suất cao và lớp phủ polyurethane tạo ra một rào cản mạnh mẽ chống lại các yếu tố.

Các giao thức bảo trì để ngăn chặn sự ăn mòn điện

Ăn mòn điện xảy ra khi các kim loại không giống nhau tiếp xúc điện với sự có mặt của chất điện phân (Giống như nước biển).

Nhôm là anốt (Ít cao quý hơn) Đối với nhiều kim loại biển thông thường như thép không gỉ, đồng, và đồng. Phòng ngừa bao gồm:

• Bốc bị cô lập: Sử dụng vòng đệm và tay áo phi kim loại (ví dụ., nylon, Tef-gel) với ốc vít bằng thép không gỉ.
• Sử dụng ốc vít tương thích: Đinh tán bằng nhôm hoặc bu lông nơi sức mạnh cho phép.
• Liên kết điện thích hợp: Đến một điểm căn cứ chung hoặc cực dương hy sinh nếu cần thiết.
• Kiểm tra thường xuyên các khu vực có tiếp xúc kim loại không giống nhau.

5. Chế tạo & Phương pháp điều trị bề mặt

Tấm lăn và dung sai độ dày cho các tấm sàn

Tấm nhôm được sản xuất bởi các quá trình lăn nóng và lạnh để đạt được độ dày và tính chất cơ học mong muốn.

Độ dày điển hình cho phạm vi sàn thuyền từ 3mm (1/8 inch) đến 6 mm (1/4 inch) Hoặc nhiều hơn, Tùy thuộc vào kích thước thuyền, Khoảng cấu trúc hỗ trợ, và tải dự kiến.

Dung sai độ dày chặt chẽ (ví dụ., Theo ASTM B209) rất cần thiết cho hiệu suất cấu trúc nhất quán.

Kết cấu bề mặt: Các mẫu chống trượt, Tấm kim cương, Hạt lăn

Để tăng cường an toàn và thẩm mỹ:

• Các mẫu chống trượt: Các mô hình nâng cao như nhôm tấm kim cương (tấm kiểm tra) hoặc tấm lốp 5 thanh được cuộn trực tiếp vào tấm, Cung cấp khả năng chống trượt tuyệt vời.
• Hạt lăn hoặc cứng xương sườn: Có thể được kết hợp để tăng độ cứng của bảng mà không tăng đáng kể trọng lượng.

Quá trình anodizing (Loại II so với. Loại III) cho độ bền

• Loại II (Anod hóa axit sunfuric): Cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt và hoàn thiện trang trí, với độ dày lớp oxit điển hình của 5-25 ừm. Thường được sử dụng cho các ứng dụng hàng hải nói chung.
• Loại III (Hardcoat anodizing): Sản xuất dày hơn nhiều (25-150 ừm) và lớp oxit cứng hơn, Cung cấp chống mài mòn và chống mài mòn vượt trội ngoài việc bảo vệ ăn mòn tuyệt vời. Thích hợp cho các khu vực sàn mặc cao.

Lớp phủ bột và hệ thống sơn cấp biển

• Sơn tĩnh điện: Bột khô được áp dụng tĩnh điện, sau đó được chữa khỏi dưới nhiệt để tạo thành một độ bền, đồng phục, và lớp phủ hấp dẫn. Cung cấp tác động tốt và khả năng chống ăn mòn.
• Hệ thống sơn cấp biển: Thường liên quan đến một hệ thống đa sơn:
  1. Chuẩn bị bề mặt thích hợp (khắc, lớp phủ chuyển đổi).
  2. Epoxy Primer cho sự kết dính tuyệt vời và ức chế ăn mòn.
  3. Polyurethane hoặc lớp phủ trên hết độ bền khác cho khả năng chống tia cực tím, Giữ lại màu sắc, và kháng thuốc chống mài mòn.

6. Các loại tấm nhôm được sử dụng cho sàn thuyền

Khi chọn tấm nhôm cho sàn thuyền, Các loại khác nhau mang lại lợi thế riêng biệt dựa trên chức năng, sự an toàn, và thẩm mỹ.

Dưới đây là các loại tấm nhôm chính được sử dụng trong các ứng dụng biển:

Tấm/tấm bằng nhôm phẳng

Tấm nhôm phẳng đóng vai trò là vật liệu nền tảng cho nhiều sàn thuyền.

Chúng cung cấp một bề mặt mịn và thậm chí dễ dàng đi lại và duy trì.

Những tấm này rất linh hoạt và có thể được cắt theo kích thước cho các ứng dụng tùy chỉnh, Làm cho chúng trở nên lý tưởng cho một loạt các thiết kế thuyền.

Tấm lốp nhôm (Tấm Checker, Tấm kim cương)

Tính năng của các tấm lốp nhôm, chẳng hạn như kim cương hoặc bảng kiểm tra, giúp tăng cường lực kéo và giảm thiểu rủi ro trượt, đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt.

Loại này đặc biệt phổ biến ở các khu vực giao thông cao của một chiếc thuyền, chẳng hạn như buồng lái hoặc điểm vào, nơi an toàn là tối quan trọng.

Tấm lốp nhôm cho sàn thuyền

Tấm nhôm đục lỗ

Tấm nhôm đục lỗ có lỗ hổng vào chúng, cho phép thoát nước và luồng không khí.

Tính năng này có lợi trong môi trường nơi quản lý độ ẩm là rất quan trọng, vì nó giúp ngăn chặn nước trên boong.

Những tấm này thường được sử dụng trong các khu vực cần thông gió hoặc thoát nước, duy trì sự an toàn và thoải mái.

Bàn làm việc/ván nhôm bằng nhôm chuyên dụng

Tam tử và tấm ván chuyên dụng là các thành phần nhôm được hình thành sẵn được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể.

Chúng có thể bao gồm các tấm ván lồng vào nhau hoặc hình dạng tùy chỉnh phù hợp với thiết kế thuyền cụ thể.

Loại này cung cấp tính toàn vẹn cấu trúc nâng cao và có thể tích hợp liền mạch với thiết kế tổng thể của tàu.

Mở rộng tấm nhôm kim loại

Trong khi ít phổ biến hơn các loại khác, Các tấm nhôm kim loại mở rộng cung cấp một sự kết hợp độc đáo giữa sức mạnh và thông gió.

Những tấm này được làm từ nhôm đã được khe hở và kéo dài, Tạo cấu trúc giống như lưới.

Chúng cung cấp đủ khả năng trong các ứng dụng không trượt và có thể được sử dụng ở những khu vực cần thoát nước.

7. Tiêu chuẩn, Chứng chỉ & Kiểm soát chất lượng

Đảm bảo chất lượng và sự phù hợp của các tấm nhôm cho các ứng dụng biển phụ thuộc vào việc tuân thủ các tiêu chuẩn được công nhận và thử nghiệm nghiêm ngặt.

Tiêu chuẩn ASTM và ISO cho tấm nhôm biển (ví dụ., ASTM B928)

• ASTM B928/B928M: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm hợp kim nhôm và tấm bằng nhôm cao cho dịch vụ biển và môi trường tương tự. Đây là một yêu cầu xác định tiêu chuẩn chính cho các hợp kim như 5083, 5086, và 5456 cho sử dụng biển.
• ASTM B209/B209M: Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm và tấm hợp kim nhôm và nhôm.
• Tiêu chuẩn ISO (ví dụ., .ISO 6272 cho khả năng chống va đập của lớp phủ, .ISO 2409 Đối với kiểm tra cắt chéo cho độ bám dính sơn) cũng có liên quan.

Phân loại yêu cầu xã hội (ABS, DNV, Lloyd từ)

Đối với tàu thương mại hoặc du thuyền lớn hơn được chế tạo cho lớp, Các vật liệu nhôm và chế tạo thường phải đáp ứng các quy tắc và yêu cầu cụ thể của các xã hội phân loại như Cục Vận chuyển Hoa Kỳ (ABS), DNV, hoặc đăng ký Lloyd.

Các xã hội này cung cấp các hướng dẫn về hợp kim đã được phê duyệt, Tính toán sức mạnh, và thủ tục hàn.

Chiều, Cơ khí, và các giao thức kiểm tra ăn mòn

• Kiểm tra kích thước: Xác minh độ dày, độ phẳng, và các dung sai hình học khác.
• Thử nghiệm cơ học: Kiểm tra độ bền kéo (cho sức mạnh năng suất, Độ bền kéo cuối cùng, độ giãn dài), kiểm tra độ cứng.
• Thử nghiệm ăn mòn: Thử nghiệm xịt muối (ví dụ., ASTM B117), xét nghiệm tẩy da chết (ví dụ., ASTM G66 cho loạt 5xxx), và các xét nghiệm ăn mòn giữa các hạt để đảm bảo độ bền lâu dài trong môi trường biển.

Hàn và Chế tạo phê duyệt (AWS D1.2, .ISO 15614)

• AWS D1.2/D1.2m: Mã hàn cấu trúc - nhôm.
• .ISO 15614-2: Đặc điểm kỹ thuật và trình độ của các quy trình hàn cho vật liệu kim loại - Kiểm tra quy trình hàn - một phần 2: Hàn nhôm và hợp kim của nó.
  Thợ hàn và quy trình hàn thường phải đủ điều kiện theo các tiêu chuẩn này để xây dựng biển.

Thuyền gỗ

8. So sánh sàn nhôm với các lựa chọn thay thế

Những cân nhắc chính từ so sánh:

• Cho độ bền cuối cùng và bảo trì thấp trong môi trường biển khắc nghiệt, nhôm thường vượt trội.
• Gỗ, đặc biệt là gỗ tếch, mang lại cảm giác thẩm mỹ và tự nhiên cổ điển nhưng đòi hỏi sự bảo trì đáng kể.
• Sợi thủy tinh cung cấp sự linh hoạt về thiết kế thông qua việc đúc nhưng có thể có các vấn đề lâu dài như thẩm thấu nếu không được xây dựng hoặc duy trì tốt.
• Vật liệu tổng hợp hàng hải cung cấp sự cân bằng của bảo trì thấp và thẩm mỹ đa dạng nhưng có thể rất khác nhau về chất lượng và hiệu suất lâu dài.

9. Phần kết luận

Tấm nhôm cho sàn thuyền đại diện cho một giải pháp công nghệ tiên tiến và thực tế cao cho ngành công nghiệp biển hiện đại.

Lựa chọn cẩn thận các hợp kim cấp biển, chẳng hạn như sê-ri 5xxx mạnh mẽ hoặc sê-ri 6xxx cường độ cao, kết hợp với thiết kế thích hợp, sự chế tạo, và phương pháp điều trị bề mặt, kết quả trong các sàn có độ bền đặc biệt, Nhẹ, bảo trì thấp, và chống lại môi trường biển không ngừng.

Trong khi khoản đầu tư ban đầu có thể được xem xét, những lợi ích lâu dài về tuổi thọ, sự an toàn, Và giảm bảo trì thường làm cho nhôm trở thành lựa chọn hiệu quả nhất và đáng tin cậy nhất trong suốt tuổi thọ của tàu.

Khi việc xây dựng thuyền tiếp tục phát triển, Bước nhôm chắc chắn sẽ vẫn là một vật liệu ưa thích cho những người tìm kiếm hiệu suất cao nhất và chất lượng lâu dài.

10. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Q1: Hợp kim nhôm cụ thể nào là tốt nhất cho boong thuyền nước mặn?

MỘT: Hợp kim từ loạt 5xxx, cụ thể 5083-H116 hoặc 5086-H116, thường được coi là tốt nhất cho các ứng dụng nước mặn do khả năng chống ăn mòn vượt trội của chúng.

5052-H32 cũng là một điều tốt, Tùy chọn có thể hình thành hơn cho các thành phần sàn cấu trúc ít hơn.

Q2: Tấm nhôm nên dày bao nhiêu cho sàn thuyền?

MỘT: Độ dày điển hình từ 3mm (khoảng. 1/8″) đến 6 mm (khoảng. 1/4″), Nhưng điều này phụ thuộc rất nhiều vào kích thước thuyền, khoảng giữa các cấu trúc hỗ trợ, và tải trọng dự kiến. Tính toán kỹ thuật là cần thiết cho các ứng dụng cụ thể.

Q3: Bocking bằng nhôm trần có quá nóng dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp không?

MỘT: Đúng, nhôm trần có thể trở nên khá nóng. Điều này có thể được quản lý bằng cách áp dụng sơn biển hoặc sơn màu sáng, Sử dụng lớp phủ sàn như thảm biển hoặc gỗ tếch tổng hợp, hoặc bằng cách đảm bảo bóng râm đầy đủ.

Q4: Làm cách nào để ngăn ngừa ăn mòn điện khi sử dụng ốc vít bằng thép không gỉ trên sàn nhôm?

MỘT: Phân lập các ốc vít bằng thép không gỉ từ nhôm bằng cách sử dụng các vật liệu không dẫn điện như vòng đệm và tay áo Teflon và Teflon, và bằng cách áp dụng một hợp chất rào cản như Duralac hoặc TEF-gel cho các chủ đề và bề mặt tiếp xúc.

Q5: Là tấm lốp nhôm (tấm kim cương) tùy chọn tốt nhất cho sàn không trượt?

MỘT: Tấm tread nhôm cung cấp khả năng chống trượt tích hợp tuyệt vời. Tuy nhiên, Các tùy chọn khác bao gồm áp dụng sơn không trượt chuyên ngành, băng dính không trượt, hoặc vật liệu sàn tổng hợp trên các tấm nhôm phẳng. Sự lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào tính thẩm mỹ, an ủi, và sở thích bảo trì.