Segelbåtkonstruktion for dummies – del 2

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.

Det finns otaliga sätt att bygga båtar. Jag ska bara hålla mig till de vanligaste metoderna vilket de flesta serieproducerade båtarna är byggda efter.

Så länge vi inte talar om enstycksbåtar, som till exempel tävlingsbåtar, så är olika byggmetoder i formar de vanligaste. En metod som dock kan variera på många sätt.

Olika metoder
Vanligast är handupplagd laminering med glasfibermattor av olika slag. Ofta görs det i kombination med sprutad laminering där ett munstycke blandar matrisen med mindre huggna bitar av glasfiber. Metoden används ofta i kombination med en sandwichkärna.

En annan metod, som i princip är densamma som den nyss nämnda, men där man istället använder vacuum för att sammanpressa de olika lagren av fiber ger ett bättre laminat med högre glasfiberhalt och mindre risk för luft i laminatet. Metoden är dock något mer tidskrävande och kräver också mer material, som till exempel vacuummaterial, och därmed dyrbar.

Den metod som dock används i allt större utsträckning är vacuuminjesering. Metoden är, åtminstone om man talar om produktionsbåtar, överlägsen ur många synvinklar. Den ger ett mycket högvärdigt laminat med hög glashalt och större säkerhet mot luft i laminatet till följd av slarv.

Vacuuminjesering innebär att glasfibern, eller vad man nu väljer att använda, i sin helhet packas i formen varefter man lägger en stor plastbagg över materialet och kanten på formen. Vacuumslangar kopplas till och tillflödes slangar från matrisen kopplas till baggen.

När vacuumet sätts på fylls laminatet med matrisen och en mycket hög glashalt som vanligtvis är helt luftfri blir resultatet.

Olika förutsättningar
Om vi håller oss till de ovan nämnda byggsätten så finns ett antal förutsättningar som måste beaktas i tillverkningen. Polyester kan med fördel användas tillsammans med Vinylester och tvärtom. Man kan alltså laminera ett så att kallad första tempo med Vinylester och sedan fortsätta med Polyester. Vinsten då är ett tätare ytskikt som gör att risken för böldpest minskar drastiskt.

Epoxi är ett utmärkt lim och kan användas i kombination med både Polyester och Vinylester under förutsättning att Epoxin inte ligger som underlag för Polyester och Vinylester, däremot kan det alltså lamineras ovanpå dessa material.

Under en lång tid tillbaka har förekomsten av ”miljöplast” börjat att användas. Miljöplast är egentligen inget annat än vanlig matris där man tillskjuter en viss mängd vax. Poängen med det är att vaxet binder Styrenet under själva lamineringen som då gör att miljön för både båtbyggare och luften runt lokalerna blir något bättre.

Bäst för miljön…
Rent miljömässigt så är dock vacuummetoderna de klart bästa då i stort sett inget styren släpps ut över huvud taget. Det är en sluten metod som inte öppnas innan härdningen är klar.

När en båt lamineras så startar också en härdningsprocess. Matrisen börjar alltså att hårdna och limma samman de olika lagren av fiber. Härdningsprocessen kan inom rimliga gränser tidsstyras efter behov. Epoxin är den matris som är enklast att tidsstyra till långa öppna tider efter behov.

När ett laminat har härdat så det börjar kännas hårt så finns ytterligare ett antal timmar då man kan addera ytterligare material och man fortfarande kan få en kemisk ”bonding” mellan de redan härdade laminatet och det man adderar. Om den tiden emellertid överskrids med marginal så blir denna bonding inte en kemisk bonding utan de vi brukar kalla för ”secondary bonding”, något vi absolut vill undvika då det innebär en betydligt försämrad hållfasthet.

Alla som har någon slags erfarenhet från tillverkning av allt från kölar till tennsoldater vet man att man måste gjuta metallen i en fas där inget lager av stelnad metall får vara underlag för ny smält metall. Det leder i sådana fall till en skiktning mellan metallerna som innebär att det kan falla isär eller delaminera.

Viktigt att preparera
Samma sak gäller för plastlaminaten även om härdningsprocessen kan styras bättre. Om man nu använder tilläggslaminering inom den tillåtna öppna tiden så ska det normalt inte vara ett problem att få en bra bonding mellan de olika laminaten.

Det är viktigt att man preparerar de härdade laminatet på olika sätt. Dels så måste man frigöra det från vax som stiger till ytan genom att tvätta det med lämpligt lösningsmedel och sedan se till att ytan är avslipad ordentligt eller att man har använt en speciell matta i lamineringen som vi kallar för Peel Ply. Mattan gör samma jobb som en en avsliping av ytan och innebär att det nya materialet får ett bra fäste mot det gamla laminatet.

Denna process är alltså helt OK om inte härdningen har tagit för lång tid. Ibland kan det dock hända att ett laminerat skrov kan bli stående i dagar eller till och med veckor eller månader under olika förhållanden. Om det händer så hamnar man i en helt annan situation och man måste börja överväga andra kombinationer av material.

Man hamnar då i en situation som liknar en reparation av en gammal båt. Beroende på vad det är man laminerar, bara en mindre estetisk skada eller en strukturell skada, så måste olika metoder användas. Rör det sig om någon viktig del som till exempel bottenstockar eller röstjärnsinfästningar så har man anledning att fundera över valet av material. Det handlar då alltid om secondary bonding som måste hanteras annorlunda än när laminatet och förstärkningarna lamineras i en och samma sekvens och en kemisk bonding uppnås.

Epoxi är överlägset
Man måste känna till vad de gamla materialet är för matris och vad som är lämpligt att använda i det nya materialet. Förenklat kan man säga att om de äldre eller redan uthärdade materialet är Polyester så kan Polyester, Vinylester och Epoxi används. Man ska dock komma ihåg att Epoxi är det överlägset bästa limmet men Vinylester är också i allmänhet helt OK.

Däremot är Polyester ett sämre val då det är ett sämre lim. Detta är alltså viktigt att ha koll på när man bygger en ny båt som inte byggs, i en ur härdningssynpunkt, enkel sekvens.

Ett annat inte helt ovanligt problem är att skrov blir stående utomhus, ibland liggande kvar i en form, för att sedan tas in och färdigbyggas med en bottenmodul. Då är det lätt att skrovet blivit utsatt för fukt som måste torkas ut innan någon form av laminering görs i skrovet. Men risken är risken också stor att det brister.

Så långt om olika byggsätt. I nästa del, ute måndag den 11 maj, reder jag ut begreppen när det gäller olika konstruktioner.

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