Komposiittimateriaalit määritellään laajasti sellaisiksi, joissa sideaine vahvistetaan lujiteaineella. Nykyaikaisesti sideaine on yleensä hartsi, ja lujitemateriaali koostuu lasisäikeet (lasikuitu), hiilikuituja tai aramidikuituja. On kuitenkin myös muita komposiitteja, kuten fermentointi ja puuhartsit, joita käytetään edelleen veneenrakennuksessa.
Komposiitit tarjoavat etuna korkeammasta lujuus / painosuhteesta kuin perinteinen puu tai teräs menetelmät, ja ne vaativat alempia taitotasoja hyväksyttävän rungon viimeistelyn tuottamiseksi puoliteollisuudessa mittakaavassa.
Veneiden komposiittihistoria
Ferrobetoni
Todennäköisesti varhaisimmin komposiittien käyttö veneissä oli fermentointi. Tätä materiaalia käytettiin laajasti kahdennenkymmenennen vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla edullisten, matalan tekniikan proomien rakentamiseen.
Myöhemmin vuosisadalla siitä tuli suosittu paitsi kertakäyttöisissä kotihankkeissa, myös tuotannon veneenrakentajissa. Vahvistustangosta (tunnetaan nimellä ankkurina) valmistettu teräsrunko muodostaa rungon muodon ja on peitetty kanalangalla. Sitten se rappataan sementillä ja kovetetaan. Vaikka halpa ja yksinkertainen komposiitti, ankkurikorroosio on yleinen ongelma kemiallisesti aggressiivisessa meriympäristössä. Tänään on kuitenkin edelleen käytössä tuhansia "ferro" -veneitä - materiaalin avulla monet ihmiset ovat voineet toteuttaa unelmansa.
GRP
Toisen maailmansodan aikana, heti sen jälkeen polyesterihartsit Kun lasikuituja kehitettiin, lasikuituja saatiin saataville, kun vahingossa löydettiin tuotantoprosessi, joka käytti puhallettua ilmaa sulan lasivirralla. Pian lasivahvistetusta muovista tuli yleistä, ja GRP-veneitä tuli markkinoille 1950-luvun alkupuolella.
Puu / liimakomposiitit
Sotapaineet johtivat myös kylmä- ja kuumamuovattujen veneenrakennustekniikoiden kehittämiseen. Nämä lähestymistavat sisälsivät ohuiden puuviilujen sijoittamisen kehyksen päälle ja jokaisen kerroksen kyllästämisen liimalla. Lentokoneiden valmistajille kehitettyjä korkealaatuisia ureapohjaisia liimoja käytettiin laajalti uuteen tekniikkaan veneen rungon muovaamiseksi - tyypillisesti PT-veneet. Jotkut liimat vaativat paistamista uunissa kovettamiseksi, ja kehitettiin kuumavalettuja rungoja, vaikkakin teollisuusuuneihin pääsylle määräytyi kokorajoituksia.
Moderneja komposiitteja veneissä
1950-luvulta lähtien polyesteri- ja vinyyliesterihartsit ovat parantuneet tasaisesti ja GRP: stä on tullut yleisimpiä veneiden rakennuksessa käytettyjä komposiitteja. Sitä käytetään myös laivanrakennuksessa, tyypillisesti miinanraivaajille, jotka tarvitsevat ei-magneettisia rungot. Osmoottiset ongelmat, joista varhaisen sukupolven veneet kärsivät, ovat nykyään nykyaikaisia epoksiyhdisteitä. Vuonna 21st vuosisadan lopulla GRP-veneiden tuotanto seuraa kokonaista teollisuustuotantoprosessia.
Puu / epoksimuovausmenetelmät ovat edelleen käytössä, tyypillisesti soutulaskuihin. Muut puu- / liimakomposiitit ovat kehittyneet korkean suorituskyvyn epoksihartsien käyttöönoton jälkeen. Nauhalenkki on yksi tällainen suosittu tekniikka kotiveneiden rakentamiseen: Puukaistat (tyypillisesti seetri) asetetaan pituussuunnassa kehysten päälle ja päällystetään epoksilla. Tämä yksinkertainen rakenne tarjoaa halvan ja vahvan rakenteen, jonka amatööri voi helposti saavuttaa kohtuullisen pinnan.
Veneenrakennuksen etureunalla aramidikuituvahvistus vahvistaa purjeveneiden avainalueita, kuten jousia ja köliosia. Aramidikuitu tarjoaa myös paremman iskunvaimennuksen. Hiilikuitu mastot ovat yhä yleisempiä, koska ne tarjoavat merkittäviä suorituskyvyn ja aluksen vakauden etuja.
Purjeveneet käyttävät purjerakenteessaan myös komposiitteja, hiili- tai lasikuituteipillä, joka tarjoaa joustavan, mutta ulottuvuudeltaan stabiilin matriisin, johon synteettinen purjekangas laminoidaan.
Hiilikuitulla on myös muita merikäyttöä - esimerkiksi erittäin lujaan sisätilojen muotoiluun ja superjahtien huonekaluihin.
Komposiittien tulevaisuus veneenrakennuksessa
Hiilikuitukustannukset laskevat tuotantomäärien kasvaessa, joten levyhiilen (ja muiden profiilien) saatavuus todennäköisesti yleistyy veneiden tuotannossa.
Materiaalitiede ja komposiittitekniikka etenevät nopeasti, ja uusiin komposiiteihin sisältyy hiilinanoputki ja epoksiseokset. Äskettäin toimitettiin konseptiprojektina pieni merivoimien alus, jonka rungossa rakennettiin hiilinanoputkia.
Keveys, lujuus, kestävyys ja helppo valmistus tarkoittavat, että komposiitit vaikuttavat yhä enemmän veneen rakentamiseen. Kaikista uusista komposiiteista huolimatta Kuituvahvisteiset polymeerikomposiitit ovat täällä jäädäkseen monta vuotta, vaikka se tulee varmasti olemaan yhteistyössä muiden eksoottisten komposiittien kanssa.