Segelbåtkonstruktion for dummies – del 1

Varje gång en segelbåt tappar kölen så blommar en livlig diskussion upp i båtvärlden. En diskussion som ofta präglas av stor okunskap när det gäller material, byggmetoder och konstruktioner. Håkan Södergren, känd konstruktör och bloggare på Hamnen.se, reder ut begreppen i tre delar.

Under en lång tid har olika bottenkonstruktioner och i synnerhet olika balksystem för infästning av kölar diskuterats. Det förekommer otaliga inlägg från många olika håll vad som är bra och vad som är mindre bra eller direkt dåligt. Vad vi då talar om är olika typer av moderna kölkonstruktioner, dvs kortkölade båtar med mer eller mindre djupa kölar.

Jag upplever en ganska stor förvirring i debatten då man blandar ihop material, byggmetoder, materials egenskaper och typ av konstruktioner i en salig röra.

För den oinvigde båtkonsumenten som försöker att bilda sig en uppfattning så måste det uppfattas som rena cirkusen där ingen uttalad expert kan ge något klart besked om någonting.

Undertecknad har efter alla år ritat och konstruerat så många båtar med olika typer av konstruktioner och material, att jag inte längre har någon speciell metod att favorisera. Alla byggnadssätt har sina för och nackdelar beroende på olika förutsättningar för bygget.

Sämre förr
Man ska veta att under plastbåtarnas tidiga år så konstruerade vi alla, vad vi idag, skulle säga mindre bra konstruktioner. Det berodde på vår då dåliga kunskap om de nya materialen samt att materialen inte var i närheten av de sofistikerade material vi har till förfogande idag.

Resultatet av det, 30-50 år senare, är att det seglar omkring ganska många båtar som idag kanske borde genomgå en besiktning på samma sätt som bilar. Om det kan skrivas en annan artikel men den här gången ska jag försöka reda ut en del vanligt förekommande begrepp som rör våra moderna konstruktioner byggda med de vanligaste materialen och byggmetoderna.

Material
En plastbåt, eller en kompositbåt, som är den egentliga beteckningen av produkter som sammanfogas av olika material, består huvudsakligen av en så kallad ”matris” dvs ett slags sammanhållande lim som binder ihop olika sorters fiber. Tillsammans bildar de en kompositkonstruktion som blir mer eller mindre starkt beroende på val av material och konstruktion.

För att göra konstruktionen styvare och lättare så används dessutom ofta ett distansmaterial mellan en yttre och inre yta av fiber och matris. Det materialet kallas i vardagslag för sandwichkärna. Avsikten med den konstruktionen är att åstadkomma styvare paneler (en panel är en yta som till exempel en skrovsida) och att spara vikt till högre styvhet.

De matriser som vi vanligtvis använder är Polyester, Vinylester och Epoxi. Polyester finns huvudsakligen som Orto och Iso-polyester där Iso är den som används mest på grund av sina något bättre egenskaper. Polyester blir ett ganska skört material som därför blandas med styren för att få en användbar viskositet.

Materialet härdas med en särskild liten del härdare som inom rimliga gränser kan tidsstyra den öppna tid man har till förfogande för att ha tillräckligt med tid att göra färdigt laminatet.

Polyester är lätt att arbeta med då den har lätt för att väta de fibermattor som används och därmed också är lätt att rolla ut för hand utan att få luft i laminatet. Nästa mest använda matris är Vinylester som är kemiskt uppbyggt närmare Epoxi men med olika härdningsförfaranden där den mer liknar polyester. Vinylester används ofta som matris i ytskikten närmast vatten då den är tätare än Polyester och därmed bättre förhindrar intrång av fukt i ett polyesterlaminat.

Vanligtvis används Vinylester i kombination med Polyester men då man vill ha hög kvalitet rakt igenom så används dock Vinylester som enda matris i laminatet. Vinylester har dessutom betydligt bättre mekaniska egenskaper än Polyester.

Dyrt med Epoxi
Den betydligt dyrare Epoxin används företrädesvis i kombination med kolfiber. Det är ett dyrt material som inte kommer bäst till sin rätt om fibermaterialet inte är av högsta klass, dvs kolfiber eller andra högvärdiga material. Epoxi blandas med en härdare som vanligtvis utgör en betydligt större del av matrisen än till exempel i Polyester. Materialen har alla olika egenskaper och därför måste konstruktionerna anpassas efter materialens egenskaper.

Alla matriser kräver sin förbehandling av de fibrer som används för att laminatet ska bli bra, kallad sizing. Särskilt härdningstider är viktiga då man vill undvika så att kallad ”secondary bonding” Jag återkommer om detta. De olika fibermaterial vi vanligtvis använder är Glasfiber, Kolfiber, eller Aramider (till exempel kevlar) av olika slag. Alla dessa material finns i olika kvaliteter, uppbyggnad, vikter och med väldigt olika styrka och E-Moduler.

Förutom dessa sammanhållande fiber används ofta metaller i kombination med samtliga nämnda material. Aluminium, stål och rostfritt stål är de vanligaste metallerna. Som sandwichkärna har tidigare huvudsakligen används balsaträ som är kapat som kubb, dvs det är skuret tvärs fiberna så att de ser ut som små fyrkantiga stubbar.

PVC är vanligast
Idag är PVC det vanligaste materialet i båtar och finns i ett antal olika välkända varumärken som till exempel Airex och Divinycell. Divinycell och Airex är alltså inte namn på material utan två varumärken.

Andra material som används i mer sofistikerade lättkonstruktioner är Honey Comb som är precis som det låter, nämligen öppna celler med luft i och som kan bestå av ett pappliknande material som är extremt lätt eller av tunn aluminium. Materialet används mest i kombination med kolfiber.

Läs del 1 om olika material här. 
Läs del 2 om olika metoder här. 
Läs del 3 om olika konstruktioner här.