Un elenco di materiali compositi in barca

I materiali compositi sono ampiamente definiti come quelli in cui un legante è rinforzato con un materiale di rinforzo. In termini moderni, il legante è di solito una resina e il materiale di rinforzo è costituito da fili di vetro (fibra di vetro), fibre di carbonio o fibre aramidiche. Tuttavia, ci sono anche altri compositi, come il ferrocemento e le resine del legno, che sono ancora utilizzati nella costruzione navale.

I compositi offrono i vantaggi di un rapporto resistenza-peso superiore rispetto ai metodi tradizionali in legno o acciaio e richiedono livelli di abilità inferiori per produrre una finitura dello scafo accettabile su scala semi-industriale.

Storia dei compositi in barca

ferrocemento

Probabilmente il primo uso di compositi per barche fu il ferrocemento. Questo materiale è stato ampiamente utilizzato nella prima metà del XX secolo per la costruzione di chiatte a basso costo e a bassa tecnologia.

Più tardi nel secolo, divenne popolare non solo per i progetti domestici una tantum ma anche per i costruttori di barche di produzione. Un telaio in acciaio realizzato con un'asta di rinforzo (nota come armatura) forma la forma dello scafo ed è coperto con filo di pollo. Viene quindi intonacato con cemento e polimerizzato. Sebbene sia un composito economico e semplice, la corrosione dell'armatura è un problema comune nell'ambiente marino chimicamente aggressivo. Oggi ci sono ancora molte migliaia di barche "ferro" in uso - il materiale ha permesso a molte persone di realizzare i propri sogni.

GRP

Durante la seconda guerra mondiale, subito dopo lo sviluppo delle resine poliestere, le fibre di vetro divennero disponibili in seguito alla scoperta accidentale di un processo di produzione che utilizzava aria soffiata su un flusso di vetro fuso. Presto, la plastica rinforzata con vetro divenne mainstream e le barche in vetroresina iniziarono a diventare disponibili nei primi anni '50.

Legno / Compositi adesivi

Le pressioni in tempo di guerra portarono anche allo sviluppo di tecniche di costruzione navale stampate a freddo e stampate a caldo. Questi approcci hanno comportato la posa di sottili impiallacciature di legno su un telaio e la saturazione di ogni strato con una colla. Gli adesivi a base di urea ad alte prestazioni sviluppati per i produttori di aeromobili sono stati ampiamente utilizzati per la nuova tecnica di stampaggio degli scafi di imbarcazioni, in genere per imbarcazioni PT. Alcuni adesivi hanno richiesto la cottura in forno per la cura e sono stati sviluppati scafi stampati a caldo, sebbene esistessero limiti di dimensioni regolati dall'accesso ai forni industriali.

Compositi moderni in barca

Dagli anni '50, le resine di poliestere e vinilestere sono migliorate costantemente e il GRP è diventato il composito più diffuso utilizzato nella costruzione navale. Viene utilizzato anche nella costruzione navale, in genere per dragamine che necessitano di scafi non magnetici. I problemi osmotici di cui soffrivano le barche di prima generazione sono ormai un ricordo del passato con i moderni composti epossidici. Nel 21^st secolo, volume di produzione di barche in vetroresina segue un processo di produzione industriale completo.

Le tecniche di stampaggio legno / epossidico sono ancora in uso oggi, in genere per gli skiff di canottaggio. Altri compositi legno / adesivi si sono evoluti dall'introduzione di resine epossidiche ad alte prestazioni. Listello a strisce è una di queste tecniche popolari per la costruzione di imbarcazioni domestiche: strisce di legno (tipicamente cedro) sono posate longitudinalmente su telai e rivestite con resina epossidica. Questa semplice costruzione offre una costruzione economica e robusta con una finitura discreta facilmente raggiungibile da un dilettante.

Ai margini della costruzione di imbarcazioni, il rinforzo in fibra aramidica rinforza le aree chiave delle barche a vela, come le sezioni di prua e chiglia. La fibra aramidica fornisce inoltre un migliore assorbimento degli urti. Gli alberi in fibra di carbonio sono sempre più comuni, in quanto offrono prestazioni importanti e vantaggi di stabilità della nave.

Le barche a vela usano anche materiali compositi nella loro costruzione a vela, con nastro in fibra di carbonio o fibra di vetro che offre una matrice flessibile ma dimensionalmente stabile a cui è coperta la tela sintetica.

La fibra di carbonio ha anche altri usi marini, ad esempio per modanature interne ad alta resistenza e mobili su superyacht.

Il futuro dei compositi nella costruzione navale

I costi della fibra di carbonio diminuiscono con l'aumentare dei volumi di produzione, pertanto è probabile che la disponibilità della fibra di carbonio in fogli (e di altri profili) diventi più diffusa nella produzione di imbarcazioni.