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Buceando por internet encontré esta página de una empresa de Santa Fe (MOLD-ING) que fabrica un kay (el Yacaré) del cual no sé si alguien tiene noticias.
Por otra parte, de la referida página extraje textualmente la construcción de un kayak en PRFV. Aclaro que soy absolutamente neófito en el tema; espero los expertos puedan aportar alguna opinión, si este artículo fuera del interés de alguno de ustedes:
Por Walter Del Grecco
Ingeniero Mecánico socio gerente
www.mold-ing.com.ar
El
- un sistema resinoso que incluye normalmente distintos elementos además de la resina propiamente dicha, tales como promotores, flexibilizantes, pigmentos, etc.
- un refuerzo fibroso, generalmente vidrio, carbono, kevlar, disponibles de distintas formas y que determinan, en máxima parte, la resistencia y las condiciones mecánicas del compuesto.
Las Resinas termoestables son un polímero que se presentan en forma de líquidos mas o menos viscosos que por efecto de un agente iniciador (catalizador), tiene lugar una reacción de polimerización que provoca el endurecimiento de las resinas de manera irreversible.
Las resinas mas utilizada por razones técnico-comerciales son las poliésteres, constituyendo mas del noventa porciento de la industria del Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV o FRP en inglés).
Otro tipo de resina muy utilizada, aunque no tanto como las poliésteres por su elevado costo, son las epoxi, sus ventajas principales ante los otros tipos de resinas son: su bajísima contracción, su fuerte poder adhesivo sobre numerosos materiales, una excelente resistencia química, sus propiedades mecánicas, especialmente su resistencia en húmedo, debidas a su mejor adherencia al refuerzo de vidrio y a su exigua absorción de agua, aventajan a las que corresponden a las resinas poliesteres.
Los refuerzos fibrosos vienen en distintas presentaciones que parten de "hilados básicos" formados por grupos de 50 a 400 "filamentos primarios" de entre 5 y 13micrones (1micrón=0.001mm). Con estos hilados básicos se obtienen:
- Mechas Roving
- Telas Roving
- Mats (fieltros)
- Chopped strands (fibras cortadas)
- Productos especiales o combinados.
Este proceso de elaboración de P.R.F.V. consiste en unir íntimamente una resina poliéster de laminación con una fibra de vidrio, obteniéndose así un laminado resistente y liviano.
El endurecimiento también llamado polimerización se alcanza en un lapso de 24 horas y a temperatura ambiente, se llega a obtener las mejores propiedades mecánicas al cabo de 20 o 30 días. Generalmente la contracción que sufren las resinas poliéster tienden a dejar a la vista la textura de las fibras de
vidrio sobre la superficie, esto no altera sus propiedades.
Se trata específicamente de la preparación y proporciones de los mismos.
La resina poliéster se acelera y cataliza de acuerdo al siguiente cuadro de porcentajes en función de la temperatura ambiente.
Recomendamos mezclar la resina con el acelerante, mezclar bien hasta que quede homogénea, y después recién incorporarle el catalizador.
Nunca mezcle el acelerante con el catalizador. Puede explotar.
Tenga en cuenta que el proceso de acelerar la resina (la acelero para que fragüe mas rápido) lo puedo evitar, lo que no se puede evitar es catalizarla ya que este elemento es el único que produce el curado de la resina poliéster (ver orden de mezcla).
Siguiendo estas simples fórmulas puedo obtener las relaciones para tejidos de vidrio o matt con la resina poliéster.
Estos datos son para calcularlo en peso.
Relación Matt / tejidos de vidrio
Ejemplo de cálculo:
Si queremos laminar desde un molde no debemos olvidar que lo primero que debemos hacer es colocar un desmoldante para evitar el adhesivado de la laminación al mismo.
Entre los desmoldantes existen varios tipos, algunos son ceras, siliconas o también alcohol polivinílico (PVA), se debe elegir el material con el que se sienta más cómodo, si necesita una terminación absolutamente brillante (copiando exactamente la terminación de la matríz) le sugerimos que utilice una cera o si son laminaciones seriadas le recomendamos que utilice siliconas o alcohol polivinílico.
Una vez realizado esto, y esperando la evaporación de los solventes de las ceras o de las siliconas desmoldantes cortaremos el matt/fibra o las telas de acuerdo a la necesidad de espesor que queremos obtener en la laminación final (ver ejemplo de cálculo).
Habiendo sacado el cálculo sobre la laminación y teniendo a mano todas las herramientas necesarias podremos comenzar a realizar la mezcla del poliester+acelerante y luego el catalizador en las proporciones detalladas.
Posicionamos el matt/fibra o la tela de vidrio (1) y comenzamos a impregnarla con pincel o con rodillo (2) hasta que dé una apariencia de transparencia de la tela, (evite las burbujas de aire en la laminación) en ese momento nos fijaremos si no tenemos excedentes en la laminación, si lo tuviéramos lo podemos extraer con el mismo pincel (3), después continuaremos con las capas siguientes hasta llegar al espesor deseado.
Se deja curar bien el laminado en el molde (de un día para el otro), este tiempo dependerá de la temperatura ambiente y de la proporción de acelerante utilizado, como regla general se puede apreciar si el curado es suficiente como para desmoldar la pieza, si el laminado no se siente pegajoso o levemente gomoso al tacto.
Una vez curado se puede desmoldar, empezando a despegar con una espátula la pieza por todo el contorno del molde y luego haciendo entrar aire comprimido entre la pieza y el molde con la ayuda de un compresor se separa la pieza, tal vez sea necesario además utilizar cuñas de madera.
La técnica del moldeo asistido por vacío consiste en crear presión sobre un laminado durante su ciclo de curado. La presurización del laminado cumple varias funciones. Primera, remueve el aire atrapado entre capas. Segunda, compacta las capas de refuerzo por transmisión de fuerzas, proporcionando laminados mas uniformes. Tercera, evita que la orientación del laminado se modifique durante el curado. Cuarta, reduce la humedad. Quinta, y quizás la función más importante, la técnica de vacío optimiza las relaciones refuerzo-matriz en las piezas de materiales compuestos, tanto en campos como la aviación así como en industrias de componentes para competición.
Este método es básicamente una extensión del método de moldeo a mano por contacto, donde la presión es aplicada al laminado una vez éste se ha realizado por completo pero encontrándose todavía en un estado previo al gel (Fase A), para su consolidación. Se consigue mediante una bolsa plástica especial colocada sobre el laminado; El aire interior de la bolsa es extraído mediante un sistema de vacío, consiguiendo así presiones de hasta casi una atmósfera para la consolidación del laminado.
El moldeo por contacto asistido por vacío surgió entonces como una evolución del método de laminado manual, buscando solucionar los problemas de bajos contenidos de refuerzos en su composición.
Esta antigua y sencilla técnica es hoy en día la preferida para los constructores navales que buscan estructuras sumamente livianas y con requerimientos estructurales elevados.
Denominamos vacío a los estados de presión de aire que se encuentran por debajo de la presión atmosférica. En esta técnica se emplean depresiones de hasta -0.98 bar, medidas desde la presión atmosférica, que en este caso sería la presión de referencia. En otras palabras, se trabaja con una presión sobre el laminado igual a la presión atmosférica del lugar.
Existen numerosas máquinas que nos permiten obtener vacío, siendo las más conocidas las bombas. Existen de distinto tipo: Bombas de paletas flexibles; Bombas de anillo líquido y Generadores de vacío, cada tipo de bomba se distingue de las demás por la presión mínima que pueden alcanzar (cerca del cero absoluto)
Los conectores de vacío (normalmente ventosas) son los encargados de extraer el aire encerrado en la bolsa, y conectan el sistema de extracción exterior (bombas o generadores de vacío) con el interior de la bolsa. Son elementos que deben ser seleccionados con sumo cuidado, ya que una ventosa inadecuada o con defectos puede estropear el trabajo.
Las mangueras que conectan las ventosas con el equipo de vacío deben poseer un diámetro acorde al volumen de aire que deseamos extraer, así como criterios de resistencia a altas temperaturas deben ser considerados si la pieza requiere de curado o postcurado. Las más utilizadas son aquellas construidas con mallas helicoidales de acero inoxidables o kevlar trenzado, recubiertas de silicona, y con conectores rápidos en sus extremos.
Los vacuómetros se utilizan para controlar el nivel de vacío en el interior de la bolsa.
Por último, las trampas de resina o filtros decantadores son mecanismos que evitan que los excesos de resina que fluyen por las mangueras lleguen al sistema de vacío. Normalmente son de acero y luego de cada laminado se limpian por si hubiesen quedado restos de resina en su interior.
Una vez finalizado el laminado manual por contacto, y con suficiente tiempo antes de que comience el proceso de gelificación de la resina, se disponen sobre el laminado los materiales que nos permitirán realizar el compactado, extraerán los excesos de resina, evitarán que dichos materiales se queden adheridos a la pieza, facilitarán el desmoldeo y diminuirán las emisiones de elementos volátiles orgánicos al ambiente.
Estos materiales conjuntamente con su correcta utilización constituyen el secreto de la técnica. Estos son:
- Tejidos pelables (Peel-ply)
- Films separadores y films sangradores desmoldantes.
- Tejidos de absorción/aireación (manta)
- Film de Nylon para bolsa de vacío (Vaccum Bagg)
- Masillas de cierre (Tacky-tape)
Los moldes deben ser estancos (sin fugas) y deben poseer brida o pista de vacío con suficiente espacio para poder cerrar la bolsa de vacío a una distancia que no comprometa al laminado.
Entre las ventajas más importantes que proporciona el método podemos citar:
· Obtención de altos porcentajes de refuerzo/resina comparado con los métodos tradicionales.
· Mayor densidad del laminado.
· Mayor resistencia mecánica y menor peso.
· Menor posibilidades de delaminación por el curado simultaneo de todas las capas del laminado.
· Baja tasa de porosidad (contenido de burbujas) cualidad muy importante en construcciones navales por el efecto de concentración de tensiones y fatiga en las burbujas y además la absorción de agua en estas.
· Mejor impregnación de las fibras debido a la presión y al flujo de resina a través de las fibras, con los excesos de resina retenidos en los materiales descartados.
· Reducción de las emisiones de elementos volátiles emitidos durante el curado.
· Las superficies interiores del laminado presentan mejor acabado superficial.
· El costo de los materiales descartables ( Peel-ply, Films separadores y films sangradores desmoldantes, Tejidos de absorción/aireación, Vaccum Bagg, Tacky-tape) y la mano de obra extra
· Un alto nivel de habilidades es requerido por parte de los operarios.
· Mezclas y controles de contenido de resina son aún determinados por la habilidad del operario.
· Dependiendo del tamaño de la pieza y del sistema de matriz utilizado, pueden presentarse problemas de tiempos de proceso (que no exista suficiente tiempo para impregnar toda la pieza sin que antes aparezcan zonas gelificadas)
· Para resinas poliésteres y vinilésteres pueden presentarse problemas de curado por un exceso de evacuación de estireno, por lo que debe prestarse atención al ciclo de vacío.
Por las razones expuestas anteriormente, es fundamental planificar previamente el trabajo con minuciosidad y realizar pruebas previas para obtener resultados satisfactorios.
La técnica de moldeo por vacío permite obtener materiales compuestos con mejores propiedades físicas y mayor calidad de estratificado que sus métodos predecesores. Así, los porcentajes de refuerzo-matriz obtenidos son más elevados que los obtenidos mediante métodos como laminado manual, la proyección de fibra (con "chopera") o la proyección simultanea (mediante aspersora). Las tasas de porosidad (contenido de burbujas en el interior del laminado) también se ven notablemente reducidas.
Por lo tanto, dependiendo del grado de vacío conseguido, podremos alcanzar porcentajes del orden del 70% en la composición del laminado. No obstante, la técnica requiere un conocimiento profundo de la misma, ya que un vacío excesivamente elevado sin controles adecuados podría dar lugar a fallos de falta de impreganción o zonas "secas" del laminado.
Esta técnica se utiliza en la actualidad en la construcción de grandes barcos de crucero y competición, así como en la adhesión de núcleos de estructuras sándwich para embarcaciones de producción.
También llamado RTM light, es una evolución del moldeo asistido por vacío, con la diferencia de que el laminado se aplica sobre el molde "en seco", es decir, se acomodan las sucesivas capas sobre el molde al cual ya se le ha aplicado la capa de gelcoat y ésta a curado convenientemente, y sobre el laminado se aplican los mismos materiales que en el "Moldeo Asistido por Vacío"
- Tejidos pelables (Peel-ply)
- Films separadores y films sangradores desmoldantes.
- Tejidos de absorción/aireación (manta)
- Film de Nylon para bolsa o saco de vacío (Vaccum Bagg)
- Masillas de cierre (Tacky-tape)
para que luego por acción del vacío la resina circule por todo el laminado embebiéndolo.
Se distribuyen las capas de refuerzo según el diseño de la pieza, por ejemplo en la figura anterior se coloca una capa de fibra de vidrio, luego el núcleo que puede ser Coremat de 4mm y sobre éste otra capa de fibra de vidrio; sobre estas láminas de refuerzo se colocan los materiales para el compactado y la distribución de resina (indicado como "medio" en la figura); y sobre todo esto, cerrando herméticamente todo el conjunto con el "saco" y la masilla de cierre colocada en todo el perímetro del molde. Ahora estamos listos para aplicar el vacío, y una vez alcanzado el nivel deseado se libera el paso de resina hacia el laminado, que por acción de la diferencia de presión ésta es obligada a circular por el laminado produciendo el "mojado" progresivo del laminado (ver figura inferior).
Una vez impregnado todo el conjunto la resina en exceso comenzara a circular hacia la trampa de resina colocada entre el molde y la bomba de vacío (no indicada en la fig.), en este momento se cierra el suministro de resina, simplemente estrangulando la manguera después del depósito, y se deja actuando el vacío hasta que cure la resina.
Además de todas las ventajas del Método de Moldeo asistido por vacío se tienen las sigientes:
· Menor mano de obra.
· Menor emisiones de elementos volátiles en todo el proceso.
· Mayor inversión inicial que en el moldeo asistido por vacío
· Si no se estudió debidamente la cantidad y ubicación de los picos de infución de resina pueden quedar zonas sin impregnar
Al igual que en el moldeo asistido por vacío es fundamental planificar previamente el trabajo con minuciosidad y realizar pruebas previas para obtener resultados satisfactorios.
Al igual que el moldeo asistido por vacío el moldeo por infusión son técnica y económicamente los sistemas más apropiados para la construcción de todo tipo de embarcaciones, y esto queda demostrado por los más grandes y mejores astilleros del mundo que basan su producción en estas técnicas de laminado.
Sección de laminado de Current Designs Kayaks
Los plásticos reforzados con fibras de vidrío - Dulio D'Arsié. Ed. Americalee
Manual de Plásticos Reforzados (PRFV) / Composites. Ed. Emma Fiorentino
Revista Plásticos reforzados/composites poliuretano. Ed. Emma Fiorentino.
Artículo Moldeo por Vacío . A. Besednjak
PARA VER EL ARTICULO COMPLETO CON FOTOS, ESQUEMAS y TABLAS, LES PASO EL LINK:
http://www.mold-ing.com.ar/notast.html
QUE GRANDE JUANMA MUY BUENO
bueno, me atrevo a comentar sobre el tema no por ser experto sino por haber charlado con walter del greco en la travesia anual de dolores; con el sistema de vacio lo que se logra es uan union mas fuerte y pareja de la fibra y la resina, por eso el yacare pesa 19 kgs y no es mentira yo lo agarre y es una plumita. con respecto al kayak en si les puedo contar que por su poca manga 53 cm es muy estable ya que posee un fondo facetado pero vastante plano en la parte central, muy veloz y con una terminacion exelente.
ya les dije es mi opinion y no soy un experto, un abrazo ariel de mar del plata
Aguante la fibra de vidrio!!!!!!!!!!!!!!!!! Gracias Juan por esta data, sobretodo para los que tenemos kays de fibra.
Abrazo. Gaby D.
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