vantaggi dell`infusione

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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
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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
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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
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■ 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
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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
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■ 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”.
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