Eine Liste der Verbundwerkstoffe in Booten

Verbundwerkstoffe werden allgemein als solche definiert, bei denen ein Bindemittel mit einem Verstärkungsmaterial verstärkt ist. Heutzutage ist das Bindemittel gewöhnlich ein Harz und das Verstärkungsmaterial besteht aus Glasfasern (Glasfasern), Kohlenstofffasern oder Aramidfasern. Es gibt jedoch auch andere Verbundwerkstoffe wie Ferrocement und Holzharze, die noch im Bootsbau eingesetzt werden.

Verbundwerkstoffe bieten die Vorteile eines höheren Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht als herkömmliche Holz- oder Stahlverfahren und erfordern geringere Kenntnisse, um ein akzeptables Rumpffinish im halbtechnischen Maßstab zu erzielen.

Geschichte der Verbundwerkstoffe in Booten

Ferrocement

Die wahrscheinlich früheste Verwendung von Verbundwerkstoffen für Boote war Ferrocement. Dieses Material wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts in großem Umfang für den Bau kostengünstiger Low-Tech-Binnenschiffe verwendet.

Später im Jahrhundert wurde es nicht nur für einmalige Eigenheimprojekte, sondern auch für Serienbootbauer beliebt. Ein Stahlrahmen aus Verstärkungsstab (so genannter Anker) bildet die Rumpfform und ist mit Hühnerdraht überzogen. Es wird dann mit Zement verputzt und ausgehärtet. Obwohl es sich um ein billiges und einfaches Verbundmaterial handelt, ist Ankerkorrosion ein häufiges Problem in der chemisch aggressiven Meeresumgebung. Es sind jedoch immer noch viele tausend "Ferro" -Boote im Einsatz - das Material hat es vielen Menschen ermöglicht, ihre Träume zu verwirklichen.

GFK

Während des Zweiten Weltkrieges, kurz nach der Entwicklung von Polyesterharzen, wurden Glasfasern verfügbar, nachdem versehentlich ein Produktionsprozess unter Verwendung von Blasluft in einem Strom geschmolzenen Glases entdeckt wurde. Bald setzte sich glasfaserverstärkter Kunststoff durch, und Anfang der 1950er-Jahre wurden GFK-Boote auf den Markt gebracht.

Holz / Klebeverbundwerkstoffe

Der Kriegsdruck führte auch zur Entwicklung von kaltgeformten und warmgeformten Bootsbautechniken. Bei diesen Ansätzen wurden dünne Holzfurniere über einen Rahmen gelegt und jede Schicht mit einem Klebstoff getränkt. Hochleistungsklebstoffe auf Harnstoffbasis, die für Flugzeughersteller entwickelt wurden, wurden häufig für die neue Technik des Formens von Bootsrümpfen verwendet - typischerweise für PT-Boote. Einige Klebstoffe mussten zum Aushärten in einem Ofen gebrannt werden, und es wurden heißgeformte Rümpfe entwickelt, obwohl es Größenbeschränkungen gab, die durch den Zugang zu Industrieöfen bedingt waren.

Moderne Verbundwerkstoffe in Booten

Seit den 1950er Jahren haben sich Polyester- und Vinylesterharze stetig verbessert und GFK hat sich zum am weitesten verbreiteten Verbundstoff im Bootsbau entwickelt. Es wird auch im Schiffbau eingesetzt, typischerweise für Minensuchboote, die nichtmagnetische Rümpfe benötigen. Osmotische Probleme, unter denen Boote der frühen Generation litten, gehören mit modernen Epoxidverbindungen der Vergangenheit an. In der 21^st Jahrhundert folgt die Massenproduktion von GFK-Booten einem vollständigen industriellen Produktionsprozess.

Holz- / Epoxidformtechniken werden heute noch verwendet, typischerweise für Ruderschiffe. Andere Holz / Klebstoff-Verbundwerkstoffe haben sich seit der Einführung von Hochleistungs-Epoxidharzen entwickelt. Beplankung ist eine solche beliebte Technik für den Hausbootbau: Holzstreifen (typischerweise Zeder) werden in Längsrichtung über Rahmen gelegt und mit Epoxidharz beschichtet. Diese einfache Konstruktion bietet einen billigen und starken Aufbau mit einem fairen Finish, das von einem Amateur leicht erreicht werden kann.

An der Spitze des Bootsbaus verstärkt Aramidfaserverstärkung wichtige Bereiche von Segelbooten, wie z. B. die Bug- und Kielsektionen. Aramidfaser sorgt auch für eine verbesserte Stoßdämpfung. Carbonfasermaste werden immer häufiger eingesetzt, da sie erhebliche Leistungs- und Stabilitätsvorteile für Schiffe bieten.

Segelboote verwenden in ihrer Segelkonstruktion auch Verbundstoffe, wobei Kohlefaser- oder Glasfaserband eine flexible, aber formstabile Matrix bietet, auf die synthetisches Segeltuch laminiert ist.

Kohlefaser hat auch andere marine Anwendungen - zum Beispiel für hochfeste Innenleisten und Möbel auf Superyachten.

Die Zukunft der Verbundwerkstoffe im Bootsbau

Die Kosten für Kohlenstofffasern sinken mit zunehmendem Produktionsvolumen, sodass die Verfügbarkeit von Kohlefaserplatten (und anderen Profilen) bei der Bootsproduktion wahrscheinlich an Bedeutung gewinnt.