自己動手/木船
作者：David Moss
這個專案涉及的設計（佈局）可能就是整個過程中最困難的部分。
您的第一個造船專案應該簡單且價格低廉，但船在完工後需要有用。這些標準之間的平衡是一個人的決定。網際網路是尋找設計時開始的好地方。我發現的一個對免費設計資訊有用的網站是http://home.clara.net/gmatkin/design.htm.
在我的例子中，我選擇了Hannu Vartiala設計的“Dug”。Hannu的造船廠網站上提供了免費的圖紙：http://koti.kapsi.fi/hvartial.
我選擇Dug是因為我想要一個簡單且價格低廉的造船專案。它由一塊膠合板製成，因此價格再低不過了，而且網站上的設計看起來很容易理解。
我修改了設計，使用3mm膠合板而不是6mm膠合板。不僅較薄的膠合板更便宜，而且更輕。它還讓我有機會嘗試安裝舷緣。成品是一艘單人獨木舟。我可以獨自輕鬆地拿起並搬運這艘船，它幾乎漂浮在溼草地上。它非常適合在澳大利亞昆士蘭州默裡·達令系統源頭附近的淺水河流中釣魚。
不過，Dug是我的選擇。您對第一個造船專案的設計選擇可能與眾不同。
膠合板是一種人造建築材料。它通常由奇數層薄木單板組成，這些單板用膠水粘合在一起，交替層的紋理相互垂直。最外層被稱為面。由於這些是唯一可見的層，因此每個面的外觀都符合標準規範。在澳大利亞，膠合板板材的每個面都用程式碼字母描述
- A - 高品質外觀等級單板，適合透明飾面。
- S - 外觀等級單板，允許自然特徵，例如節疤，作為裝飾特徵，須經雙方同意。
- B - 適合高質量油漆飾面的外觀等級。
- C - 具有堅固表面的非外觀等級。所有開孔缺陷，例如節疤孔或裂縫，都已填補。
- D - 允許有開放缺陷的非外觀等級。允許有限數量的節疤和節疤孔，最大寬度為75mm。
符合 AS/NZS 2272 標準的船用膠合板具有兩個 A 級表面和一個 A 或 B 級芯材。
在美國，一些製造商使用字母程式碼表示“正面”和相應的數字表示“背面”，例如，澳大利亞的 AB 程式碼在美國可能指定為 A3。
使用這種分級標準的典型應用是 AA 用於船用膠合板，AD 用於僅可見膠合板正面的牆面覆層，CD 用於結構膠合板地板，DD 用於結構支撐。
用於將單板層粘合在一起的粘合劑對造船者至關重要。有四種標準膠水等級
- A 型粘合劑由酚醛樹脂 [PF] 製成，在受控的熱量和壓力下永久固化。它形成永久性粘合，在潮溼條件、高溫或低溫下不會變質。它很容易識別，因為它的顏色是黑色的。A 型粘合劑在 AS/NZS 2272 中指定用於船用膠合板。
- B 型粘合劑由三聚氰胺強化脲醛樹脂 [MF] 製成，在受控的熱量和壓力下固化。
- C 型和D 型粘合劑是室內用粘合劑，由脲醛樹脂 [UF] 製成，不應用於造船。
造船用膠合板傳統上以 8 英尺 x 4 英尺的板材出售。以公制計，它約為 2400mm x 1200mm。
從這些尺寸可以明顯看出，即使是建造最簡單的船隻也需要將膠合板板材連線在一起。
外用級膠合板按照 AS/NZS2271 的標準生產，使用多種材料，包括硬木和裝飾性單板貼面，例如非洲桃花心木、白蠟木、柚木或柚木和山毛櫸拼花。
它的生產標準與船用膠合板不同，但通常非常適合第一個造船專案。層間使用的膠水與船用膠合板中使用的相同，因此分層不應成為問題。
外用級膠合板可能有一面“良好”，另一面等級較低，例如 AB。我的第一艘船“Dug”是用太平洋楓木外用級膠合板建造的。
船用膠合板是一種工程產品，必須符合已釋出的標準。在澳大利亞，相關標準是 AS/NZS2272。在美國、英國和世界其他地區，BS1088 標準可用於指定船用膠合板。這些標準詳細說明了船用膠合板組成和效能的幾乎所有方面。如果您要建造一艘適航的船隻，或者一艘必須符合檢驗標準的船隻，則使用經過認證的船用膠合板至關重要。
在澳大利亞/紐西蘭單板和粘合劑標準體系中，船用膠合板的分級為AA - A 粘合，並且應該在板材上印有“PAA 認證船用”標籤。如果沒有印章，則很可能該材料沒有透過最終檢驗。
在澳大利亞，船用膠合板的一些例子是
- 胡桃木松：符合 AS 2272 標準，澳大利亞製造的優質膠合板。
- 加彭木：符合 BS1088 和 BS3655 標準，重量輕，具有勞氏船級社認證。
- 桃花心木：符合 BS1088 標準，優質膠合板
- 太平洋楓木：符合 BS1088 標準，最經濟實惠，但略重。
- Cortech：巴爾沙木芯膠合板，具有非常高的剛度重量比和強度重量比。適用於船體、甲板等。
- 貼面膠合板：具有柚木、白蠟木和非洲桃花心木裝飾性貼面的防水膠合板。還有用於船底和甲板的柚木/白蠟木條紋膠合板。
造船用膠合板傳統上以 8 英尺 x 4 英尺的板材出售。以公制計，它約為 2400mm x 1200mm。從這些尺寸可以明顯看出，即使是建造最簡單的船隻也需要將膠合板板材連線在一起。
通常使用兩種方法將膠合板板材連線在一起
- 對接接頭
- 斜接接頭
對接接頭是迄今為止最容易製造的。它是透過將液體環氧樹脂塗抹在要連線的板材的邊緣，將它們推在一起並將一塊膠合板條貼上到接縫的一側或兩側而形成的。
一種變體是使用玻璃纖維膠帶而不是膠合板條。環氧樹脂固化後，接頭比膠合板板材本身更牢固，在壓力下，木材會在環氧樹脂接頭之前失效。
提示：環氧樹脂不粘聚乙烯。鋪設一層聚乙烯薄膜，例如一次性油漆布，可以避免將您的作品粘到地板上的尷尬，因為在連線板材時會用到膠水。如果聚乙烯不可用，您也可以使用烘焙紙。
放樣是將圖紙上的尺寸在施工材料上繪製成實物尺寸的過程。
有時設計師會以表格的形式提供必要的尺寸，但有時需要直接從圖紙上獲取尺寸，並將它們放大到實物尺寸。
首先，標記一條中心線，然後使用直角尺在膠合板上繪製一系列與中心線成 90° 角的站線，以規則的間隔繪製。例如，站線可以每 10 釐米繪製一條。確定中心線兩側每個站線處的距離，並將它們標記在膠合板上作為參考標記。最後，透過參考標記繪製平滑的放樣線。可以使用鋼尺等直邊繪製直線，並使用放樣板繪製平滑曲線。將面板釘暫時釘入一些參考標記中，以確保放樣板沿著正確的曲線移動，這將很有幫助。
放樣過程完成後，放樣線將用作從板材中切割部件時的切割導向線。
環氧樹脂是使普通人能夠進行木船製造的材料。它被用作粘合劑、結構元件以及密封木材以防止其吸收水分。
維基百科有一篇關於環氧樹脂的文章，位於 http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy。
木材環氧樹脂浸漬技術，或稱 WEST 系統，是一種用來密封木船以防止水分侵入的技術。在木材上塗抹一層薄薄的液態環氧樹脂，就像塗漆一樣。一些環氧樹脂在環氧樹脂呈液態時被吸收到木材的紋理和孔隙結構中，當它硬化後，木材實際上就會受到防潮屏障的保護。
WEST 系統是一種通用的造船技術，也是一種註冊商標，代表由 美國 Gougeon Brothers, Inc. 授權生產的環氧樹脂產品品牌。Gougeon Brothers 兄弟在 20 世紀 60 年代後期與 DOW Chemicals 公司共同開發了原始 WEST 系統的環氧樹脂塗層。從那時起，環氧樹脂系統，包括 WEST 系統品牌，都經歷了重大的發展。如今，有各種各樣的製造商提供用於木船製造的環氧樹脂系統。使用“造船環氧樹脂”一詞進行網路搜尋將返回數千條參考結果，針對您所在位置進行搜尋應該會返回足夠多的本地環氧樹脂製造商，供您選擇。
但是，需要提醒您。並非所有環氧樹脂配方都適合用來密封木船以防止水分侵入。海洋塗層環氧樹脂通常不含有機溶劑或稀釋劑。它們可能被稱為高固體環氧樹脂。原因是，有機分子的尺寸遠大於水分子的尺寸。當有機溶劑在固化過程中從液態環氧樹脂中蒸發時，離開的分子可能會留下微觀的隧道，允許尺寸更小的水分子進入。這降低了它們作為防潮屏障的有效性，使它們不適合用作海洋塗層。
在我建造第一艘木船時，我選擇了 Bote Cote，一種由布里斯班的一家公司生產的高固體環氧樹脂，布里斯班是我住所最近的大城市。我的選擇主要受到方便、質量信譽以及支援本地企業的願望的影響。您在選擇環氧樹脂系統時，可能會受到類似因素的影響，但只要您選擇一種高質量的、適合用作海洋塗層的環氧樹脂，選擇權就掌握在您手中。
環氧樹脂過程中最關鍵的部分是將正確量的硬化劑與環氧樹脂混合。
分別儲存時，硬化劑和樹脂將保持液態。當混合在一起時，硬化劑充當催化劑，促使樹脂聚合，或在其分子之間形成交聯。隨著這些分子間的鍵形成，混合物的粘度增加，最終，在幾個小時後，它會固化。反應在之後的幾天內會持續進行，因此在塗抹後至少 24 小時內，不要對材料施加過大的壓力。
聚合物鍵形成的速率取決於所用硬化劑的化學性質和環境溫度。形成鍵的反應是放熱的，這意味著每次形成新鍵時都會產生熱量。溫度越高，鍵形成得越快，溫度也會變得更高，因此新的鍵形成得更快。熱量通常透過傳導散逸到周圍空氣中，因此在混合後，將環氧樹脂分散在托盤中，而不是放在罐子裡很重要。托盤更大的表面積允許更多的熱量散逸，並延長了罐子壽命，即混合物仍然足夠稀薄以便有效塗抹的時間。
 | 警告在極端情況下，例如在保溫容器（如聚苯乙烯杯）中混合並放置大量環氧樹脂，混合物可能會變得足夠熱而著火。如果您的混合物溫度迅速升高，請立即將其分散在托盤中，或將其拿到室外，放在可以安全燃燒的地方。 |
一批環氧樹脂的罐子壽命通常約為 45 分鐘。一旦一批環氧樹脂達到其罐子壽命的結束，就無法再將其塗抹，因此必須將其丟棄。一次混合少量環氧樹脂是有意義的。只混合在罐子壽命內能夠舒適地塗抹的量，否則您會浪費大量昂貴的環氧樹脂。
一些外賣食品店使用的聚乙烯容器是環氧樹脂的絕佳混合罐。環氧樹脂不會粘在聚乙烯上，因此第二天很容易剝掉硬化的環氧樹脂薄層，並重復使用容器。
嚴格按照製造商關於混合比例的說明進行操作非常重要。在混合物中新增更多或更少的硬化劑不會影響固化時間或罐子壽命，但會降低鍵的強度。
同樣重要的是，要使用製造商推薦的適合您車間環境溫度的硬化劑型別。Bote Cote 建議為其環氧樹脂系統使用以下硬化劑。
- 快速硬化劑：適用於澳大利亞南部氣候和冬季，罐子壽命為 45 分鐘，薄膜固化時間為 5-6 小時，溫度為 14-16 攝氏度。可在低至 8 攝氏度的溫度下使用。
- 標準硬化劑：適用於溫暖條件和澳大利亞南部的夏季，罐子壽命為 45 分鐘，薄膜固化時間為 5-6 小時，溫度為 20-22 攝氏度。
- 熱帶硬化劑：適用於澳大利亞北部等炎熱氣候，那裡溫度很少降至 30 攝氏度以下，並且始終保持高溼度。罐子壽命為 45 分鐘，薄膜固化時間為 4-5 小時，溫度為 30 攝氏度。
公制換算提示：轉到 google.com，在搜尋框中輸入“20C in F”。
這個巧妙的小技巧也可以用於轉換許多其他單位。（您可以嘗試一下示例 這裡）
一些製造商還會提供硬化劑加速劑。對於 Bote Cote，新增 2% 的加速劑會使反應速度提高一倍（罐子壽命減半），而新增 4% 的加速劑會使反應速度提高 4 倍。加速劑不是硬化劑的替代品，它只是加快了過程。當您有熱帶型硬化劑的供應，但想在寒冷的冬日將它與環氧樹脂一起使用時，這一點非常有用。
無論您選擇哪種環氧樹脂系統，在混合時都必須嚴格按照製造商的說明進行操作。
就我而言，混合比例是兩份環氧樹脂對一份硬化劑。雖然可以使用量杯或重量來將環氧樹脂混合成正確的比例，但我決定在購買環氧樹脂時購買測量泵。
需要兩個手動泵，一個用於環氧樹脂，另一個用於硬化劑。這些泵價格低廉（每個約 10 澳元），直接安裝在瓶子上，我從來沒有後悔過這個決定。混合起來很簡單，只需噴一次硬化劑，再噴兩次環氧樹脂。我強烈建議任何打算建造木船的人使用測量泵。
一旦環氧樹脂和硬化劑按正確的比例分配，務必確保它們混合均勻。用扁平的一次性攪拌器小心地攪拌混合物幾分鐘。一些尺寸合適的薄膠合板邊角料是理想的材料。
當環氧樹脂完全混合後，許多人會在塗抹之前將其轉移到另一個容器中，即使數量太小，不用擔心它在混合罐中會放熱。這樣做是因為，無論您在混合時多麼小心，總會有少量的未混合環氧樹脂或硬化劑粘附在罐子的側面或角落深處。如果一滴未混合的樹脂滴到您的作品上，就會導致粘性點，永遠不會完全固化。墨菲定律規定粘性點將出現在您表面最糟糕的地方。將混合物倒入乾淨的容器中，用乾淨的攪拌器最後攪拌一下，是防止環氧樹脂中出現不需要的粘性點的廉價保險。
充分混合的環氧樹脂是一種非常稀薄的液體。它非常適合塗在木質表面上，但有時其低粘度會帶來問題。在水平和垂直表面之間的接縫處形成一道圓滑的過渡，如果沒有新增增稠劑，這是不可能的。
環氧樹脂製造商銷售各種增稠劑。Bote Cote 提供以下填料，可用於在各種情況下增稠環氧樹脂
- 高強度填料：高密度玻璃纖維和顆粒填料，適用於最高強度粘接應用，例如雙體船橫樑、桅杆艙壁、承重橫樑等。
- 膠粘劑填料：低成本混合填料，適用於大多數粘接應用，也可用於製作所有圓滑過渡。
- 修整填料：低密度、易於打磨的微球基填料，可以像乳霜一樣均勻地塗抹，形成完美的羽狀邊緣。用於填充和修整。
大多數製造商都提供他們自己的這些填料產品版本。
一些製造商還提供木粉用於增稠環氧樹脂。Hannu's Boatyard 是我為我的第一艘船找到建造圖紙的地方，他們建議用普通的小麥粉作為有效的環氧樹脂增稠劑。我建造“Dug”時就用了這種方法，效果很好。
將環氧樹脂充分混合後，只需一次少量地新增所選增稠劑，不斷攪拌，直到混合物達到所需的稠度。在滿足應用需求的情況下，儘可能少使用增稠劑是有意義的。混合物中的每個增稠劑顆粒都是一個不會與周圍環氧樹脂形成聚合物鍵的顆粒。混合物中增稠劑越少，固化後材料的強度就越高。
為了在“Dug”上形成所需的圓滑過渡，我添加了足夠量的普通小麥粉，使環氧樹脂混合物的稠度達到花生醬的程度。
建造船隻時使用的工具包括
- 電動鑽
- 電動拼圖
- 電動刨
- 隨機軌道砂光機
- 手鋸
- 手刨
- 手持砂光塊
- 夾具（很多）
- 樣板條（一根長而直的柔性木條，用於幫助繪製均勻的曲線）
- 直角尺
- 鋼尺
- 捲尺
- 顆粒面罩
- 安全眼鏡
- 一次性塑膠手套
- 密織工作服
顆粒面罩必不可少。造船過程中會進行大量砂光，產生的灰塵對健康不利。木材粉塵本身就不好，再加上環氧樹脂粉塵和玻璃纖維粉塵，你肯定想把它擋在肺部之外。你可以在五金店以相當便宜的價格買到一次性紙質顆粒面罩。
安全眼鏡強烈推薦。我個人戴著近視眼鏡，所以我不用擔心專門的安全眼鏡。那些有幸不需要戴眼鏡的人，在使用環氧樹脂和固化劑等化學物質之前，應該考慮購買一副安全眼鏡。
當你混合或塗抹環氧樹脂時，一次性塑膠手套也是一個好主意。有些人會對環氧樹脂迅速產生敏感，並發展成皮炎。一次性塑膠手套可以從一開始就防止皮膚接觸，避免潛在的健康問題。一次性塑膠手套可以在大型超市連鎖店以便宜的價格買到。
強烈推薦穿著密織工作服，包括長袖和長褲。如果你想進行不止一個造船專案，投資一件淺色棉質工作服可能是明智的。我犯了一個錯誤，只穿著一條短褲就對玻璃纖維加強的接縫進行砂光。在炎熱的昆士蘭夏季，當時感覺很舒服，但之後一個多星期都很不舒服，因為灰塵中的玻璃纖維讓我很不舒服。從那以後，無論氣溫如何，我都會穿著長袖的棉質工作服！
縫合粘合是一種使用膠合板和環氧樹脂建造複雜三維物體的技術。
縫合粘合方法是由第一位電視“自己動手” (DIY) 專家巴里·巴克內爾 (Barry Bucknell) 大約在 1964 年發明的。維基百科有一篇關於縫合粘合的文章，網址為 http://en.wikipedia.org/wiki/Stitch_and_glue。
首先，在一塊膠合板的邊緣附近，每隔 10 釐米鑽一行小孔。在施工過程中，在另一塊膠合板的每塊相鄰的孔旁鑽一個匹配的孔，然後用銅線或塑膠紮帶將兩塊膠合板縫合在一起。
將相匹配的部件縫合在一起後，在接縫處塗抹一道環氧樹脂圓滑過渡，將部件粘合在一起。在右邊的照片中，一塊廢膠合板的角落經過砂光形成半圓形，用來將增稠的環氧樹脂均勻地塗抹成圓滑過渡。
如果你仔細觀察照片，你會注意到膠合板相匹配部件的邊緣變黑了。這是因為在塗抹增稠的環氧樹脂圓滑過渡之前，邊緣用少量液體環氧樹脂溼潤了。未增稠的環氧樹脂會滲入膠合板的紋理中，從而提高粘合力。由於增稠的環氧樹脂和未增稠的環氧樹脂一起固化，它們會形成一個具有很大強度的單一聚合結構。實際上，形成的接縫比膠合板本身更堅固。如果施加足夠的力，固化後的木材會先斷裂，然後才是接縫處的環氧樹脂。
環氧樹脂圓滑過渡固化後，去除縫合線。填補孔洞，並新增玻璃纖維帶和更多環氧樹脂，可以為接縫提供所需的結構強度。
給木船塗漆不僅僅是外觀上的效果。油漆是船體結構的重要組成部分。
如果木船沒有密封防潮，它會吸收水分，木材會膨脹，並可能造成嚴重損壞。
如今大多數木船都使用薄薄的一層環氧樹脂進行防潮密封。環氧樹脂在防潮方面做得很好，但容易受到紫外線 (UV) 損傷。未經保護的環氧樹脂會受到陽光中紫外線照射的損害，並在一個季節內開始變質。
幸運的是，大多數外用漆可以提供良好的防紫外線保護，以及額外的防潮滲透保護。
為你的船選擇表面漆面是一項複雜的任務。如果你去當地的五金店，詢問適合在環氧樹脂上使用的油漆，你很可能會得到一個茫然的表情。很少有油漆會明確說明它們可以塗在環氧樹脂上。好訊息是，大多數油漆都能很好地粘附在環氧樹脂上，儘管沒有正式的說明。但是，成功取決於表面準備工作。
人們在建造船隻的過程中，經常會改變對錶面漆面的想法。他們一開始會設想將船體漆成純色，但在建造過程中，木材的美麗會顯露出來，尤其是在使用未增稠的環氧樹脂的地方。環氧樹脂會形成光滑、透明、有光澤的表面，從而增強木材的紋理。太可惜了，它不能就這樣保留下來，但不幸的是，它在暴露於紫外線照射時會很快分解。如果環氧樹脂要暴露在陽光下，必須用一層防紫外線漆或清漆進行保護。
一些建議用於海洋用途的表面漆面是
- 標準型船用漆
- 矽酮/醇酸樹脂型
- 環氧樹脂漆
- 單組份或雙組份聚氨酯
- 線性聚氨酯
每種表面漆面都有其自身的優缺點。我的第一個專案選擇了乳膠型外用丙烯酸家裝漆。它價格相對便宜，能形成光滑的中光澤表面，並能很好地粘附在經 WEST 處理的船體膠合板上。
一些製造商建議在使用他們的產品之前使用蝕刻底漆。這忽略了固化後的環氧樹脂是化學惰性的這一事實。蝕刻底漆依賴於化學蝕刻作用，對固化後的環氧樹脂沒有任何作用。
在固化後的環氧樹脂上獲得良好的油漆附著力的唯一方法是在塗漆之前輕輕地打磨表面，在表面上形成數百萬個微小的劃痕。這有利於油漆與表面機械咬合，降低剝落的可能性。
在進行任何修飾工作或塗抹塗料之前，請讓最後一層環氧樹脂在環境溫度高於 20°C 時固化 5 到 7 天，在更冷的溫度下固化時間更長。（造船的各個方面都需要大量等待時間）
有些環氧樹脂體系會出現胺白化現象，這是一種在固化過程中形成的油性物質。如果選擇的環氧樹脂體系存在此問題，請在打磨前用沾有水/氨水的抹布或海綿擦拭工作區域。這將消除油性的胺白化，使打磨更容易，並最大程度地減少磨料紙的堵塞。