vantaggi dell`infusione
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vantaggi dell`infusione
www.solovela.net Articolo pubblicato sulla rivista SoloVela Nelle foto scattate da Mugnaini Group, le varie fasi. I tessuti vengono tagliati e numerati; poi vengono stesi a secco sullo stampo ■ INFUSIONE: COS’È Infusione Una tecnica di costruzione che sta riscontrando sempre più consenso nei cantieri. Ecco cos’è, e cosa ne pensano progettisti e costruttori di Paola Danese a ricerca di prestazioni e affidabilità sempre più elevate rende indispensabile un aggiornamento continuo delle tecniche di costruzione e dei materiali utilizzati. Da una decina di anni sempre più cantieri stanno adottando la tecnica dell’infusione per realizzare scafi, coperte o interni; spesso nelle schede tecniche delle barche la parola infu- L 40 dicembre 2007 La magia del vuoto sione non lascia posto a ulteriori specifiche, dando per scontato che tutti sappiano che cos’è e che ne esista un solo tipo. In realtà non è così: si tratta di una tecnica recente ma in continuo aggiornamento, che comprende diverse sottotecniche (alcune molto note, altre coperte da brevetto), ognuna delle quali dà risultati diversi. Esistono pregi e punti deboli, situazioni in cui conviene usarla o non usarla, lavorazioni che offrono maggiori o minori garanzie. È una particolare tecnica di laminazione (cioè di costruzione tramite la sovrapposizione e il fissaggio di strati diversi con l’impiego della resina) che prevede il posizionamento di stuoie sullo stampo a secco e il successivo apporto di resina grazie a una differenza di pressione creata artificialmente. Differentemente dalla stratificazione tradizionale, sui tessuti non viene passata la resina con pennelli e rulli. Questa è inserita dopo la stesura di tutti gli strati. Esistono diversi tipi di infusione, tutti però hanno in comune alcune fasi: sullo stampo, trattato da varie vernici, vengono predisposte alcune strutture che creeranno in futuro osteriggi o finestrature. A secco, senza colle e senza resina, lo scafo viene ricoperto con pelli, ovvero tessuti in fibre aramidiche, di vetro o di carbonio; tra i due strati spesso viene inserita un’anima. Per impregnare i tessuti di resina è poi necessario creare il vuoto; sono due i procedimenti: quello attraverso il sacco a vuoto e quello con il controstampo. Il primo prevede che all’interno di questo involucro stagno venga creata una depressione tramite delle pompe: la resina viene iniettata nell’anima (partendo da centro barca, solitamente) e da questa passa alle pelli grazie all’azione delle pompe e a una rete di tubi, impregnando così tutte le superfici dello scafo. A seconda del diametro e delle quantità di tubi e del tipo di anima utilizzata ci sono risultati diversi. Per esempio, esistono anime con fori orizzontali e verticali (anime con rete a maglie larghe) oppure con fori solamente longitudinali (anima sagomata): strutture diverse creano tempi diversi di attraversamento e impregnaggio dei tessuti e una diversa micro composizione del laminato. La depressione può essere realizzata, oltre che con il sacco, anche con un controstampo femmina. Stese le pelli a secco, viene posto il controscafo realizzando, all’interno, il vuoto. Quest’ultimo procedimento è usato solo per barche relativamente piccole e per la produzione di diversi esemplari: il controstampo, infatti, ha dei costi alti che devono essere ammortizzati nel tempo. Altre variabili che creano prodotti finali diversi sono il tipo di fibre utilizzate (di vetro, epossidiche o di carbonio), il tipo di resina (epossidica, vinilestere e poliestere) ma anche l’additivo e la temperatura che permettono alla resina di essere fluida, di impregnare i tessuti e poi di asciugare. Riassumendo, la differenza fondamentale con la laminazione tradizionale è che l’infusione è a secco, ovvero prima si stendono i tessuti e poi la resina. I vantaggi sono il peso specifico del laminato: con l’infusione è più leggero; diminuiscono anche i rischi dovuti all’imperizia del singolo operatore; la tecnica inoltre garantisce maggiormente la salute dei lavoratori (non si sprigionano gas dannosi come invece avviene nella lavorazione manuale) e, grazie al vuoto, si scongiura la presenza di aria imprigionata, abbattendo quindi il rischio di osmosi. Lo svantaggio è che se si calcola male il livello di fluidità della resina o i tempi di solidificazione, l’intera operazione deve essere ripetuta e tutto ciò che è stato utilizzato finisce nel cassonetto. Sulla prima pelle viene stesa l’anima; poi, sempre a secco, un secondo strato di tessuti (pelle interna) Viene steso il peel-ply e tenuto in posizione con delle grappette; poi viene stesa la rete per l’infusione I canali per il passaggio della resina vengono posizionati lungo lo scafo; poi si stende e si sigilla il sacco a vuoto Dopo l’applicazione del vuoto ogni eventuale perdita viene monitorata; poi si preparano le tubature per l’ingresso della resina La resina viene miscelata e finalmente ha inizio l’infusione vera e propria con la resina che passa e impregna i tessuti dicembre 2007 41 www.solovela.net Articolo pubblicato sulla rivista SoloVela FRANCHINI, IL PIONIERE ITALIANO ■ ESSE 850 Franchini Yachts è stato il primo cantiere italiano a usare l’infusione. Era il 1994 quando venne varato il 45 piedi, primo modello realizzato con questa tecnica. Da allora, modello dopo modello, Franchini è rimasto fedele a questo tipo di tecnica - o meglio - ha sempre applicato le innovazioni che la tecnologia suggeriva. Tra il 2005 e il 2006, con il 63 piedi, il cantiere ha utilizzato per la prima volta in Italia la resina epossidica applicata all’infusione: un ulteriore passo verso il futuro. “Usiamo l’infusione -spiega l’architetto Massimo Franchini, a comando dell’azienda di famiglia dal 1977 - per costruire scafi, coperte e strutture. La nostra scelta ci ha dato ottime soddisfazioni, a cominciare dall’impatto ambientale: la laminazione tradizionale sprigiona nell’ambiente elementi tossici, un inquinamento che l’infusione, invece, non produce”. Ma i vantaggi riguardano anche il prodotto finale. “La quantità di resina usata e il peso dei laminati- secondo l’architetto - sono altri due importanti vantaggi: con i metodi tradizionali nel volume totale del laminato c’è circa il 70% di resina; L’architetto Massimo Franchini è un vero “fan” dell’infusione con l’infusione la percentuale scende al 30%. I benefici riguardano il peso dei laminati e anche i costi della resina. E la resina -sottolinea il costruttore - non è un materiale riciclabile: ancora una volta l’impatto ambientale è tutelato maggiormente”. Come ogni cosa, esistono pro e contro. Tra i difetti il pioniere dell’infusione mette in luce i limiti di spessore fissati dal regolamento di costruzione: “lo stratificato in infusione - spiega - è più compatto e questo viene interpretato, paradossalmente, come un difetto dai regolamenti. Ma sicuramente, visto che l’infusione sta diventando sempre più comune, le regole sono destinate a essere in parte riviste. Il cantiere di Ponte Rio ha fatto da apripista anche su un altro aspetto: l’uso della resina epossidica: “La resina usata dice Franchini- è importante quanto la tecnica. Dal 2006 - e così sarà per i modelli dei prossimi anni - la stiamo usando con ottimi risultati; si tratta di un materiale composito che rispetto ad altri tipi ha dimostrato di avere migliori proprietà adesive, elastiche e di resistenza per tutte le parti della barca; talvolta - come per la chiglia- aggiungendo maggiori rinforzi”. Il futuro sembra seguire la rotta tracciata dopo il primo giro di boa del ‘94 (con l’infusione) e di quello dello scorso anno (l’impiego dell’epossidica). E c’è un traguardo ancora da raggiungere, anzi, una speranza: “La tecnologia deve essere diffusa il più possibile; i brevetti - termina l’architetto - dovrebbero essere liberalizzati per contribuire allo sviluppo complessivo della nautica, sulla rotta del progresso. La condivisione dei risultati, insomma, deve essere un obiettivo”. Franchini 45 L Franchini 63 L 42 dicembre 2007 ■ ELAN 37 Lunghezza f.t. m.8.50 Larghezza m.2.20 Pesca. m.da1.40 a2.00 Dislocamento kg.1.180 Proteus Yachts www.esse850.com Progettato dallo studio Felci Yacht Design per il cantiere svizzero Proteus, questo day sailer vanta due titoli: quello europeo di miglior barca (yacht of the year 2005) e quello statunitense di barca dell’anno (boat of the year 2007). È un esempio ben riuscito di come un cantiere artigianale abbia utilizzato l’infusione per creare uno scafo di ottima qualità, un successo confermato anche dal numero di esemplari venduti. L’Esse 850 è una barca veloce, leggera, elegante, e che si è dimostrata un’ottima barca da regata, con una manovrabilità adatta anche per veleggiate in solitario. Elan ha introdotto l’infusione nel 2002 con il 37 piedi: poppa completamente aperta, linee tirate, appendici ottimizzate per la regata. Questa barca è stata un modello innovativo non solo per la tecnica di costruzione ma anche per il desing, e ha costituito un esempio per la produzione successiva del cantiere sloveno. Nel 37 piedi l’iniezione è stata usata per realizzare solamente lo scafo, mentre oggi anche le strutture e la coperta sono fatte con questa tecnica. L’industria Elan ogni anno riesce a produrre fino a 400 unità. Lunghezza f.t. m.11.60 Larghezza m. 3.65 Pescaggio m.2.05/2.30 Dislocamento Kg.5.900 Elan Yachts www.elan-marine.com Gli esperti Quelli che l’infusione... Pareri a confronto Sotto, la predisposizione di uno scafo per l’infusione nel cantiere sloveno Elan Yachts e è vero che l’infusione produce molti vantaggi, è anche vero che è difficile fare generalizzazioni adattabili a ogni cantiere e a ogni barca. Insomma, c’è infusione e infusione. Ne è convinto l’archietto Umberto Felci (Felci Yacht Design). Velista con quindici anni di esperienza olimpionica alle spalle, e progettista di fama mondiale, ha disegnato decine di imbarcazioni di varie tipologie, dalle oceaniche ai racers, passando per i monotipi e gli scafi di serie (tra i tanti: Ufo, Esse, la barca da regata Latini; ha firmato progetti per Dufour, Del Pardo e Adria Sail). Sull’infusione il parere di questo autorevole progettista è positivo, quando la tecnica è usata per innalzare il livello tecnologico e la qualità dei prodotti; è negativo quando i cantieri la adottano solo per risparmiare sui tempi di costruzione. “Alcuni piccoli cantieri - spiega - si stanno convertendo all’infusione ottenendo ottimi risultati, producendo manufatti di una qualità pari a tecniche ben più complicate”. Dello stesso avviso l’ingegnere aerospaziale Lorenzo Giovannozzi, personaggio di punta della Felci Design, esperto di materiali. ”Inizialmente - ammette - ero scettico sulla possibilità di ottenere qualità pari alla laminazione manuale, e invece in alcuni casi, i risultati sono stati addi- S dicembre 2007 43 www.solovela.net Articolo pubblicato sulla rivista SoloVela ■ IMPRESSION 514 ■ FIRST 34.7 Lunghezza f.t. m.16.10 Larghezza m. 4.68 Pescaggio m. 2.20 Dislocamento kg18.000 Elan Yachts www.elan-marine.com L’impression 514, tra le ultime nate di casa Elan, è realizzata con scafo, strutture e coperta in infusione ed è un esempio di come questa tecnica sia applicata anche a imbarcazioni di una certa lunghezza; l’imbarcazione è lunga poco più di 16 metri e pesa 18 mila chilogrammi. Rispetto alle barche della stessa categoria è piuttosto leggera e la linea performante la aiuta anche nella velocità. Ma come tutta la linea “Impression” anche il 514 è una barca comoda e bella, adatta alla crociera, con ponte in teak e una falegnameria interna molto curata. ■ DUFOUR 485 Dopo l’esperienza dell’infusione (per monotipi da competizione) e dell’iniezione (dal 1998), nel 2004 Bénéteau ha sviluppato una tecnologia ibrida battezzata “infujection”, ovvero iniezione e infusione combinate insieme. Questa tecnica permette in una sola operazione la laminazione del ponte e delle strutture insieme, con la realizzazione di un monoblocco. L’”infu-iniezione” elimina il problema di incollaggio e ha effetti positivi sul rapporto rigidità/leggerezza. Il First 34.7 è stata la prima barca a essere realizzata con lo scafo in “infujection”. Lunghezza f.t. Larghezza Pescaggio Dislocamento m.10.36 m.3.37 m.2.00 kg 4.500 Bénéteau www.beneteau.com gli scafi, procedendo poi con le parti monolitiche interne e con la coperta. “Per noi - spiega Jerney Marn, responsabile della laminazione- i vantaggi più significativi si sono registrati in A sinistra, termini di leggerezza e elasticità. Inoll’architetto tre, durante i test, il carico di rottura Umberto Felci; si è dimostrato quattro volte superiore a fianco, rispetto ai laminati tradizionali. l’ingegnere Nei cantieri dell’Adriatico un accorgiLorenzo Giovannozzi; mento particolare durante la produziosotto, la stesura ne riguarda la fazzolettatura esterna: a secco delle pelli per dare alla superficie esterna dello nel cantiere Elan scafo un aspetto liscio, tra il gelcoat e la parte in infusione viene posto un sottile laminato lavorato in modo tradizionale. “In questo modo - spiega Marn- si garantisce una buona estetica sulla superficie esterna e un’ottimizzazione strutturale. Un altro accorgimento è, inoltre, quello di prestare la massima attenzione al percorso della resina (da centro barca alla periferia), incaricando un addetto ad hoc e controllando costantemente temperatura e umidità “. E sulla resina da utilizzare il punto di vista dell’architetto Umberto Felci, rittura migliori. Questo accade in quei cantieri artigianali così come dell’ingegner Lorenzo Giovannozzi, è molto chiache già mettevano particolare cura alle fasi di lavorazione ro: i risultati migliori nascono dall’impiego di quella epose che hanno conservato l’obiettivo della qualità anche con sidica perché creata da più componenti, ognuno dei quali le nuove tecniche”. conferisce specifiche proprietà. Ancora per entrambi, poi, Un cantiere dai grossi numeri che dal 2002 si è convertito uno dei vantaggi principali riguarda la sicurezza degli opeall’infusione è Elan. Gli sloveni hanno cominciato prima daratori e il rispetto dell’ambiente. E se secondo Felci “è que44 dicembre 2007 ■ SOLARIS 48 Lunghezza f.t. m.14.37 Larghezza m.4.70 Pescaggio m.1.90 Dislocamento kg15.100 Dufour Yachts www.dufour-yachts.com Dufour nel 2007 ha presentato due nuovi modelli: il 485 e il 525 Grande Large, entrambi con la coperta realizzata in infusione, mentre lo scafo e le strutture sono realizzati in iniezione. Tra i pregi che i tecnici del cantiere hanno riscontrato con l’infusione, ci sono il buon rapporto tra rinforzi e resina; maggior salvaguardia della sicurezza degli operatori; maggior precisione della stratificazione; caratteristiche meccaniche del composito superiori, durata del ciclo di produzione più breve e costi più bassi rispetto all’iniezione. Di contro, i costi iniziali sono alti e i materiali non sono più riutilizzabili. PER SAPERNE DI PIÙ Per approfondimenti si possono visitare alcuni siti internet ben fatti: www.rina.org, il registro navale dedica una vasta sezione alla descrizione dell’infusione e delle fasi di lavorazione, una sorta di manuale per gli operatori. www.mugnaini.it, azienda all’avanguardia nella distribuzione di materie prime ad alta tecnologia; sul sito, nella sezione Stimer è descritto il processo che associa infusione e resina epossidica. www.cmrmarine.com, CMR Marine Group è specializzato nella realizzazione di ogni materiale in composito in infusione, arrivando a trattare fino agli 80 piedi. Vengono usate vari tipi di resine, epossidica compresa. www.agostininautica.it, l’azienda specializzata in vetroresina vanta il record di aver realizzato uno scafo in infusione di 90 piedi. Accanto alla sorella maggiore 53 DS, il Solaris 48 è stato esposto a Genova a ottobre scorso e, prima ancora di vederlo in acqua, già era stato acquistato da 7 armatori. Disegnata da Bill Tripp la nuova nata dei cantieri Se.Ri.Gi ha lo scafo e la coperta realizzati in infusione, con paratia maestra e lande realizzate in composito. Grazie alla particolare attenzione che il cantiere ha dimostrato nei particolari e all’impiego delle nuove tecnologie applicate, la barca è tanto solida e affidabile nella struttura esterna, quanto bella esteticamente. Anche il 53 DS ha ponte e scafo in infusione. Lunghezza f.t. m.14.90 Larghezza m. 4.40 Pescaggio m.2.60/2.80 Dislocamento kg12.800 Se.Ri.Gi www.solarisyachts.com Pressione, umidità e temperatura della resina sono variabili fondamentali per la buona riuscita del processo di infusione e devono essere costantemente e attentamente controllate sta la linea da seguire per il futuro”, per Giovannozzi, tra gli sviluppi della tecnica, c’è la possibilità di usare l’infusione sulle grandi dimensioni senza spezzare la lavorazione in più parti: “In questo periodo stiamo lavorando a un 60 piedi - affferma ancora l’ingegnere -e lo scafo deve essere lavorato in due parti. La gestione delle grandi barche rap- presenta certamente la prossima sfida”. Sfida che Elan rilancia: “Il prossimo passo - annuncia il responsabile della laminazione - sarà quello di riuscire a infondere insieme l’intera struttura, una sorta di processo in tre dimensioni e che riguarda la struttura, lo scafo e tut ti gli interni”. dicembre 2007 45