POLYKLOROPREENI MEKAANISET OMINAISUUDET : RIB-veneen ponttonin kiinnitys runkoon liimaliitoksella

Abstract

RIB-veneen ponttoni kiinnitetään runkoon tavanomaisesti liimaliitoksella. Liimaliitoksen lujuusominaisuuksista ei ole kuitenkaan kattavasti tutkittua tietoa eri tuotanto- ja käyttöolosuhteissa. Tässä opinnäytetyössä oli tarkoituksena selvittää RIB-veneen ponttonirunko- liimaliitokseen kohdistuvia voimia ja paineita, sekä tutkia liimaliitoksen mekaanisia ominaisuuksia eri lämpötiloissa, liima-aineen kovettumisajoilla ja limiliitoksen pituudella. Työn tarkoitus oli myös luoda kuitulujitemuovi-kuitulujitekangas-liimaliitoksen testaamiseen hyvin soveltuva testimenetelmä olemassa olevien standardoitujen testimenetelmien pohjalta. Tutkimus toteutettiin laajana kirjallisuustutkimuksena, sekä arvioimalla olemassa olevien testistandardien soveltuvuutta kuitulujitemuovi-kuitulujitekangas-liimaliitoksen testaamiseen. Työssä koestettiin kuitulujitemuovi-kuitulujitekangas-liimaliitoksella tehtyjä koepaloja sovelletulla testimenetelmällä, jolla pyrittiin simuloimaan käytön aiheuttamaa leikkaavaa rasitusta liitokseen. Työssä kehitettiin sovellettu testimenetelmä liimaliitoksen koestamiseen, sekä sovellettiin olemassa olevaa veneen rakennemitoitus standardia ponttoniin kohdistuvan hydrodynaamisen paineen laskentaan. Sovelletulla testimenetelmällä saatujen tulosten pohjalta lämpötilan nousu ja liian lyhyt kovettumisaika vaikuttavat negatiivisesti liimaliitoksen mekaanisiin ominaisuuksiin. Kokeilla pystyttiin varmistamaan, ettei limiliitoksen pituuden lisäyksellä tietyn pisteen jälkeen saavuteta liimaliitoksen lujuusominaisuuksien huomattavaa parantumista.

The pontoon is commonly attached to the hull in a RIB with an adhesive joint. The mechanical properties of such joint have not been studied before comprehensively in different manufacturing and operating circumstances. The objective of this thesis was to evaluate the forces and pressures that affect RIB’s pontoon – hull joint, and to study the mechanical properties of such joint in different temperatures, curing times and joint lengths. The objective of this thesis was also to develop a test method that applies well to testing an adhesive joint between fiber-reinforced-plastic and fiber-reinforced-polymer fabric, based on existing standardized test methods. The thesis was conducted as an extensive literature research, and as an evaluation of applying existing standardized test methods on an adhesive joint between fiber-reinforced-plastic and fiber-reinforced-polymer fabric. The applied test method was used to measure shear stress of the adhesive joint between fiber-reinforced-plastic and fiber-reinforced-polymer fabric. The applied test method was developed in this thesis to test the adhesive joint between fiberreinforced- plastic and fiber-reinforced-polymer fabric. An existing boat structural design standard was applied to calculate the hydrodynamic pressure on the pontoon. Based on the test results from the applied test method, the rise of temperature and a shorter curing time of polychloroprene adhesive have a negative effect on the mechanical properties of the adhesion joint. The applied test method verified that the increase of the joint lap length does not improve the mechanical properties of the adhesive joint after a certain point.