En guide til komposittmaterialer i båter

Komposittmaterialer er bredt definert som de der et bindemiddel er forsterket med et forsterkningsmateriale. I moderne termer er bindemidlet vanligvis en harpiks, og armeringsmaterialet består av glasstråder (glassfiber), karbonfibre eller aramidfibre. Imidlertid er det andre kompositter også, for eksempel ferrocement og treharpikser, som fremdeles brukes i båtbygging.

Kompositter gir fordelene med et høyere styrke-til-vekt-forhold enn tradisjonelt tre eller stål metoder, og de krever lavere ferdighetsnivåer for å produsere en akseptabel skrogfinish på en semi-industriell skala.

ferrosement

Trolig var den tidligste bruken av kompositter til båter jernføring. Dette materialet ble mye brukt i første halvdel av det tjuende århundre for å bygge lave teknologiske lektere.

Senere på århundret ble det populært ikke bare for engangsprosjekter, men også for produksjonsbåtbyggere. En stålramme laget av armeringsstang (kjent som en anker) danner skrogformen og er dekket med kyllingtråd. Den blir deretter pusset med sement og herdet. Selv om en billig og enkel kompositt, er ankerkorrosjon et vanlig problem i det kjemisk aggressive marine miljøet. Det er fortsatt mange tusen "ferro" -båter i bruk i dag, men materialet har gjort det mulig for mange mennesker å realisere drømmene sine.

GRP

Under andre verdenskrig, like etter polyesterharpikser ble utviklet, ble glassfibre tilgjengelig etter utilsiktet oppdagelse av en produksjonsprosess ved bruk av blåst luft på en strøm av smeltet glass. Snart ble glassarmert plast mainstream og GRP-båter begynte å bli tilgjengelige på begynnelsen av 1950-tallet.

Tre / selvklebende kompositter

Krigstrykk førte også til utviklingen av kaldformet og varmformet båtbyggingsteknikk. Disse tilnærmingene innebar å legge tynne finer av tre over en ramme og mette hvert lag med et lim. High-performance urea-baserte lim utviklet for flyprodusenter ble mye brukt til den nye teknikken for å støpe båtskrog - typisk for PT-båter. Noen lim krevde å bake i en ovn for å herde, og varmformede skrog ble utviklet, selv om det var størrelsesbegrensninger styrt av tilgang til industrielle ovner.

Siden 1950-tallet har polyester- og vinylesterharpikser forbedret seg jevnlig, og GRP har blitt den mest utbredte kompositt som brukes i båtbygging. Det brukes også i skipsbygging, typisk for gruveveiere som trenger ikke-magnetiske skrog. Osmotiske problemer som tidlige generasjonsbåter led under, er nå en saga blott med moderne epoksyforbindelser. I 21^st århundre, volum GRP båtproduksjon følger en full industriell produksjonsprosess.

Tre- / epoksystøpingsteknikker er fremdeles i bruk i dag, typisk for roeski. Andre tre / limkompositter har utviklet seg siden introduksjonen av høy ytelse epoksyharpikser. Strip planking er en slik populær teknikk for bygging av hjemmebåter: Trebånd (vanligvis sedertre) legges i langsgående retning over rammer og belagt med epoksy. Denne enkle konstruksjonen tilbyr en billig og sterk konstruksjon med en fin finish som lett er oppnåelig for en amatør.

I forkant av båtbyggingen styrker aramidfiberforsterkning viktige områder av seilbåter, for eksempel buer og kjølseksjoner. Aramidfiber gir også forbedret støtdemping. Karbonfiber master er stadig mer vanlig, ettersom de gir store ytelser og stabilitet av fartøyets stabilitet.

Seilbåter bruker også kompositter i sin seilkonstruksjon, med karbonfiber- eller glassfiberteip som tilbyr en fleksibel, men dimensjonsstabil matrise som syntetisk seilduk er laminert til.

Karbonfiber har andre marine bruksområder også - for eksempel for innvendig listverk med høy styrke og møbler på superyachter.

Kostnadene for karbonfiber faller når produksjonsvolumene øker, slik at tilgjengeligheten av karbonfiber (og andre profiler) sannsynligvis vil bli mer utbredt i båtproduksjonen.

Materialvitenskap og sammensatt teknologi utvikler seg raskt, og nye kompositter inkluderer karbon nanorør og epoksyblandinger. Nylig ble et lite marinefartøy med et skrog bygget med karbon nanorør levert som et konseptprosjekt.

Letthet, styrke, holdbarhet og enkel produksjon gjør at kompositter vil spille en økende rolle i båtbyggingen. Til tross for alle de nye komposisjonene, Fiberarmerte polymerkompositter er her for å bli i veldig mange år, selv om det sikkert vil være i samarbeid med andre eksotiske kompositter.