MATERIALES EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCION DE

GOLETAS TRANSOCEANICAS

Observamos los siguientes gráficos para entender cuáles son las partes del

barco

MATERIALES DE LAS VELAS

DACRON

Nombre comercial dado por Dupont a la fibra de polyester. Es la fibra ideal para los materiales tejidos destinados a velas de crucero por su precio y por su longevidad. Muchas clases monotipos, solo permiten por reglamento la

utilización de fibra de polyester para controlar el coste. Es la fibra que se utiliza en los laminados que normalmente los llamamos simplemente Mylar. Su

inconveniente es su elasticidad comparada con otras fibras de alto modulo. CARBONO

Esta fibra tiene unas características muy buenas para su aplicación en los

laminados. Según el tipo de carbono es 14 a 19 veces mejor que el Dacron en estiramiento y tiene muy buena resistencia a los UV. Aparte de estos dos datos, su gran ventaja es su extraordinaria tenacidad que combinada con que no se

estira bajo tensión continua nos permite utilizar materiales mucho más ligeros. Su talón de Aquiles es su poca resistencia a la flexión. Para paliar al máximo

este inconveniente, en los laminados no se utiliza esta fibra en forma de hilos, sino en forma de cintas de filamentos unidireccionales y no tejidas muy delgadas que resultan mucho más tolerantes a la flexión que los clásicos hilos de fibras.

Esta disposición de las fibras combinando la tenacidad y la resistencia a los UV está demostrando

que los laminados a base de esta fibra, pueden durar tanto o más que los laminados a base de Kevlar o otras fibras de alto modulo. Por su extraordinaria resistencia tendremos velas más ligeras y a un coste no muy superior a los otros

laminados.

La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono.1 Cada filamento de

carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo. Tiene propiedades

mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.

La principal aplicación es la fabricación de materiales compuestos, en la mayoría de los casos —aproximadamente un 75%— con polímeros termoestables. El

polímero es habitualmente resina epoxi, de tipo termoestable aunque también puede asociarse a otros polímeros, como el poliéster o el viniléster.

MATERIAL DE LAS CUERDAS

KEVLAR

El kevlar 29 es la fibra tal y como se obtiene de su fabricación. Se usa típicamente

como refuerzo en tiras por sus buenas propiedades mecánicas, o para tejidos.

Entre sus aplicaciones está la fabricación de cables, ropa resistente (de

protección) o chalecos antibalas.

NAILON

El nailon es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se

genera formalmente por poli condensación de un diácido con una diamina.

MATERIALES ESTRUCTURALES

ACEROS INOXIDABLES

Tipo 316 1.4401 Número (ES) S31600 (SNU) Tipo 316L 1.4404 Número (ES) S31603 (SNU)

Estos tipos de acero son más populares después del acero inoxidable tipo

304. Este tipo de acero está ampliamente disponible, tiene buena resistencia a la corrosión en general, buena resistencia (dureza), maleabilidad y excelente

soldabilidad.

Su composición incluye 2-3% de molibdeno lo que previene la aparición de corrosión y mejora su resistencia a la misma. Se refiere a menudo a este tipo de acero como el acero "grado marino" debido a su resistencia a la corrosión en

cloruro, en comparación con el tipo 304, por lo que se ha convertido en un material muy adecuado para usarlo en ambientes cercanos al océano.

El acero 316L es una variante del 316 que tiene un contenido de carbono inferior, menor límite elástico y también menor resistencia a la tracción. Ofrece en cambio

mejor soldabilidad y menor probabilidad de aparición de corrosión entre las uniones.

Empleados en, la quilla serretas, cuadernas ,durmientes, mástiles, vergas,

cables de acero, ejes de transmisión.

ALUMINIO

La aleación utilizada es la 5086 o la 5083 que es menos resistente que el aluminio 6000 pero es mucho más estable frente a corrosiones. Al ser inerte

frente al agua marina, el interior del casco puede ser ‘tapizado’ por una capa de 3 a 6 centímetros de espuma de poliuretano para conseguir un aislamiento efectivo frente a temperatura y ruidos. Son mucho más compactos que los

cascos de fibra y los distintos elementos de cubierta o del interior pueden ser directamente soldados evitando perforaciones susceptibles de provocar pérdidas

de estanqueidad.

El ratio de dureza/peso del aluminio es excelente, especialmente si tenemos en cuenta su ductilidad para poder recibir impactos accidentales sin fracturarse. Los cascos de aluminio resisten mucho mejor que la fibra, los roces con el fondo,

golpes y otros abusos. Son totalmente inmunes al proceso de ósmosis, no

requieren pinturas de ningún tipo al resistir extremadamente bien la corrosión. Los antiguos problemas de electrolisis al actuar como ánodos en reacciones

electrolíticas son perfectamente evitados mediante la aplicación de principios básicos como la de la instalación de un ánodo de sacrificio de magnesio o de zinc.

El aluminio se utiliza en la construcción del casco y troas aplicaciones detro del

barco.

POLIURETANO

Es un polímero que se obtiene mediante condensación de bases hidroxílicas combinadas con isocianatos. Los poliuretanos se clasifican en dos grupos,

definidos por su estructura química, diferenciados por su comportamiento frente a la temperatura. De esta manera pueden ser de dos tipos: Poliuretanos

termoestables o poliuretanos termoplásticos (según si degradan antes de fluir o si fluyen antes de degradarse, respectivamente). Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como

espumas resilientes. Entre los poliuretanos termoplásticos más habituales destacan los empleados en elastómeros, adhesivos selladores de alto

rendimiento, suelas de calzado, pinturas, fibras textiles, sellantes, embalajes, juntas, preservativos, componentes de automóvil, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones más.

Es habitual su combinación con pigmentos tales como el negro de humo y otros.

MATERIALES UTILIZADOS PARA LA MOTRICIDAD DEL BARCO

EL MOTOR

GG: Hierro fundido con grafito laminar (fundición gris): no maleable, fácilmente

mecanizable y fundible, sensible a deformación, resistente a la presión, poca

dilatación, buenas características de rozamiento, resistente a vibraciones,

corrosión y fuego. Buenas propiedades de deslizamiento, para altas

solicitaciones.

GG-12: fácilmente mecanizable; para piezas de fundición sometidas a

solicitación mediana, 3,3 a 3,6% C, resistencia a la tracción de 120 N/mm2.

GG-20: para piezas de fundición con alta solicitaciones, 1,6 a 2% Si, con 3,2 a

3,4% C, resistencia a la tracción de 200 N/mm2.

GG-25: para piezas de fundición con alta solicitaciones, 1,2 a 1,8% Si; 2,8 a 3,2%

C; resistencia a la tracción de 250 N/mm2.

GG-26: 1,2 a 1,8% Si; 2,8 a 3,2% C; resistencia a la tracción de 260 N/mm2.

Metal ligero: Aleación de aluminio fundida y maleable:

G-Al Si 10 Mg: piezas para fundición resistentes a vibraciones; 10% Si, 0,3% Mg,

resto Al; resistencia a la tracción de 180 a 240 N/mm2.

G–Al Si 12: aleación para fundición en arena, resistente al choque, aptas para

piezas de pared delgada; 12% Si, resto Al; resistencia a la tracción de 170 a 220

N/mm2.

GD-Mg Al 9 Zn 1: aleación de magnesio para fusión y coladas a presión con 9%

Al, 0,3% Mn, 1% Zn, resto Mg, resistencia a tracción de 240 a 280 N/mm2.

JUNTAS

La clásica junta de culata de composite es una junta plana comprimible. Consta

de una chapa de soporte perforada sobre la que se lamina un material de

composite por ambas caras, es decir, en el bloque motor y en la culata. Unos

aros metálicos (refuerzos de cámaras de combustión) sellan las cámaras de

combustión y protegen el material de fibra sensible contra el sobrecalentamiento.

La impregnación del material se utiliza para prevenir que se hinche por contacto

con medios líquidos como aceite, refrigerante o anticongelante. Los

denominados elementos de vitón de materiales elastoméricos permiten un

aumento parcial de la presión superficial en las áreas de los pasos de presión de

aceite.

COJINETES

Materiales del Recubrimiento Externo

El material de recubrimiento fenólico o GRP está diseñado para adaptarse a

aplicaciones donde la corrosión galvánica es un problema, como en las

embarcaciones con casco de aluminio.

Además, los cojinetes con recubrimiento GRP no se hinchan en el agua del mar

y coinciden con todos los parámetros de servicio de un cojinete

con recubrimiento de latón, con la ventaja de que són un 60% más ligeros y

resistentes al impacto. Puede utilizarse un adhesivo epoxi de dos componentes

para retener el cojinete dentro del recubrimiento y así eliminar la necesidad de

utilizar tornillos de cabeza ranurada.

Material de revestimiento interno

El material de revestimiento de caucho de nitrilo utilizado para los cojinetes

marinos de aplicación estándar, es un compuesto de Shore A 70 ± 3, también

está disponible un compuesto más duro de Shore A 85 ± 3 para los cojinetes que

requieren una mayor rigidez – como por ejemplo, para las aplicaciones de

propulsión a chorro.

La temperatura de servicio óptima es de 4 º a 70 º C, con un abanico de

temperatura admisible para su funcionamiento que va desde - 25 º a 85 º C.

HÉLICES MARINAS

Materiales – Pueden ser de muchos tipos, entre ellos de aluminio, acero inoxidable, bronce, o materiales compuestos. Las hélices en ‘composites’ trabajan bien y no son muy caras. Las de aluminio son las más utilizadas debido

a la gran cantidad de medidas con que pueden ser fabricadas y las diversas condiciones y revoluciones con que pueden ser utilizadas. Las de bronce y acero inox son las que ofrecen las mejores prestaciones y duración frente al paso del

tiempo, y son muy adecuadas para barcos que se desplacen a mucha velocidad:

Una hélice perfecta debería pesar lo mínimo, ser lo más rígida posible, no verse alterada por el entorno marino y poderse reparar con facilidad. Por todo ello un

material muy indicado si no fuera por su elevado precio y dificultad para trabajarlo y repararlo sería el Titanio que es totalmente inmune a la oxidación, liviano y muy tenaz.

Existen distintas aleaciones muy adecuadas para la fabricación de hélices pero

las investigaciones en materiales compuestos son más que prometedoras. Además de ser totalmente inmunes a la oxidación y muy livianas, las hélices

en ‘composites’ tienen un comportamiento frente al impacto muy diferente que las de metal. El daño queda localizado solo en la zona del golpe sin comprometer todo el eje o la reductora como a veces ocurre con las hélices de metal.

Peso Flexibilidad Reparabilidad Coste

Composite Bajo Media No es posible Baja

Aluminio Medio Pequeña Fácil Media

Acero Inox Alto Baja Difícil Alto

Bronce Alto Baja Fácil Alto

OTROS

ZINC

Los ánodos de zinc se utilizan para los sistemas de protección catódica como

ánodos de sacrificio. Se suelen utilizar en agua de mar, aguas salobres y en

tierra - en este caso normalmente con un relleno de mezcla activadora - cuando

está anegada de agua y tiene una resistividad muy baja (por debajo de 1.000 x

cm).

POLICARBONATO

Utilizado en ventanas y acristalamientos.

LATONES

En los marcos de las ventanas y otras aplicaciones

MADERA

En pisos y separación de ambientes.