Originalmente publicado por argonauta3
¿ COMO TIENE QUE SER LOS ESPESORES (GRUESOS) DEL BARCO ?
Si me permitís antes de empezar a hablar sobre “ espesores del casco” creo conveniente hacer un poco de didáctica, especialmente para los profanos en el tema del PRFV.
1º) EL PRFV, Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio, es el compuesto con el que se construyen o están construidas la mayoría de la embarcaciones de Recreo, ( más del 95% de la actuales) , muchas de Pesca, Salvamento Náutico y algunas militares.
2º) Tiene dos componentes básicos: El Poliéster ( la resina) y la Fibra de vidrio. Cada uno de ellos con una misión en concreto:
A) La misión de la resina es unir, impermeabilizar y dar rigidez al conjunto.
B) La misión de la fibra de vidrio es dar resistencia y elasticidad al conjunto.
Así podríamos decir que el PRFV, trabaja de forma parecida a como lo hace el hormigón armado. Así el hormigón daría rigidez al conjunto y las varillas de acero, la resistencia estructural.
CON UNA DIFERENCIA, el PRFV, puede llegar a trabajar más en un solo día (de tormenta) que lo que hará el hormigón armado en un puente o edificio, en toda su vida, zona sísmica incluida.
POR LO TANTO, el PRFV, tiene que tener una propiedades extraordinarias y las tiene.
DE ENTRADA tiene que ser RESISTENTE pero FLEXIBLE , ( Como una caña de bambú) al fin y al cabo de absorber los tremendos esfuerzos de torsión, de palanca, de martillo, etc. Que debe resistir un barco.
Tiene que ser ESTANCO y QUIMICO RESISTENTE, pues no en vano debe FLOTAR y además en un solvente (disolvente) como es el agua, ello sin contar con los ácidos o álcalis donde flota .
BIEN… Ahora estudiemos cada componente del PRFV:
POLIESTER ( resina ):
- Tiene que ser químico resistente.
- Impermeabilizar y Unir, pero intervenir lo mínimo posible, pues cuando más
- Resina hay en un laminado, este es más RIGIDO, por lo tanto menos FLEXIBLE.
- Por lo tanto absorberá menos los esfuerzos, por lo tanto tendrá más desgaste
- Mecánico, por lo tanto tenderá a “separarse” más de la FIBRA DE VIDRIO.
LA FIBRA DE VIDRIO, es vidrio fundido, que se deja caer por gravedad por unos orificios, mientras se le enfría y bobina. Con él se harán los dos tipos básicos de fibra de vidrio: MAT ( hilos cortados y sueltos) y TEJIDO ( hilos continuos agrupados en mechas ( muchos hilos)
PARA comprender la ESENCIA de la fibra de vidrio, hay que entender el cambio maravilloso de propiedades que experimenta al fundir el vidrio ( quebradizo) y disponerlo en hilos ( Así una mecha ( conjunto de hilos) de un mm2, aguanta en peso 350 kg. )
PROPIEDADES y CARACTERISTICAS:
TEJIDO: Es el que confiere la resistencia estructural, aunque hay muchos tipos, el básico es el compuesto por mechas entrecruzadas (como la malla y urdimbre de un saco de patatas , por ejemplo. ) Teniendo por ello mismo una configuración irregular. sE LE CONOCE por su peso, asì TEJIDO de 500 , significa que pesa 500 gr/m2 ,, y lo mismo sirve para el mat, así tendremos de 300 gr. M300 , ETC.
MAT: Su misión es el “agarre estructural” entre las mantas de TEJIDO y el “homogeneizado” de huecos que deja el tejido. ( Me explico):
Cuando se lamina, normalmente se alterna mat y tejido. Se empieza con una mat que enlazará con las capas del día anterior, luego se coloca un tejido ( que es el que conferirá la resistencia y se acaba con otro mat. Permitiendo dejar una superficie lo más plana posible. Que ya quedará preparada para las siguientes mantas. ¿ Si ?
ELLO TIENE VARIAS CONSECUENCIAS:
A) Cuando laminamos ( enresinamos) MAT, interviene poca fibra de vidrio y mucha resina.
Por lo tanto el compuesto es más IMPERMEABLE, RIGIDO, PESADO Y MENOS FLEXIBLE.
B) Cuando laminamos TEJIDO, (al ser más tupido ) INTERVIENE Menos resina y muchísima más fibra de vidrio .
Por lo tanto el compuesto será menos IMPERMEABLE, más FLEXIBLE, LIGERO y sobre todo MUCHISIMO más RESISTENTE.
NOTA IMPORTANTISIMA: LA RELACION PESO/RESISTENCIA, entre el MAT y el TEJIDO, NO TIENE NADA QUE VER ( Es muchísimo más resistente el tejido) . ( Entre otras razones estructurales… Porque cada hilo de mat, trabaja solo, cada hilo de tejido se AUTOREFUERZA, con el contiguo.
( Como una cuerda… Perdón… Como un cabo. )
POR LO TANTO, de ellos se deduce que si intentamos “casar” las propiedades del PRFV, con las “necesidades “ de un barco, deducimos que :
NECESITAMOS que sea:
IMPERMEABLE, LIGERO, RESISTENTE, FLEXIBLE Y QUIMICAMENTE RESISTENTE. ¿ Si ?
( Ahora si me permiten haré un inciso. )
SISTEMAS DE ENRESINADO.
En la década de los 50/60 del pasado siglo, se hacían muchos barcos mediante el sistema de PROYECCION, que consistía en proyectar mediante aire a presión y dos salidas ( la resina por un lado y el mat por el otro ) sobre el molde del futuro barco.
De ello resultaban cascos muy gruesos, pesados, poco resistentes-no flexibles . Aunque era un sistema muy rápido, se dejó de hacer por problemas (además de los ya mencionados) de que las pistolas de proyección, no solo proyectaban resina y fibra, sino además gotitas y células de aire, agua y aceite) Ese método provocaba muchas hidrólisis ( ósmosis) internas ( ampollas hidróticas)
SISTEMA DE ENRESINADO (LAMINADO) A MANO , es el sistema utilizado ( no el único) con el que están construidas las embarcaciones de PRFV.
El cual y básicamente se diferencia del anterior en que :
Se van laminando (enresinado) diferentes capas ( mantas ) de fibra de vidrio ( mat y tejido) A MANO. ( Mediante rodillos manuales)
ELLO permite utilizar masivamente el TEJIDO y mínimamente el MAT y la RESINA. CON lo cual Los laminados pueden ser:
MAS LIGEROS ( menos resina) MAS RESISTENTES ( más Tejido ) PERO por otra parte también MAS FLEXIBLES ( Torsionan más ) MAS DELGADOS.
NOTA: Otra cuestión importante es que al ser más FLEXIBLES y DELGADOS, deben de tener muy estudiados los refuerzos internos, mamparos, varengas, etc. Pues el agotamiento de materiales es superior. ( TODO LO CUAL REQUIERE UN CAPITULO APARTE, luego lo tocaré básicamente. )
ESCANTILLONADOS: Es la “fórmula” que se ha aplicado en el laminado, ( el número de mantas-capas de fibra, y el gramaje y proporción entre ellos) algunos tendrán más proporción de MAT o de TEJIDO. Y ELLO será determinante en la resistencia estructural de la embarcación.
Por otra parte, la fórmula ( los escantillonados) NO SON HOMOGENEOS en todo el casco, yendo aumentando en grosor ( en forma de muelle de ballesta ) desde la regala hasta la quilla ( O sea tendrán tendrán mucho más grosor en la quilla ) ¿ Si ?
RESUMIENDO, para estudiar y poder valorar la resistencia de unos laminados ( escantillonados) hay que conocer la formula con la que están construidos.
PONGAMOS UN EJEMPLO: ( ¡ Aguanten, aguanten ! )
MOTOVELERO de 10 MTS, años 70/90 : Zona estudiada del casco= línea flotación:
Gel coat + M 450 + T 500 + M 450 + M450+ T 500 + M45O + M450 +T500+M450 + M450 +T500+M450 + M450+t500+450 + M450+T500+450 + M450 +T500+M450
Total capas = 21 capas ( 14 M450 y 7 T500 )
Total gramaje: 14 capas M450= 7000 gramos MAT , 7 capas T500 = 3.500
TOTAL FIBRA DE VIDRIO: 10.500 GR Proporción de MAT /TEJIDO = 70%/30% APROX,
Grueso aproximado del casco 19/ 20 mm. ( En línea flotación)
Bien… ¿Qué tal… ? ¡ Animo ya acabo … !
Ahora viene lo mejor…
IMAGINEMOS OTRO BARCO, OTRO CASCO, OTRO ESCANTINOLLADO...
Donde…
Total de capas : 16 = 13/14 mm de grueso
En lugar de utilizar T500, UTILIZAREMOS TEJIDO de 1.000 Gr. X m2.
Así total gramaje: 10 capas M45O= 4.500 GR. 5 capas T1000= 5.000 gr,
TOTAL FIBRA DE VIDRIO: 9.500 GR. Proporción de Mat / Tejido = 45% /55%
O SEA , el 2º EJEMPLO , tiene menos capas, menos fibra en total, pero más tejido.
¿ QUE CASCO ES MEJOR ( más resistente ) ? : EVIDENTEMENTE EL 2º.
¿ POR QUE ? PORQUE ES MAS LIGERO, TIENE MENOS PROPORCION RESINA/FIBRA DE VIDRIO, Y MAS PROPORCION DE TEJIDO sobre el MAT.
.
DICHO ESTO… ME PERMITIRAN QUE HAGA otro GRAN INCISO
IMAGINEMOS QUE CONSEGUIMOS HACER UN CASCO SUPERLIJERO ( KEWLAR o CARBONO Y EPOXI ) Que no fuera destinado a Regatas… ( Aclaro)
Podríamos hacerlo extremadamente delgado, extremadamente ligero…
¿ Sería idóneo como barco de crucero ? NO… Adsolutamente no…
Y pondré un ejemplo cercano ( de formula 1. ) Cuyos motores pueden soportar 20ooo rpm, pero solo durante 50 horas ( aprox)
Para navegar en plan crucero y dar la vuelta al mundo si se tercia, necesitamos un Diesel… Un barco no solo resistente sino robusto, que “case” con la estructura interior del Barco. ( Me explico )
Imaginemos un balón de PRFV. De dos grosores diferentes …
El primero tendría 1 mm de grosor… No tendría carpintería interior Solo se apoyaría en si mismo. Estaría hecho de Kewlar … Sería muy flexible
El segundo tendría 5 mm de grosor y además estaría auto-reforzado-laminado a los mamparos , varengas, etc…. Sería más rigido
EL 1º) Lo podríamos “forzar” “castigar” mayormente-durante-menos tiempo, pero al flexionar más y más veces tendría más agotamiento mecánico, más fatiga de material
EL 2º) Lo podríamos “forzar” menos, pero durante mucho más tiempo.
¿ Si ? Sería más rígido y trabajaraía todo el como un conjunto
POR ELLO LO EXTREMADAMENTE PELIGROSO, como me he encontrado por … Ahí… es aplicar los criterios de un barco de regatas puro, ( que solo estará destinado a regatas) a un barco de crucero regatas, que además de “correr” regatas de club, tiene que poderse enfrentar a un temporal en alta mar.
PERO de ese tema ya hablaremos más adelante …
LO IMPORTANTE ES RETENER, que ( para un barco de crucero, capaz de enfrentarse a cualquier temporal. )
1º) TIENE QUE HABER UN EQUILIBRIO ENTRE ESTRUCTURA EXTERIOR (Casco) e INTERIOR (mamparos básicos, varengas, etc)… y
AMBOS, tienen que trabajar en conjunto ( tienen que ir laminados ) .
2º) Me he encontrado ( no voy a decir marcas y modelos) que por ahorrar costes de mano de obra, laminan pocos y gruesos tejidos, con lo cual los cascos son extremadamente delgados. ( O sea casco muy fino y que incluso no van ni laminados ni siquiera a los mamparos básicos, , o solo parcialmente)
3º) Me he encontrado cofrades que hacen regatas, y luego con esos barcos de papel, o mal “empapelados” O UNIDOS A LA estructura interna ( mamparos, varengas, etc ) se quieren ir a dar la vuelta al Mundo, o una vueltecita por nuestros mares…
4º) Y PARA ACABAR :
LO IMPORTANTE NO ES EL GRUESO… SINO…
LA CALIDAD del laminado ( + fibra – resina )
EL EQUILIBRIO DE TRABAJO ENTRE EL LAMINADO Y LA ESTRUCTURA INTERIOR. ( Que todas las estructuras trabajen a una … Como Fuenteovejuna… ( Perdón)
Y ESTADO DE CONSERVACION DEL PRFV y ESTRUCTURAS BASICAS ( Mamparos, varengas, etc …)
ASI, HEMOS PASADO DE CASCOS MUY PESADOS Y RIGIDOS , A CASCOS EXCESIVAMENTE LIGEROS Y FLEXIBLES… y NO SIEMPRE EL PROPOSITO ERA HACER BARCOS MAS RAPIDOS, SINO AHORRO DE COSTES Y MATERIAL.
Por ello, CADA barco debe estudiarse en su conjunto, y en función del “propósito y necesidades del mismo”
EVIDENTEMENTE NO TIENE NADA QUE VER LAS NECESIDADES de TRABAJO, de una MOTORA y de UN VELERO. ( Pero eso necesita un capítulo específico )
TAMPOCO LAS NECESIDADES DE UN BARCO DE REGATAS Y DE UN BARCO DE CRUCERO. Y he dicho de crucero, EXISTEN por ahí barcos ( Llamados de crucero rápido) que olvidan las necesidades prioritarias de un BARCO: su solidez QUE debería priorizarse a su rapidez, pero eso también es capítulo aparte )
Bueno…
Buenas mares y mejores vientos….
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31-10-2010, 08:35
Re: Espesor de casco cerca de linea de flotacion
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