En guide till kompositmaterial i båtar

Kompositmaterial definieras i stort sett som de i vilka ett bindemedel är förstärkt med ett förstärkningsmaterial. I moderna termer är bindemedlet vanligtvis ett harts och armeringsmaterialet består av glastrådar (glasfiber), kolfiber eller aramidfibrer. Det finns emellertid andra kompositer, såsom järn och trähartser, som fortfarande används i båtbyggande.

Kompositer erbjuder fördelarna med ett högre styrka-till-vikt-förhållande än traditionellt trä eller stål metoder, och de kräver lägre färdighetsnivåer för att producera en acceptabel skrovfinish på en halvindustriell skala.

ferrocement

Förmodligen var den tidigaste användningen av kompositer för båtar järnväg. Detta material användes i stor utsträckning under första hälften av det tjugonde århundradet för att bygga lågtekniska pråmar med låg kostnad.

Senare under århundradet blev det populärt inte bara för engångshemprojekt utan också för produktionsbåtbyggare. En stålram tillverkad av förstärkningsstång (känd som en armatur) bildar skrovformen och är täckt med kycklingtråd. Den plåsteras sedan med cement och härdas. Även om en billig och enkel komposit är ankarskorrosion ett vanligt problem i den kemiskt aggressiva marina miljön. Det finns fortfarande många tusentals "ferro" -båtar som används idag - materialet har gjort det möjligt för många människor att förverkliga sina drömmar.

GRP

Under andra världskriget, strax efter polyesterhartser utvecklades, glasfibrer blev tillgängliga efter oavsiktlig upptäckt av en produktionsprocess med användning av blåst luft på en ström av smält glas. Snart blev glasförstärkt plast mainstream och GRP-båtar började bli tillgängliga i början av 1950-talet.

Trä- / limkompositer

Krigstiden ledde också till utvecklingen av kallformade och varmgjutna båtbyggnadstekniker. Dessa tillvägagångssätt innebar att lägga tunna faner av trä över en ram och mättade varje lager med ett lim. Högpresterande ureabaserade lim utvecklade för flygplasttillverkare användes i stor utsträckning för den nya tekniken för gjutning av båtskrov - vanligtvis för PT-båtar. Vissa lim krävde bakning i en ugn för att härda och varmgjutna skrov utvecklades, även om det fanns storleksbegränsningar som styrdes av tillgången till industriella ugnar.

Sedan 1950-talet har polyester- och vinylesterhartser förbättrats stadigt och GRP har blivit den vanligaste kompositen som används i båtbyggande. Det används också i skeppsbyggnad, vanligtvis för gruvvakter som behöver icke-magnetiska skrov. Osmotiska problem som tidiga generationens båtar drabbades av är nu en saga historia med moderna epoxiföreningar. I 21^st århundradet, volym GRP-båtproduktion följer en full industriell produktionsprocess.

Trä- / epoxygjutningstekniker används fortfarande idag, vanligtvis för roddskiffer. Andra trä / limkompositer har utvecklats sedan introduktionen av högpresterande epoxihartser. Remsplankning är en sådan populär teknik för konstruktion av hemmabåtar: Remsor av trä (vanligtvis cederträ) läggs i längdriktningen över ramar och belagda med epoxi. Denna enkla konstruktion erbjuder en billig och stark konstruktion med en rättvis finish som är lätt att uppnå av en amatör.

Vid båtbyggnadens främre kant stärker aramidfiberförstärkning viktiga områden för segelbåtar, såsom bågar och kölavsnitt. Aramidfiber ger också förbättrad stötdämpning. Kolfiber master är allt vanligare eftersom de erbjuder stora prestanda och fartygsstabilitet.

Segelbåtar använder också kompositer i sin segelkonstruktion, med kolfiber- eller glasfibertejp som erbjuder en flexibel men dimensionellt stabil matris till vilken syntetisk segelduk är laminerad.

Kolfiber har också andra marina användningsområden - till exempel för höghållfasta inredningslister och möbler på superyachter.

Kostnaderna för kolfiber sjunker i takt med att produktionsvolymerna ökar så tillgängligheten för ark kolfiber (och andra profiler) sannolikt kommer att bli vanligare i båtproduktionen.

Materialvetenskap och sammansatt teknik utvecklas snabbt och nya kompositer inkluderar kol nanorör och epoxiblandningar. Nyligen levererades ett litet flottfartyg med ett skrov byggt med kolnanorör som ett konceptprojekt.

Ljushet, styrka, hållbarhet och enkel tillverkning gör att kompositer kommer att spela en ökande roll i båtbyggandet. Trots alla nya kompositer, Fiberförstärkta polymerkompositer är här för att stanna i mycket många år, även om det säkert kommer att vara i samarbete med andra exotiska kompositer.