本發明涉及鋼板包覆方法，是一種超高分子量聚乙烯板材貼覆在鋼板表面的方法。

　　背景技術：

　　鋼板表面包覆非金屬材料具有抗腐蝕等作用。特別是大型輪船、軍艦等水中行進器需要表面不結垢、不附著、耐腐蝕及耐沖擊等性能，以增加其使用壽命，減少水中行進阻力等。目前，對于水中行走器的外殼提高金屬表面光潔度的方法主要是通過使用高性能的金屬材料解決上述問題。但是，這種解決方案的不足是造價昂貴，使用壽命相對較難提高到與造價的相應水平。已公開的超高分子量聚乙烯膜片與金屬板的粘結方法是目前比較好的方法，這種方法中使用的膜片最大厚度為1.5毫米，大于1.5毫米時無法實現將膜片貼覆在鋼板上的目的。同時，在使用中發現存在難以實現的不足，例如將鋼板大面積加熱，然后貼覆膜片后迅速冷卻（不冷卻會使膜片變形），在工藝上很難實現，二是兩種材料的熱脹系數差別較大，遇冷熱發生變化，使貼覆牢固度受影響，易出現剝離現象，這種方法無法用于水中行走器金屬表面的貼覆。為此，本領域技術人員一直將如何降低水中行走器的行進阻力、提高耐磨、耐沖擊、耐腐蝕及降低造價等性能做為重要研究課題。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是提供一種超高分子量聚乙烯板材貼覆在鋼板表面的方法，它能解決現有技術的不足。

　　本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：一種超高分子量聚乙烯板材貼覆在鋼板表面的方法，包括下述步驟：

　　①將超高分子量聚乙烯帶狀板材制成寬度為27-35厘米、厚度為2-20毫米，再將上述帶狀板材裁成正方形或長方形塊狀備用；

　　②將步驟①的正方形或長方形超高分子量聚乙烯板材一個表面采用覆膜機熱合一薄層塑料薄膜，形成覆膜片；

　　③取馬口鐵片制成正方形或長方形塊，與步驟①的超高分子量聚乙烯板材尺寸形狀相同，馬口鐵片的厚度為0.3-0.8毫米；

　　④采用帶鋼錐模具的沖床在步驟③所述的馬口鐵片上打出數排通孔，通孔直徑為0.1-1毫米，使馬口鐵片一面是向下凹的通孔，另一面是孔周圍的尖銳凸起；

　　⑤將步驟④打孔后的馬口鐵片放置在可加熱的工作臺上，尖銳凸起面向上，啟動電源加熱工作臺將馬口鐵片加熱至200℃-240℃，斷開熱源；

　　⑥將步驟②的覆膜片有覆膜的一面向下置于馬口鐵片向上的尖銳凸起面上，給覆膜片向下的壓力，使覆膜片與馬口鐵片熱合成一體，得到熱合片；

　　⑦對熱合片用冷卻水進行冷卻，冷卻過程中保持步驟⑥的壓力不變，冷卻到環境溫度后得到復合片；

　　⑧將鋼板表面打磨掉銹跡，露出亮的粗糙表面，將二組分鋼材結構膠調成粘合劑，涂覆在鋼板粗糙表面上，同時將粘合劑涂覆在步驟⑦復合片的馬口鐵面上；

　　⑨將步驟⑧涂粘合劑的馬口鐵面用電磁鐵板壓合到涂粘合劑的鋼板表面，待粘合劑固結后取下電磁鐵板；

　　⑩重復步驟⑨的操作，將數塊復合片逐一貼在鋼板上直至貼滿整個鋼板為止。

　　步驟②中所述的塑料薄膜材料可以是共聚物底膠或線性低密度聚乙烯。步驟④中所述的尖銳凸起均布在馬口鐵片上，每兩個尖銳凸起間的中心距為10-16毫米，縱向尖銳凸起中心距h和橫向尖銳中心距l相等。步驟⑤所述的馬口鐵片加熱溫度為240℃。步驟①所述的超高分子量聚乙烯板材的厚度為2-8毫米。步驟⑦中所述的保持壓力為0.1mpa-0.2mpa。步驟⑥所述的給覆膜片向下的壓力為0.1mpa-0.2mpa，保持壓力狀態5-10分鐘。步驟⑨所述電磁鐵板給予復合片的壓力為0.02mpa-0.1mpa。

　　本發明的優點在于，它能夠使厚度大于2毫米的超高分子量聚乙烯膜片通過馬口鐵片貼覆在水中行走器的鋼板表面，使表面的光滑度大幅提高，使水中行走器的表面糙率達到0.007，使輪船、軍艦及潛水艇等水中行走器明顯降低行走阻力；同時，由于水中行走器的超高分子量聚乙烯表面光滑，因而不會被海蠣子等海洋生物附著，大幅減少檢修清除附著物的工作量，不需要采用酸堿或機械清理，只用高壓水槍沖洗即可。用貼覆了本發明所述復合片的鋼板制成的水中行走器表面具有高耐磨性及高抗沖擊性，并具有吸收沖擊能的作用，耐海水腐蝕能力增強，可提高水中行走器的使用壽命。另外，經檢測大于2毫米的超高分子聚乙烯板具有較好的隔離放射性、核輻射的性能及較好的防微波穿透性能等。

　　附圖說明

　　附圖1是本發明方法中所述復合片放置在工作臺上的結構示意圖，圖中1是工作臺，2是超高分子量聚乙烯板材，3是馬口鐵片，4是凸起；附圖2是圖1中馬口鐵片3的結構示意圖，圖中5是通孔；附圖3是圖2中a-a剖視結構示意圖；附圖4是復合片的結構示意圖；附圖5是圖4中b-b剖視結構示意圖。

　　具體實施方式

　　對照附圖對本發明做進一步說明。

　　本發明所述的一種超高分子量聚乙烯板材貼覆在鋼板表面的方法，包括下述步驟：

　　①將超高分子量聚乙烯帶狀板材制成寬度為27-35厘米、厚度為2-20毫米，再將上述帶狀板材裁成正方形或長方形塊狀備用；

　　②將步驟①的正方形或長方形超高分子量聚乙烯板材一個表面采用覆膜機熱合一薄層塑料薄膜，形成覆膜片；

　　③取馬口鐵片制成正方形或長方形塊，與步驟①的超高分子量聚乙烯板材尺寸形狀相同，馬口鐵片的厚度為0.3-0.8毫米；

　　④采用帶鋼錐模具的沖床在步驟③所述的馬口鐵片上打出數排通孔，通孔直徑為0.1-1毫米，使馬口鐵片一面是向下凹的通孔，另一面是孔周圍的尖銳凸起；

　　⑤將步驟④打孔后的馬口鐵片放置在可加熱的工作臺上，尖銳凸起面向上，啟動電源加熱工作臺將馬口鐵片加熱至200℃-240℃，斷開熱源；

　　⑥將步驟②的覆膜片有覆膜的一面向下置于馬口鐵片向上的尖銳凸起面上，給覆膜片向下的壓力，使覆膜片與馬口鐵片熱合成一體，得到熱合片；

　　⑦對熱合片用冷卻水進行冷卻，冷卻過程中保持步驟⑥的壓力不變，冷卻到環境溫度后得到復合片；

　　⑧將鋼板表面打磨掉銹跡，露出亮的粗糙表面，將二組分鋼材結構膠調成粘合劑，涂覆在鋼板粗糙表面上，同時將粘合劑涂覆在步驟⑦復合片的馬口鐵面上；

　　⑨將步驟⑧涂粘合劑的馬口鐵面用電磁鐵板壓合到涂粘合劑的鋼板表面，待粘合劑固結后取下電磁鐵板；

　　⑩重復步驟⑨的操作，將數塊復合片逐一貼在鋼板上直至貼滿整個鋼板為止。

　　步驟⑥所述的得到熱合片邊緣有輕微“鼓漿”現象。

　　步驟④所述的沖床是公知技術，鋼錐模具是根據本發明所述的馬口鐵片的結構設計。鋼錐模具有一個底座，底座上安裝數排鋼錐，鋼錐的排列及鋼錐直徑的最細端與馬口鐵片上的通孔直徑相一致。本發明所述的采用帶鋼錐的沖床制作的馬口鐵片上的尖銳凸起呈規則狀。

　　上述方法中所述的馬口鐵片的一個表面上開設小孔，該表面呈現的是規則的數個小孔，馬口鐵片另一表面上小孔的周圍是尖銳凸起，該凸起呈尖刺狀。馬口鐵片上的通孔可限制超高分子量聚乙烯板材的膨脹和收縮，使超高分子量聚乙烯板材與馬口鐵片由于不同的熱脹冷縮產生的不良影響大幅降低，使兩者能夠牢固的貼合在一起，不產生剝離現象。實驗統計數據表明，采用本發明方法使超高分子量聚乙烯板材與馬口鐵片貼合后的剝離強度超過150n/cm，并且，馬口鐵片貼合在鋼板上的剝離強度超過200n/cm。所述帶狀板材可以裁成邊長為20厘米、30厘米、32厘米、35厘米或40厘米的正方形，也可以裁成長30厘米、寬28厘米，長35厘米、寬30厘米及長38厘米、寬35厘米的長方形。總之，正方形的邊長優選20厘米至40厘米之間，長方形的邊長優選為：長20厘米至40厘米，寬18厘米至35厘米之間。這種優選的形狀可使超高分子量聚乙烯板材與馬口鐵片更易貼合，增加其剝離難度，同時，更易于使復合片貼合在鋼板上。本發明方法中使用的電磁鐵板的尺寸比復合片的各邊長大10-12毫米，使復合片表面壓力更均勻。

　　本發明的優選方案是：步驟②中所述的塑料薄膜材料可以是共聚物底膠或線性低密度聚乙烯。使超高分子量聚乙烯板材與馬口鐵片的結合更牢固。

　　本發明的優選方案是：步驟④中所述的尖銳凸起均布在馬口鐵片上，每兩個尖銳凸起間的中心距為10-16毫米，縱向尖銳凸起中心距h和橫向尖銳中心距l相等。該方案進一步降低超高分子量聚乙烯板材與馬口鐵片間因熱脹冷縮不同產生的貼合牢固低的不足。

　　本發明進一步的優選方案是：步驟⑤所述的馬口鐵片加熱溫度為240℃。加熱板工作臺的加熱可采用電阻絲加熱，使整個馬口鐵片全部貼覆在發熱板上均勻受熱。

　　本發明更進一步的優選方案是：步驟①所述的超高分子量聚乙烯板材的厚度為2-8毫米。這是使超高分子量聚乙烯板材和馬口鐵片更好的貼合、并使復合片更好的與鋼板貼合不產生剝離現象的優選方案。

　　本發明步驟⑦中所述的保持壓力為0.1mpa-0.2mpa，優選0.12mpa。

　　本發明步驟⑥所述的給覆膜片向下的壓力為0.1mpa-0.2mpa，保持壓力狀態5-10分鐘。

　　本發明步驟⑨所述電磁鐵板給予復合片的壓力為0.02mpa-0.1mpa，保持該壓力狀態下23-25小時使粘合劑固結，優選的保持壓力的固結時間為24小時，可進一步保證復合片與鋼板緊密結合，達到好的牢固度。

　　技術特征：

　　技術總結

　　一種超高分子量聚乙烯板材貼覆在鋼板表面的方法的優點在于，它能大幅減少檢修清除附著物的工作量，不需要采用酸堿或機械清理，只用高壓水槍沖洗即可。用貼覆了本發明所述復合片的鋼板制成的水中行走器表面具有高耐磨性及高抗沖擊性，并具有吸收沖擊能的作用，耐海水腐蝕能力增強，可提高水中行走器的使用壽命。另外，經檢測大于2毫米的超高分子聚乙烯板具有較好的隔離放射性、核輻射的性能及較好的防微波穿透性能等。

　　技術研發人員：牟其善;劉阜東;劉可嶺

　　受保護的技術使用者：山東融匯管通股份有限公司

　　技術研發日：2018.05.24

　　技術公布日：2018.09.07