Os materiais compósitos são amplamente definidos como aqueles em que um aglutinante é reforçado com um material de fortalecimento. Em termos modernos, o aglutinante é geralmente uma resina, e o material de reforço consiste em fios de vidro (fibra de vidro), fibras de carbono ou fibras de aramida. No entanto, existem outros compostos também, como ferrocimento e resinas de madeira, que ainda são usados na construção de barcos.
Os compósitos oferecem as vantagens de uma maior relação resistência / peso do que madeira ou aço tradicional métodos e requerem níveis de habilidade mais baixos para produzir um acabamento aceitável do casco em um ambiente semi-industrial. escala.
História dos Compósitos em Barcos
Ferrocimento
Provavelmente, o primeiro uso de compósitos para barcos foi o ferrocimento. Esse material foi amplamente utilizado na primeira metade do século XX na construção de barcaças de baixo custo e baixa tecnologia.
No final do século, tornou-se popular não apenas para projetos residenciais pontuais, mas também para construtores de barcos de produção. Uma estrutura de aço feita de barra de reforço (conhecida como armadura) forma a forma do casco e é coberta com arame. Em seguida, é rebocada com cimento e curada. Embora seja um compósito barato e simples, a corrosão da armadura é um problema comum no ambiente marinho quimicamente agressivo. Ainda existem muitos milhares de barcos "de ferro" em uso hoje - o material permitiu que muitas pessoas realizassem seus sonhos.
GRP
Durante a Segunda Guerra Mundial, logo após resinas de poliéster foram desenvolvidas, as fibras de vidro tornaram-se disponíveis após a descoberta acidental de um processo de produção usando ar soprado em uma corrente de vidro fundido. Logo, o plástico reforçado com vidro tornou-se popular e os barcos GRP começaram a se tornar disponíveis no início dos anos 50.
Compósitos de madeira / adesivo
As pressões de guerra também levaram ao desenvolvimento de técnicas de construção de barcos moldadas a frio e moldadas a quente. Essas abordagens envolviam a colocação de finas lâminas de madeira sobre uma moldura e a saturação de cada camada com cola. Adesivos à base de uréia de alto desempenho desenvolvidos para fabricantes de aeronaves foram amplamente utilizados para a nova técnica de moldagem de cascos de barcos - normalmente para Barcos PT. Alguns adesivos exigiram o cozimento em um forno para curar e os cascos moldados a quente foram desenvolvidos, embora houvesse limitações de tamanho governadas pelo acesso a fornos industriais.
Compósitos modernos em barcos
Desde a década de 1950, as resinas de poliéster e vinil-poliéster têm melhorado constantemente e o GRP tornou-se o composto mais prevalente usado na construção de barcos. Também é usado na construção naval, normalmente para lavadores de minas que precisam de cascos não magnéticos. Os problemas osmóticos dos quais os barcos de primeira geração sofreram agora são coisa do passado com os compostos epóxi modernos. Nos 21st século, o volume de produção de barcos GRP segue um processo de produção industrial completo.
As técnicas de moldagem de madeira / epóxi ainda são utilizadas atualmente, normalmente para skiffs de remo. Outros compósitos de madeira / adesivo evoluíram desde a introdução de resinas epóxi de alto desempenho. Tábuas em tiras é uma dessas técnicas populares para a construção de embarcações domésticas: tiras de madeira (normalmente cedro) são colocadas longitudinalmente sobre estruturas e revestidas com epóxi. Esta construção simples oferece uma construção barata e forte, com um acabamento justo facilmente alcançável por um amador.
Na vanguarda da construção de barcos, o reforço de fibra de aramida fortalece áreas importantes dos veleiros, como as seções de arcos e quilhas. A fibra de aramida também fornece melhor absorção de choque. Fibra de carbono os mastros são cada vez mais comuns, pois oferecem importantes benefícios de desempenho e estabilidade de embarcação.
Os veleiros também usam compósitos em sua construção de vela, com fita de fibra de carbono ou fibra de vidro, oferecendo uma matriz flexível, mas dimensionalmente estável, na qual laminado tecido de vela sintético.
A fibra de carbono também tem outros usos marítimos - por exemplo, para molduras interiores de alta resistência e móveis em super iates.
O futuro dos compósitos na construção naval
Os custos da fibra de carbono diminuem à medida que os volumes de produção aumentam, de modo que a disponibilidade de fibra de carbono em chapa (e outros perfis) provavelmente se tornará mais prevalente na produção de barcos.
A ciência dos materiais e a tecnologia de compósitos estão avançando rapidamente, e os novos compósitos incluem nanotubos de carbono e misturas epóxi. Recentemente, uma pequena embarcação naval com um casco construído usando nanotubos de carbono foi entregue como um projeto conceitual.
Leveza, resistência, durabilidade e facilidade de produção significam que os compósitos terão um papel cada vez maior na construção de barcos. Apesar de todos os novos compósitos, Compósitos poliméricos reforçados com fibra estão aqui para ficar por muitos anos, apesar de certamente estar em parceria com outros compósitos exóticos.