Vantaggi della costruzione in legno rispetto alla vetroresina
Maggior rigidezza
Maggior durata nel tempo
Facilità di riparazione
Non richiede attrezzature complesse o tecnologiche
Aspetto estetico, sensoriale ed emotivo
Non richiede modelli e stampi, risulta quindi facilmente personalizzabile in base alle esigenze
Economicamente competitivo nel one-off
Utilizza in buona parte risorse rinnovabili
Prodotto artigianale e unico
Differenze qualitative tra le varie tecniche di costruzione
| LEGNO | VETRORESINA | ALLUMINIO | ACCIAIO | |
| Durezza | bassa | media | elevata | elevata |
| Resistenza a punzonatura | bassa | media | elevata | elevata |
| Resistenza all'abrasione | bassa | media | elevata | elevata |
| Resistenza a fatica | elevata | moderata | bassa | moderata |
| Assorbimento energia entro il limite elastico | elevata | elevata | moderata | bassa |
| Assorbimento energia a rottura | bassa | bassa | elevata | elevata |
| Resistenza raggi UV | bassa | bassa | elevata | elevata |
| Corrosione | no | no | moderata | elevata |
| Decadimento biologico | si | no | no | no |
| Isolamento acustico | elevata | moderata | bassa | bassa |
| Isolamento termico | elevata | bassa | no | no |
| Galleggiabilità | elevata | no | no | no |
| Invecchiamento | lento | moderato | lento | lento |
| Lavorabilità | facile | media | difficile | media |
| Rispetto per l'ambiente | elevata | bassa | bassa | media |
Tipologie di legno in base alla provenienza
CONIFERELEGNI DOLCI
tipicamente aghiformi, sempreverdi, crescono generalmente in montagna
LATIFOGLIELEGNI DURI
tipicamente a foglia larga, crescono generalmente in collina
La classificazione non dipende dall'effettiva durezza del legno ma dal tipo di struttura cellulare
Previsione della deformazione del legno in base al tipo di taglio
Nell'immagine sono mostrate le tipiche deformazioni che subiscono le tavole o i listelli di legno una volta tagliati. Queste deformazioni si hanno durante l'essicazione o la stagionatura naturale del legno dopo che viene tagliato.
Stagionatura ed essicazione del legno
Questo schema mostra la tipica disposizione delle tavole di legno durante l'essicazione o la stagionatura per ridurre al minimo le deformazioni. Le tavole devono essere stoccate in un luogo riparato, sollevate dal terreno, arieggiate e possibilmente non esposte a sbalzi di temperatura e umidità.
L'umidità del legno nel tronco appena tagliato può superare il 100% (peso acqua = peso fibre)
Valore di umidità definito normale ~ 12%.
Caratteristiche meccaniche di diverse essenze di legno
Caratteristiche medie a 15% di umidità delle più comuni essenze di legno
| ESSENZE | d | σc | σf | σt | σc┴ | σtaglio | Ef |
| Abete bianco | 480 | 50 | 78 | 90 | 9 | 6,7 | 11000 |
| Abete rosso | 450 | 35 | 72 | - | 8 | 8,1 | 13600 |
| Cedro rosso occidentale | 380 | 35 | 54 | 50 | - | 6 | 7900 |
| Douglas | 510 | 47 | 87 | 105 | 7 | 7,9 | 11500 |
|
Frassino |
690 | 52 | 120 | 165 | 11 | 12,8 | 13400 |
| Iroko | 640 | 54 | 88 | 150 | - | - | 10300 |
| Larice | 580 | 53 | 96 | 85 | 10 | 8,7 | 13000 |
| Mogano Honduras | 600 | 50 | 65 | - | - | 10,5 | 8000 |
| Mogano africano (Kaya) | 530 | 40 | 74 | - | - | 7 | 7600 |
| Pino Silvestre | 520 | 55 | 100 | 104 | 09.06.00 | 6 | 12000 |
| Quercia | 690 | 61 | 88 | 90 | 125 | 11 | 11700 |
| Robinia | 720 | 73 | 150 | 148 | 14 | 16 | 14800 |
| Teak | 640 | 72 | 148 | 119 | 21 | 8,3 | 13000 |
Nota: i valori forniti sono da considerarsi indicativi in quanto le caratteristiche possono variare in maniera considerevole da campione a campione.
(1 N/mm2 = 1 MPa ≈ 0,1 kgf /mm2)
| d | Densità | kg/m3 |
| σc | Resistenza a compressione in direzione parallela alla fibra | N/mm2 |
| σc ┴ | Resistenza a compressione perpendicolare alla fibra | N/mm2 |
| σf | Resistenza a flessione | N/mm2 |
| σt | Resistenza a trazione parallela alla fibra | N/mm2 |
| σtaglio | Resistenza a taglio parallelo alla fibra | N/mm2 |
| Ef | Modulo di elasticità a flessione | N/mm2 |
Scegliere l'essenza nella costruzione nautica
| OSSATURA PRIMARIA |
CHIGLIA |
QUERCIA (corrode materiali ferrosi) |
| COSTOLE |
LEGNI OMOGENEI |
ROBINIA (legno nostrano) |
| RINFORZI |
BAGLI |
QUERCIA (resistenza e durabilità), |
| FASCIAME |
ESSENZE RESINOSE |
DOUGLAS, LARICE, ABETE ROSSO, |
| PONTE |
VEDI FASCIAME |
VEDI FASCIAME (leggerezza) |
| INTERNI |
LEGNI FLESSIBILI |
COMPENSATO MARINO |
| ALBERI | SENZA NODI | SITKA SPRUCE, ABETE ROSSO, DOUGLAS |
Nota: questo schema è indicativo e fa riferimento a un tipo di costruzione più tradizionale. Nella costruzione moderna e ancorpiù nella costruzione amatoriale non si utilizzano così tante essenze di legni ma si tende ad utilizzare prevalentemente Western Red Cedar (WRC), mogano, teak, douglas e compensati marini.
Il compensato marino
Principali vantaggi nell'utilizzo del compensato marino:
Materiale normalizzato (Direttive UNI)
Materiale stabile
Notevole resistenza multidirezionale
E' possibile effettuare il taglio a controllo numerico (CNC)
Per contro: permette di realizzare superfici sviluppabili in piano e non a doppia curvatura, ha una densità maggiore del legno massello (densità circa 600kg/mc) con conseguente aumento del peso della barca a parità di spessori.
Pannelli tipici in compensato marino
Tipologie:
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Compensato Marino di Okumé |
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Compensato Marino di Mogano |
Per la costruzione nautica si utilizzano pannelli di Compensato marino omologati RINA.
L'omologazione certifica il tipo di incollaggio (fenolico) dei vari strati e il grado di resistenza all'acqua e a bollitura.
Raggi di curvatura e di rottura ammissibili per il compensato marino
| Spessore (mm) | Raggio della rottura (m) | Raggio pratico (m) | ||
| Longitudinale | Trasversale | Longitudinale | Trasversale | |
| 4 | 0,2 | 0,15 | 1 | 0,7 |
| 5 | 0,35 | 0,25 | 1,5 | 1 |
| 6 | 0,5 | 0,4 | 1,8 | 1,3 |
| 8 | 0,65 | 0,5 | 2,2 | 1,7 |
| 10 | 0,85 | 0,6 | 2,5 | 2 |
| 12 | 1,15 | 0,9 | 3 | 2,8 |
| 15 | 1,25 | 1,2 | 4,5 | 4 |
| 20 | 6,5 | 6 | ||
| 24 | 7,5 | 7 | ||
Nota: su piccole lunghezze d’arco, si possono considerare raggi pratici inferiori di m 0,50 a quelli della tabella.
Perchè si usa la resina epossidica?
Permette incollaggi strutturali
Ottima resistenza meccanica, decisamente migliore rispetto alle altre resine
Ottima impermeabilità
Praticità d'uso, si stende e si lamina a mano facilmente
Ottimo assorbimento nella fibra del legno
Caratteristiche della resina epossidica
La resina epossidica si presenta allo stato liquido ed è composta da due elementi:
Resina + Catalizzatore.
Una volta miscelati comincia il processo di catalizzazione che raggiunge il suo punto massimo dopo circa 7 giorni.
ATTENZIONE!
richiede un rapporto di miscelazione preciso come indicato nelle confezioni.Fasi della catalizzazione
Dopo la miscelazione si può stendere per circa mezz'ora (dipende dalla temperatura ambiente)
Nelle ore successive inizia a indurirsi passando dallo stato gommoso a duro.
Dopo circa 24 ore è già possibile lavorarla e carteggiarla.
Dopo circa 7 giorni ha assunto le sue caratteristiche meccaniche ideali.
Addensanti tipici
Un ottimo additivo di cui spesso si dispone in cantiere è la polvere di legno (o farina di legno), la sottile polvere che rimane nei sacchetti di aspirazione della levigatrice. Oltre a non costare nulla presenta il vantaggio di avere il colore adatto per essere usata sulle barche in legno laddove la stuccatura rimane a vista. Il talco si può usare, anche se ha tendenza ad assorbire umidità. Sono sconsigliati additivi come la segatura o la sabbia.
In caso di aplicazioni strutturali si consiglia di utilizzare i prodotti specifici:
MICROFIBRE DI VETRO: si prestano per incollaggi strutturali
MICROSFERE: ideali per stuccare o per riempire piccole concavità
MICROSFERE FENOLICHE: come le precedenti, ma di colore marrone bruciato. Facilmente carteggiabili.
SILICE COLLOIDALE: per produrre stucchi facilmente spatolabili e che non colino
Approfondimento
Segnaliamo due pratici manualetti (scaricabili in PDF) redatti da West System e da Cecchi sull'utilizzo della resina epossidica con descritte molte delle fasi di costruzione o riparazione sulle barche:
Perchè costruire con il metodo Cuci e Incolla?
Tecnica molto semplice e rapida, adatta anche a costruttori alle prime armi.
Non richiede uno stampo o particolari scali di costruzione.
Forme di carena a spigolo (il numero massimo conveniente di spigoli è 3, oltre conviene cambiare sistema costruttivo).
Minor finitura esterna rispetto a tante altre tecniche costruttive.
I pannelli delle paratie e del fasciame possono essere tagliati con taglio a controllo numerico (CNC).
Si riduce la struttura interna della barca.
Per contro: non è adatta a barche di grandi dimensioni. Oltre 6m di lunghezza, in genere, risulta poco vantaggioso.
Fasi principali della costruzione con il metodo Cuci e Incolla
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FASE 1 CUCITURA |
cucitura del fasciame
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FASE 2 LAMINAZIONE INTERNA |
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FASE 3 RIMOZIONE CUCITURA |
laminazione interna e inserimento paratie
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FASE 4 LAMINAZIONE ESTERNA |
Fotografie sulle fasi di costruzione
Perchè costruire con il sistema Strip Planking?
Ottenere una barca con caratteristiche meccaniche migliori grazie alla maggior rigidezza longitudinale del fasciame.
Fasciame a sandwich, con anima attiva. Si ottiene un materiale composito ad alta efficienza.
Si riducono gli ingombri della struttura interna, se costruito su costole richiede poche paratie.
Maggior leggerezza del legno massello (rispetto al compensato).
Si adatta a scafi di ogni forma, anche con doppie curvature.
Si esalta l'estetica interna con i listelli di legno longitudinali lasciati a vista.
Giuntando i listelli del fasciame si adatta ad ogni lunghezza di barca.
Per contro: richiede uno stampo di costruzione per laminare le costole o con seste provvisorie per sostenere il fasciame durante l'incollaggio (lo stampo può essere sia maschio che femmina). Si ha un maggior lavoro di finitura esterna.
Fasi principali della costruzione secondo il metodo Strip Planking
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FASE 1 PREPARAZIONE SCALO DI COSTRUZIONE |
preparazione scalo di costruzione e |
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FASE 2 REALIZZAZIONE DELLA STRUTTURA INTERNA
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tipologie di listelli per il fasciame |
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FASE 3 POSA DEL FASCIAME |
 posa del fasciame |
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FASE 4 LAMINAZIONE ESTERNA |
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Fotografie sulle fasi di costruzione
Costruzione stampo: posa dei longheroni e traversine in corrispondenza delle seste
Costruzione stampo: installazione delle seste con bulloni- verifica allineamento
Laminazione rinforzi interni allo scafo: dritto di prua, paramezzale,..
Verifica allineamento con posa di un listello di fasciame
Incollaggio primi listelli di fasciame partendo dal ginocchio
Viti provvisorie per tenere in posizione i listelli del fasciame
fasciame completato e incollato
Rimozione scafo dallo stampo - visione dell'interno del fasciame libero da ogni struttura interna
Rifilo provvisorio del fasciame superiore
inserimento paratie e laminazione interna dell'opera viva
