Construccion de Buques en Fibra de Vidrio

Tecnología de Construcción Naval II

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La introducción del plástico reforzado con fibra fib ra de vidrio (GRP (GRP,, glass reinforced plastic) hizo posible la construcción de barcos en una línea de producción a un coste muchos menor que las embarcaciones singulares. Esto inicio la popularización de la navegación deportiva •

La construcción de los buques en fibra de vidrio es optada por las características ventajosas que posee este material; material; en entre las principales tenemos: la relación de resistencia vs peso; así como el bajo costo en la producción de los cascos de fibra.

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La introducción del plástico reforzado con fibra fib ra de vidrio (GRP (GRP,, glass reinforced plastic) hizo posible la construcción de barcos en una línea de producción a un coste muchos menor que las embarcaciones singulares. Esto inicio la popularización de la navegación deportiva •

La construcción de los buques en fibra de vidrio es optada por las características ventajosas que posee este material; material; en entre las principales tenemos: la relación de resistencia vs peso; así como el bajo costo en la producción de los cascos de fibra.

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El término fibra de vidrio proviene de la expresión inglesa “fiber glass”, que ha sido adoptada de modo casi textual a nuestro idioma español. Con dicha frase se hace referencia a una suerte de entelado. ente lado. La fibra fibra de vidrio se obtiene gracias a la intervención inter vención de ciertos hilos de vidrio muy pequeños, que al entrelazarse van formando una malla, patrón o trama.

El mismo tiene como rasgos distintivos su: •

Fragilidad, transparencia y

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También su alta dureza.

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Siempre y cuando se lo encuentre en un estado de fundición, entonces podrá ser maleable o manuable

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Una excelente relación resistencia vs peso

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Se opta por la construcción de las secciones del barco en las cuadernas para ser usadas como molde. Las cuadernas se montan sobre una superficie plana y sobre ella se aplican listones de madera.

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Para comenzar a dar la forma del casco seguimos a posicionar sobre las cuadernas unos listones de madera.

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Después se ponen tableros finos diagonalmente para obtener la forma del casco.

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Seguidamente la superficie se rellena, se iguala y se pinta para obtener un acabado perfectamente liso.

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El molde se construye después encima, aplicando revestimiento y superficies capas de fibra de vidrio y resina para conseguir un laminado robusto

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La disposición de un laminado típico de un casco, consta de resina de revestimiento aplicada al molde.

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Seguida de tejido fino superficial y capas de alfombra de hilos troceados (fibra de vidrio); cuyo numero depende del tamaño del casco y de la resistencia necesaria.

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Normalmente al menos se incluyo una capa de mechas tejidas o de tela de fibra de vidrio (incluso se puede optar por emplear Kevlar), seguida de una capa final de alfombra.

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Algunos casco se construyen en un molde partido, cuando la inclinación hacia la cubierta, como en el caso de los costados recogidos, no permitirá sacar el molde en una sola pieza. A veces se hace también simplemente para facilitar el trabajo del constructor laminador.

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La construcción de un modelo para el molde de la cubierta es similar a la del casco pero mucho más compleja, ya que normalmente incorpora no solo las cubiertas, sino también las bañeras y la caseta. Hay q ajustar la posición de las aberturas de las escotillas, las bases elevadas para los equipos de cubierta y con frecuencia una superficie antideslizante en la cubierta

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Una vez que se ha preparado un molde a partir del modelo, se puede construir un moldeado de la cubierta. Se hace de modo similar al montaje de un casco, salvo que en la mayoría de los barcos las superficies horizontales relativamente planas se refuerzan una construcción en sandwinch. El sandwinch consta de dos superficies de laminado de superficies de laminado de fibra de vidrio con espuma expandida rígida o madera de balsa entre ellas. Este es un método muy eficaz de conseguir la rigidez necesaria para sostener el peso de los tripulantes sin construir un moldeado más grueso y por lo tanto más pesado, y sin montar baos en la parte inferior, que no son tan efectivos.

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. Algunos constructores han vuelto a la ebanistería de madera, construida muchas veces sobre armazón en otro lugar y simplemente introducida en el casco antes de colocar la cubierta. Otro sigue incorporando un moldeado de fibra de vidrio; pero le añaden paneles de madera y telas para mejorar su aspecto

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Los barcos navegarán pocos días al año y que pasarán la mayor parte del tiempo en el amarre.

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Es relativamente sencillo y barato construir cascos de fibra que no deban soportar muchos esfuerzos estructurales. Pero si son sometidos a esfuerzos intensos, las zonas sometidas a mayor estrés comenzarán a deteriorarse y partirse debido al sometimiento repetido de altas tensiones como las producidas en un velero.

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No suelen degenerar en roturas trágicas pero requieren caras reparaciones. Los mejores cascos en fibra utilizan refuerzos estructurales de acero inoxidable unidos y laminados con la propia resina que suele ser de tipo epoxídica o vinílicas (vinyl-ester) ya que estas suelen ser de mejor calidad y propiedades. Son pocos los astilleros que utilizan este tipo de resinas epoxis frente a la tradicional de poliester debido a su elevado precio.

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Actualmente los problemas de ósmosis se han paliado bastante respecto a los producidos en cascos de hace 20 o 30 años, pero naturalmente siguen siendo un problema muy importante en este tipo de cascos. Los cascos de fibra también sufren con los rayos ultravioletas del sol.

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Según la operación del barco debe considerarse el optar por la fibra; ya que debe tener un buena protección en el casco externo, ante los impactos con otros buques o en el amarre. Pues estas colisiones generan grietas deteriorando el casco y de ser impactos fuertes, puede quebrarse el casco ingresando agua al barco.

Un caso típico de ósmosis en el que se observan ampollas de hasta 13mm de diámetro en la superficie del revestimiento tras eliminar unos decímetros cuadrados antiincrustante.

Osmosis. Cuando la humedad se filtra hasta un hueco (1) a cierta profundidad en el casco, la subsiguiente presión osmótica puede provocar una deslaminación y aparecerá como una ampolla o dilatación grande en la superficie (2). Esto es poco frecuente y el tipo más común de ampolla osmótica se forma entre el revestimiento y la primera capa de refuerzo de fibra de vidrio (3).

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Para esloras superiores a los 13 metros, si se pretende obtener un casco de alta calidad con sus debidos refuerzos estructurales y máximas calidades en las resinas, y si además no se producen muchos barcos del mismo modelo, los costes de la fibra comienzan a igualarse con los de un casco de acero o de aluminio.

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Los cascos de fibra utilizan sandwich de madera de balsa o espuma ‘foam’ entre dos capas de fibra de vidrio, para reducir peso, especialmente en las cubiertas, pero esta técnica debe cuidase mucho especialmente si taladramos el casco o la cubierta para la colocación de instrumentos o distintos elementos. Debemos evitar que tales perforaciones permitan la introducción del agua entre las capas hasta alcanzar el foam o la balsa, ya que daría lugar a una lenta pero inexorable deslaminación. Las reparaciones a posteriori pueden llegar a ser muy caras.

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Una garantía de éxito en la adquisición de un barco de fibra consiste en la compra a un prestigioso e importante astillero que fabrique muchos barcos de ese mismo modelo de tal forma que pueda amortizar la inversión en el molde y no escatime en la aplicación de resinas y en su correcta manipulación. Si puede elegir entre la balsa y el foam, para los laminados, escoja esta última al ser mucho más efectiva como aislante térmico.

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De la operación del buque; se deberá tener el recaudo al elegir la fibra de vidrio como material de construcción pues la seguridad que debe otorgar el barco ante un posible daño en la estructura o casco, esta deba permitir su flotabilidad así  como un bajo costo de reparación.

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Durante siglos, el hombre empleó como material la madera en la construcción naval.

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Durante todos esos años se han construido embarcaciones y buques diferentes distintas

en

función

de

las

características

de

la

madera disponible, características tales como ligereza, flotabilidad, resistencia, abundancia.

LAS MADERAS MAS COMÚNMENTE USADAS EN LA CONSTRUCCIÓN NAVAL SON: ENCINA: Es una madera dura, compacta que requiere un trabajo laborioso para su talla. Se emplea en refuerzos y cuadernas.

PINO: Presenta una amplia variedad de durezas y texturas. Se emplea en cubiertas, arboladura, forros exteriores e interiores.

CASTAÑO: Es una madera blanda, duradera y fácil de trabajar. Se emplea en determinadas cuadernas, mobiliario, puente de gobierno, superestructuras.

EUCALIPTO: Es una madera blanda, fácil de trabajar y que en algunas ocasiones puede presentar agrietamiento. Se emplea en palmejares, baos, cintones, durmientes y contradurmientes.

OLMO:

Madera dura y muy flexible. Relativamente fácil de trabajar. Se emplea en sobrequillas y cintones.

ROBLE: Madera dura, compacta y densa, pero fácil de trabajar y muy adecuada para construcción naval. Se emplea en quillas, rodas y codastes, cuadernas y refuerzos.

TECA: Madera muy dura, densa, elástica y prácticamente incorruptible. Es bastante difícil de trabajar y muy cara por su escasez. Muy adecuada para construcción naval. Se usa en quillas, cuadernas, tapas de regala, refuerzos especiales que necesiten gran resistencia, codastes, mobiliario.

GUAYACAN: Madera durísima, densa y difícil de trabajar. Muy cara. Se emplea en bocinas y ejes portahélices. CEDRO – CAOBA – BOYANTE

Debido a que la madera tiene su máxima resistencia y elasticidad en la dirección de las fibras, vasos leñosos o vetas, la selección de la madera que va a utilizarse en elementos estructurales de directriz curva, se realiza buscando aquellos troncos o ramas que posean una curvatura similar a la que tendrá la pieza. De esta forma se consigue que la dirección principal de la pieza coincida con la de las fibras de la madera. Esta forma de elegir los troncos o ramas recibe el nombre de selección dendromórfica.

CALAFATEO La estopa está formada por hilos de cáñamo, Cannabis sativa, que antes de introducir en la junta hay que hilar según el diámetro adecuado al tipo de junta. El cordón de estopa se elabora con hilos de cáñamo impregnados en alquitrán. La estopa así tratada se denomina en algunos lugares estopa «con alma». Para introducir el cordón se le golpea con un mazo de madera dura, como el guayacán, el júcaro o la acana; llamado mallo que debe tener cierta elasticidad en el golpe para que la estopa penetre suavemente, y un mazo más pequeño llamado maceta.

PROCESO CONSTRUCTIVO Los astilleros conservan las plantillas utilizadas en la construcción de aquellos barcos que han demostrado unas buenas cualidades, pues es frecuente que los armadores quieran construir su barco de acuerdo con aquellas formas que han dado buen resultado.

ESTRUCTURA DEL CASCO

La estructura de los barcos de madera está formada por un número muy elevado de piezas conectadas mediante uniones estructurales, fijadas por clavos y tornillos o pernos roscados.

Pico de flauta

Junta entera endentado

machihembrada

Unión de las piezas de la quilla con escarpe Unión a caja y espiga entre el codaste popel y quilla

Para introducir la estopa entre las tablas a tope agua, la expansión de la madera al mojarse garantizará la estanqueidad del casco. El casco liso tendrá la ventaja de deslizarse suave y sigilosamente por el agua.

Sistema de construcción a tingladillo. Al estar las tracas del casco solapadas pueden ser más delgadas, obteniendo una embarcación ligera. Además, para su realización puede emplearse madera verde o recién talada. Sin embargo, el relieve del casco produce unas turbulencias durante la navegación, perceptibles por un sonido característico; además de incidir en la hidrodinámica del barco, estas turbulencias podrían delatar su presencia entre ciertas especies a capturar, como la ballena.

FORRO O BANCEADO Las cintas son unas piezas del forro que le dan resistencia en el sentido longitudinal. Estas piezas se fijan con un clavo a cada una de las cuadernas que forman la cuaderna doble.

BOTADURA

1. EL FERROCEMENTO

El ferrocemento se comporta como hormigón armado en sus características de resistencia a las cargas, con la importante diferencia de que la formación de grietas se retrasa por la dispersión del refuerzo en forma de finos metálicos por todo el mortero. •

Puede definirse como un material compuesto que consta de una matriz hecha de mortero de cemento hidráulico reforzado con diversas capas de malla continua de acero. Los parámetros básicos que caracterizan el ferrocemento son la superficie de refuerzo, la fracción volumétrica del refuerzo, la superficie de mortero que cubre el refuerzo y la calidad relativamente alta del mortero. •

El ferrocemento ofrece una construcción flexible y duradera. Es fácil de reparar y posee muchas características que contribuyen a producir una embarcación pesquera estable. Es especialmente adecuado para modelos con un desplazamiento entre moderado y elevado y con secciones bien redondeadas.

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2. FERROCEMENTO EN EL PROYECTO Todos los constructores y arquitectos navales que utilizan el ferrocemento como material de construcción deben saber que dicho material tiene características propias y que, por lo tanto, deben ser aprovechadas al máximo en un proyecto nuevo o modificado. •

Deberá tenerse plenamente en cuenta que seguramente aumentará el peso del casco, especialmente para las embarcaciones pequeñas. •

La decisión de construir los cascos en ferrocemento, incluidos las varengas, vagras, bancada del motor y durmientes, no vino motivada por las propiedades del material, sino que se estimó justificada debido al breve tiempo disponible para la capacitación y la construcción. •

3. ASTILLERO PARA LA CONSTRUCCION EN FERROCEMENTO

El suelo debe ser de hormigón armado, con los debidos desagües para eliminar el exceso de agua de curación. El suelo debe estar proyectado de forma que resista las cargas locales que se ejercerán al levantar y trasladar los tipos de buque que van a construirse. •

La estructura del edificio debe permitir el empleo de tirantes colgantes que soporten el refuerzo del buque tanto antes como después del moldeo y curación. También debe permitir el izado de motores, equipo de cubierta, etc. •

Debe disponerse lo necesario para la ventilación de aire en los climas cálidos al mismo tiempo que se contrarrestan los efectos del viento o corrientes de aire durante la etapa de moldeo. En los climas fríos será necesario instalar extractores para eliminar los vapores producidos en la soldadura, etc. •

3. ASTILLERO PARA LA CONSTRUCCION EN FERROCEMENTO

En el taller de ferrocemento conviene que el armazón esté proyectado de forma que puedan colocarse viguetas de acero laminado (VAL) longitudinales ajustables y adecuadas a los tirantes colgantes para la fase de construcción del casco. •

El edificio debe estar dotado de materiales de construcción, revestimientos y aislamiento apropiados para contrarrestar los efectos del frío o del calor. Esta puede ser una de las prescripciones de la sociedad de clasificación. •

Debe disponerse el almacenamiento cubierto adecuado de los materiales, incluido el apilamiento y almacenamiento de acero, malla, cemento y arena, así  como observar las recomendaciones de los fabricantes sobre almacenamiento y tratamiento de materiales en depósito. •

4. MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION EN FERROCEMENTO Varillas de las cuadernas (de gran límite elástico laminada en frío que se ajuste a la norma británica 4461) Varillas de refuerzo (idealmente deben ser varillas estiradas en frío de 6 y 8 mm de diámetro para refuerzo del hormigón de acuerdo con la norma BS 4482) Malla de refuerzo (La malla ideal es la de 13x13mm de alambre del calibre 19 soldada según la norma BS 4482) Grapas y alambre de enlace Varillas para soldadura Cemento (deben responder a la norma BS 12 u otra norma local equivalente) Arena (de sílice, no debe contener sulfatos, piritas ni otras sustancias químicamente activas en cantidad que puedan perjudicar a la mezcla Agregados en polvo Mastique para juntas (compuestos que permiten realizar juntas con el adhesivo sin endurecerse en las estructuras de cemento) Agua (para la mezcla debe reunir las condiciones de la norma BS 3148) •

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5. PREPARACION Y PINTADO DE UN CASCO DE FERROCEMENTO

El ferrocemento se preparará bañando la superficie con soluciones que no lo perjudiquen o bien repasándolo con un cepillo de alambre o aún esmerilándolo a mano o a máquina. •

Cualquiera que sea el método escogido para eliminar las impurezas y sales de la superficie del ferrocemento, antes de pintar habrá que hacer un lavado completo con agua clara o diluyentes apropiados. Deberá transcurrir un mes por lo menos desde la curación hasta la aplicación de la pintura. •

El interior del casco, normalmente se pintará la cámara de máquinas, la bodega de pescado y generalmente hasta las sentinas, ya que estas zonas serán más fáciles de mantener limpias del exceso de aceite y pescado. Como la parte interior del casco está protegida contra la luz solar, será suficiente dar dos manos de pintura epoxídica de imprimación. •

En el exterior del casco, la mayor parte de los fabricantes de pintura ofrecen pinturas a base de látex clorado y epoxídicas. •