Materialien und Verfahren für die Schaumbfüllung von PE-Bögen
Die Schale zerbricht, Schaum schwimmt auf dem Wasser, doch die Boje verliert vielleicht die Flotation.
Ein Benutzer berichtete von Schaum, der über das Wasser verstreut war, nachdem eine Boje durch eine Kollision beschädigt worden war, was die Reinigung erschwert hat.und innerhalb des Schwimmers ausreichend intakt bleibenDie Bezeichnungen EPS und PU stellen keine der beiden Ergebnisse fest.
Der schwimmende Schaum muss die Boje noch stützen.
Ein intaktes, versiegeltes Schwimmbad verdrängt Wasser und sorgt für Auftrieb.Schaum, der im Inneren verbleibt, kann immer noch Wasser ausschließen und zur Restflotanz beitragen: Flotation nach Beschädigung verfügbar [1]
Wasserzufuhr, Zerkleinern und Auslaufen der Füllung verringern die verfügbare Flotation.Die fortgesetzte Flotation hängt davon ab, ob genügend Wirkungsvolumen bleibt, um den Schwimmer zu unterstützen, Ausrüstung, Ballast und andere Lasten.
EPS-Leistung hängt von einem zuverlässig geformten Kern ab
EPS steht für erweitertes Polystyrol. Die Perlen werden normalerweise mit Dampf in einer Block- oder Formform vorerweitert, konditioniert und zusammengeschmolzen.Das Sehen von Perlen beweist nicht, dass die Füllung locker ist. [1] [2]
Unverschmolzene Perlen bleiben getrennt, mit Wasserzwischenräumen, ohne zuverlässigen Rückhalt können sie durch einen ausreichend großen Bruch entweichen.Ein gebildeter Kern verringert die Freisetzung von freien Perlen, aber schlechte Fusion, Kompression oder Reißen können immer noch zu Fragmentierung führen.
Leichtgewichts- und Wirtschaftlichkeit sind Vorteile von EPS. Schallgeformte Kerne können Flotation bieten. Lockeres Perlen, beiläufig platzierte Abschnitte und zuverlässig geformte Kerne sind verschiedene Engineering-Arrangements.[1][2]
EPS-Kernchen
Die Perlen bleiben getrennt
Geformte EPS
Perlen in einen Kern verschmolzen
Marine geschlossene Zell-PU
Ausgedehnt als Kern
Die PU-Dichte ändert den technischen Kompromiss
Das hier erörterte Material ist starre marine geschlossene Polyurethanschaum, die sich von einem weichen Schwamm und einer Elastomerhaut unterscheidet.nicht die flüssigen Bestandteile oder die PE-Hülle.
In vergleichbaren Formulierungen und Zellstrukturen erhöht eine höhere Dichte im Allgemeinen die Kompressionsbeständigkeit und erhöht gleichzeitig das Gewicht.Erhöhung der Dichte von 32 auf 64 kg/m3 ergänzt 32 kgBei demselben Versetzungsvolumen reduziert dies die für andere Teile verfügbare massäquivalente Flotation um 32 kg. Eine höhere Dichte bedeutet daher einen Kompromiss.
Ein veröffentlichtes Datenblatt für marine PU veranschaulicht den Unterschied: Die beiden nachstehenden Sorten haben den gleichen geschlossenen Zellgehalt, während die dichtere Sorte einen höheren Kompressionswert aufweist. PU ist kein festes LeistungsniveauDie Dichte ist nicht als alleinige Ursache der Differenz festgestellt worden [3].
Daten aus einer veröffentlichten Materialreihe [3]
| Dichte des gehärteten Schaums | Kompression parallel zum Aufstieg | Inhalt der geschlossenen Zelle |
|---|---|---|
| 2 lb/ft3 ≈ 32,0 kg/m3 | 31 psi ≈ 214 kPa | 92 ∼ 96% |
| 6 lb/ft3 ≈ 96,1 kg/m3 | 80 psi ≈ 552 kPa | 92 ∼ 96% |
Verdichtung: ASTM D1621. Die Quelle legt das richtige Mischen und Härten unter optimalen Umgebungsbedingungen fest.Mindestanforderungen an die Boje oder Kollisionsergebnisse.
Zellverschluss, Wasserzufuhr und Stärke sind getrennt
Der Inhalt der geschlossenen Zelle beschreibt, wie viel von der mikroskopischen Zellstruktur versiegelt ist. Die Dichte beschreibt das Gewicht pro Volumen. Die Kompressionsdaten beschreiben den Widerstand unter einem bestimmten Test.Keine Ersatzstoffe für die anderen, und eine höhere Kompressionsbeständigkeit allein erzeugt keine Splitterbeständigkeit bei Aufprall oder Reißen.
In einer Wasserblasen-Studie wurde gezeigt, dass die Zellform, Zellgröße, Wände, Schnittflächen und Schäden den Eintritt beeinflussen.Verringerung der Dichte begleitet von größeren ZellenDieser Befund stellt keine universelle Dichte Schwelle für alle PU fest. [1] [2]
Die Absorptionszahlen erfordern auch eine Zeit und eine Belichtungsbedingungen.In den Leitlinien heißt es, dass einige Schaumstoffe länger oder bei höherem Druck mehr Wasser aufnehmenEin kurzer Testwert kann nicht einfach als Jahre mit null Absorption auf See gelesen werden.[5]
Der gleiche Materialname kann verschiedene Kerne erzeugen
PU kann vorgeformt und installiert oder aus zwei Komponenten gemischt und innerhalb des Schwimmers ausgeweitet und gehärtet werden.Das KomponentenverhältnisEine schlechte Mischung oder unpassende Bedingungen können zu einer unzureichenden Ausdehnung, Schrumpfung oder unvollständigen lokalen Härtung führen.[1] [2]
Die Freisetzdichte ist von der tatsächlichen Dichte nach dem Zwangsformvorgang zu unterscheiden; veröffentlichte Daten über Meeresmaterialien führen diese getrennt auf.[8] Nach der Hohlraumform wird nicht automatisch eine starke Bindung an PE hergestelltPolyethylen ist ein schwer zu bindendes Substrat mit geringer Oberflächenenergie.
Die Schadensleistung gehört zur vollständigen Boje.
Die Schlagfestigkeit und Alterungsfähigkeit der Hülle, die Rückhaltbarkeit des Kerns sowie die Ladungswege für das Heben und Anlegen sind ebenfalls von Bedeutung.Es kann nicht davon ausgegangen werden, daß Schaumstoff alle Baugrenzen tragen kann, nur weil er den Schwimmer füllt.Effektives installiertes Volumen und die Verteilung müssen mit Ausrüstung, Ballast und Stabilität zusammenarbeiten.[1][2]
Eine Vergrößerung des Bruchs oder der Fragmentierung und der Ausbruch des Kerns kann die restliche Auftriebsfähigkeit weiter reduzieren.Die Dichtungen der Fülllöcher beeinflussen auch den Eintritt von Wasser im normalen Betrieb. Auf dem Wasser zu bleiben bedeutet nicht automatisch ausreichendes Freibord, Stabilität oder normale AtoN-Leistung.[1]
Das Ergebnis ist eine wirksame Flotation nach Schäden.
- EPS kann geeignet sein:Es ist notwendig, eine solide Formation, eine angemessene Dichte und eine zuverlässige Beschränkung zu verwenden.
- PU benötigt eine definierte Qualität:Marine geschlossene Zell-PU ist eine Option, wenn ein vorhandener Kern und eine reduzierte Freisetzung von freien Perlen Priorität haben.
- Die Fertigstellung bestimmt das Ergebnis:Nach Beschädigung müssen ein ausreichendes Wirkungsvolumen an Schaumstoff, eine solide Herstellung, Kernbindung und Schalenschutz zusammenarbeiten.
Verweise und Anwendungsbereich
Quellen überprüft am 14. Oktober 2026. Umwandlungen: 1 lb/ft3 = 16.01846 kg/m3; 1 psi = 6.89476 kPa. Der Vergleich der Masse von 32 und 64 kg/m3 ist eine hypothetische Illustration des Prinzips.
[1] IALA G1006 Kunststoffbojen
[2] BASF Styropor P 26 Technisches Datenblatt
[3] TotalInstruktionsblatt und TDS für Flotationsschäume für Boote
[4] Thirumal u. a. Wirkung der Schaumdichte auf die Eigenschaften von wassergeblasenem, starrem Polyurethanschaum
[5] ASTM D2842-25 Wasserabsorption von starren zellulären Kunststoffen
[6] U.S. Coast Guard BoatBuilder's Handbook Flotation Section
[7] 3M Wissenschaft der Haftung, die Oberflächenenergie kategorisiert
[8] Schreiner-Polyurethan-Systeme für die Marineflotation
Die Frage ist, wie viel wirksame Flotation nach lokalen Schäden an der Schale bleibt und ob der Kern innerhalb des Schwimmers ausreichend intakt bleibt.Das ist informativer, als ob die Spezifikation sagt EPS oder PU.
