Segelbåtkonstruktion for dummies – del 3

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.

De finns oändliga konstruktionsmetoder för kölar, bottnar och förstärkningar och den här beskrivningen skulle kunna bli väldigt lång. Men jag ska bara hålla mig till de fyra vanligaste metoderna.

Det är fyra metoder som alla är bra om det utförs på ett riktigt sätt. Det är också de metoder som oftast diskuteras i olika forum. Bottenbalkar inlaminerade i ett skrov byggt i form.
En tidigare mycket vanlig metod, som används allt mer sällan, är en uppbyggnad av balkar, stringers och kanske motorfundament, i ett PVC material som sedan överlamineras fast på insidan av skrovet med glasfibermattor.

Rätt dimension viktigt
En utmärkt metod som dock är ganska tidskrävande. Balkar och stringers måste var rätt dimensionerade oavsett vilket material man använder. Eftersom ovansidan på dessa är den del som ska ta stora drag och trycklaster används mycket riktad fiber längs balkarna. De stående delarna ska framförallt klara ut- eller inbuktningar vilket görs med mer krosslagda material, till exempel Biaxialmattor.

Om metoden används så är det alltså väldigt viktigt att man har klart för sig riskerna med secondary bonding (se tidigare krönikor – länkar längst ner). Om båten har fått stå för länge och är totalt uthärdat kan det finnas skäl att göra inlaminering av balksystem med Epoxi.

Ibland ser man tekniska beskrivningar där man skryter med att man har ett balksystem som är ”kolfiberförstärkt”. Då finns det anledning att vara försiktig. Man kan nämligen inte bygga en balk i glasfiber och sedan ”förstärka” den med kolfiber.

Inte både kol och glas
Antingen bygger man balken i glas och dimensionerar den efter det materialet eller också gör man den i kol och dimensionerar efter kol. Detta för att kol och glas har helt olika E-modul vilket innebär att om kolfibern inte är dimensionerad så att den tar den totala lasten så kan den brista vid maxbelastningar.

När den brister så är sannolikt inte glaset självt dimensionerat för att ta alla laster vilket leder till att även glaset brister. Skälet till detta är att på grund av den mycket högre E-modulen och uteblivna töjningen i kolet så kommer glaset bara att ta en mindre del av lasten.

Dock kommer lasten fördelas mellan kol och glas hur man än gör. Kolet kommer dock ta merparten av lasten. Alltså, ingen kolfiberförstärkning. Antingen glas i sin helhet eller också kol. En annan metod är att bygga bottenbalkar i en separat form och sedan limma in dem i botten. Det är numera en mycket vanlig metod och påminner om nyss nämnda metod. Dock med skillnaden att att balken görs separat i en form som sedan lamineras eller limmas in i skrovet.

Hoppa PVC
Vanligast är att man limmar in en färdig balk i båten. Dimensioneringen är densamma som på en inlaminerad balk med den skillnaden att man sällan lägger in någon PVC i balkarna.

Det i sin tur innebär att de stående sidorna på balkarna behöver dimensioneras upp för att utan stöd av en inre kärna kunna stå mot ut eller inbuckling av sidorna.
I allmänhet brukar denna metod innebära att det tar en tid mellan att man limmar in balken och skrovet var laminerat. Man måste alltså försäkra sig om att man väljer lim som får en mycket bra bonding till det redan laminerade skrovet.

Här är åsikterna delade mellan olika byggare. En del använder Polyesterbaserade lim- eller spackelvarianter. Andra väljer Vinylester eller Epoxi. Personligen har jag stort förtroende för Epoxibaserade limspackel. Det är ganska vanligt att dessa två utmärkta sätt att bygga får kritik därför att en separation uppstått mellan balken och botten. Detta är i de flesta fall orsakat av dålig bonding.

Det hänger på utförandet
Man kan därför inte dra slutsatsen att den ena eller andra metoden är bättre eller sämre än den andra. Det hänger mer på utförandet och valet av material, matris och lim. Att bygga en båt i glasfiber och sedan limma in en stålkonstruktion i båten där man bultar fast köl och kanske även fäster röstjärn i balken har blivit en alltmer vanlig metod att lägga lasterna i ett annat material.

Oftast används stål som galvaniseras och som är ett utmärkt material. Problemet med denna metod är återigen, bland annat, att man har att lösa problemet med olika E-Moduler.

Det problemet är dock inte avgörande på något sätt då balken i alla fall måste limmas in med en typ av spackel som är något flexibelt. Även här har jag personligen stort förtroende för Epoxibaserade spackel.

Fördelen med stålbalk är att den kan ta stora belastningar och att det lätt att göra solida infästningar för köl och rigg. Nackdelen är att man har ett material som dels har en tendens att så småningom börja rosta. Sedan kan det deformeras vid en kraftig grundstötning och då bli riktigt besvärligt att reparera.

Systemet innebär en sammanblandning av material som kanske inte är nödvändig då det går alldeles utmärkt att bygga med glas, kol, Epoxi, Vinylester och Polyester rätt använt. Man ska komma ihåg att det idag byggs allt fler kommersiella och militära flygplan i kolfiber.

Innerliner inte bara snyggt
I storproduktion är det numera väldigt populärt med en kombination av så en kallad innerliner, dvs en inredningsenhet i glasfiber, och balksystem. Denna metod har fått mycket kritik då det finns exempel på båtar där innerlinern är mer av inredningsenhet än en konstruktiv del av båten.

Denna metod kan dock, rätt utförd, vara alldeles utmärkt. Det finns fördelar med den som man kan utnyttja. Ett exempel är att de längsgående balkarna är mycket högre än i fallet med de ovan nämnda metoderna.

Det innebär i sin tur väldigt styva balkar. Man kan också hålla ner vikten totalt på båten då de blir färre konstruktionsdetaljer eftersom konstruktionen inte bygger på att man först gör en konstruktionsbalk och sedan ett inredningssystem.

Håller ned kostnaderna
Metoden brukar också kunna hålla ner kostnaderna då ganska mycket tid kan sparas. Det ska dock medges att i de kända fel i konstruktioner har skapat problem så är denna metod är den som fått mest kritik. Om jag ska sammanfatta de olika systemen så vill jag påstå att alla är okej beroende på utförande, konstruktion och materialval. Det som felar är mest hur konstruktionen är utför och i detta så är det secondary bonding som är är det vanligaste problemet.

Men det är inte så lätt för en vanlig konsument att upptäcka. Som konsument är man snarare hänvisad till att lita på sin leverantörs goda rykte.

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