Construccion Naval

Escuela Náutica ALAVELA: Curso Capitán de Yate / Construcción Naval

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CONSTRUCCION NAVAL


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1.1 TIPOS DE CONSTRUCCION NAVAL El casco de un buque, como el de cualquier otra estructura, está compuesto de múltiples elementos que combinados dan lugar a un conjunto con la flexibilidad y resistencia adecuada para los esfuerzos a los que se va a ver sometido en su movimiento en la mar. La historia de la construcción naval es prolija en diseños de cascos, realizados siguiendo tipos constructivos y materiales muy variados; desde papiro, junco, totora, madera hasta las actuales construcciones de acero, aluminio y poliéster. La propulsión también ha variado mucho a lo largo de la historia, desde los remos, pasando por los distintos tipos de aparejos de vela, hasta las máquinas alternativas de vapor, los motores diesel e incluso la propulsión nuclear. Aquí estudiaremos los elementos y componentes que, unidos de forma apropiada, dan lugar al casco de un buque. Los métodos constructivos que más se emplean en la construcción y diseños de buques son:

• Construcción transversal. • Construcción longitudinal. • Construcción mixta.

En cualquiera de los anteriores tipos constructivos nos encontraremos con elementos y conjuntos estructurales que denominaremos básicos, que son comunes a todas. Son elementos tales como las planchas del forro, y de la cubierta, que pueden ser realizados con diferentes materiales como la madera, el acero, la fibra de vidrio, etc., los fondos y dobles fondos, los mamparos transversales y longitudinales, las cuadernas, los puntales, las vagras, las varengas, las quillas, etc. No hay un solo buque que utilice un único tipo constructivo, siendo los cascos una especie de mezcla entre el longitudinal y transversal, aunque si se puede decir que en función del tipo de barco y el trabajo para el que va a usarse determinan que un diseño u otro predominen en su estructura. • Construcción o disposición transversal: Su origen se remonta a la

construcción de buques de madera, asimilándose la misma cuando se comenzaron a construir buques de acero, en los cuales se continuó usando los mismos criterios.

La construcción de estos barcos comienza colocando una barra maciza longitudinal que puede ser de madera o de hierro, denominada quilla a la cual se iba acoplando, a distancias determinadas, una especie de costillar transversal que daba forma a el fondo y los costados del buque. Acopladas, por distintos métodos, a ese costillar iban las planchas del fondo y los costados.


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CONSTRUCCION TRANSVERSAL: 1. Sobrequilla. 2. Vagra. 3. Varenga. 4. Plancha margen. 5. Pantoque. 6. Bulárcama. 7. Cartabón. 8. Bao reforzado. 9. Barraganetas. 10. Borda. 11. Brazola

escotilla. 12. Cubierta entrepuente. 13. Baos. 14. Plan bodega. 15. Esloras. 16. Baos. 17. Tapa sentina. 18. Puntal. 19. Cubierta superior. 20. Escotilla entrepuente. 21. Forro costado.


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Cuando los barcos se fueron haciendo más grandes, se requirió proporcionar más resistencia a la estructura ya que los fondos debieron hacerse más planos. Se añadieron por encima de la quilla barras, también longitudinales, llamados sobrequillas cuya misión era reforzar aquella. Las cuadernas ya no partían de la quilla sino que lo hacían sobre el costado uniendo quilla y cuadernas por elemento transversales denominados varengas y que por lo tanto discurrían de babor a estribor, interrumpidas por la quilla y la sobrequilla a las que se unían. Para dar resistencia a esos fondos más planos se introdujeron elementos longitudinales, paralelos a la quilla y sobrequilla, denominados vagras. Estos elementos longitudinales llagan hasta la zona donde las varengas se unen a las cuadernas (curvatura del pantoque); a la plancha longitudinal allí situada y en la que se produce la unión de varengas y cuadernas se le denomina plancha margen. Encima de toda esta estructura celular se colocan planchas que forman el denominado doble fondo. En la zona de los costados, las cuadernas del sistema transversal son reforzadas con perfiles longitudinales que se denominan palmejares, los cuales van soldados a aquellas y corren de proa a popa. Estos barcos que iban aumentando su tamaño requerían una estructura cerrada por su parte superior con lo que se denomina cubierta, la cual va apoyada sobre perfiles transversales denominados baos, colocados de babor a estribor y que unen las cuadernas de cada costado por su parte superior. Para dar más resistencia a la estructura donde se apoya la cubierta se colocan perfiles longitudinales, soldados a los baos, que corren de proa a popa y que se denominan esloras. En este tipo de construcción transversal, todos los elementos que corren de babor a estribor son continuos mientras que los elementos longitudinales de refuerzo que corren de proa a popa se colocan a trozos soldados a los citados elementos transversales. Como inconvenientes de este tipo de estructuras transversales aparecen la dificultad en la realización de las distintitas uniones quillas – varengas – cuadernas – baos, quedando vanos no reforzados que provocan pérdida de rigidez entre cuadernas; también son menos resistentes a esfuerzos locales como peso del propulsor, carga en bodegas, etc. Sin embargo, tienen como ventajas frente a otras estructuras el que son más resistentes a la presión lateral de agua y a los esfuerzos de cizalla.


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• Construcción o disposición longitudinal: Cuando los barcos fueron

aumentando su eslora la construcción transversal fue demostrando sus carencias imponiéndose otro tipo de construcción que además de procurar la resistencia transversal del buque debía proporcionar una resistencia longitudinal suficiente para soportar los grandes esfuerzos derivados de aquellos aumentos de eslora.

El sistema consiste en una cuaderna transversal reforzada, denominada bulárcama, que se ensancha considerablemente entre ambos pantoques, formando una varenga central reforzada, en la cual hay una serie de entalladuras que permiten el paso de las vagras sin interrupción. Además de esta cuaderna reforzada se sitúan un número adicional de cuadernas, dependiendo de la eslora que siguen el mismo criterio de dejar pasar sin interrupción las vagras.


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El mismo criterio de no interrupción longitudinal se sigue en la estructura de los costados, con plamejares continuos que pasan por las entalladuras dispuestas en las cuadernas y en la cubierta con esloras continuas que pasan por las entalladuras dispuestas en los baos. Es decir el criterio es reforzar considerablemente la resistencia longitudinal del buque, que tienen mucha más eslora, pero sin perder de vista también la resistencia transversal mediante el uso de menos cuadernas pero más reforzadas. • Construcción o disposición mixta: Mezcla de ambos sistemas, se encuadra

como el más óptimo, usándose por ejemplo en determinados buques como son los petroleros. El sistema mixto intenta aprovechar las ventajas de ambos sistemas usándose, así sistema transversal en determinadas sediciones del buque y sistema longitudinal en otras. En este sentido, la resistencia longitudinal debe ser máxima en la zona del centro de eslora, donde los esfuerzos flexores se hacen máximos, usándose aquí sistema longitudinal, empleándose sistema transversal en los extremos de proa y popa. También en barcos con tanques laterales y bodegas o tanques de carga centrales, se usa sistema transversal en los laterales dejándose sistema longitudinal para fondos, cubierta y sección central del buque. De esta forma se mejora la resistencia a los esfuerzos de cizalla en los costados y se hace óptima la resistencia a los esfuerzos flexores en la zona central del buque, en la cubierta y en el fondo.

También en los yates de mediano y gran porte se usa sistema longitudinal en la práctica totalidad de la eslora dejando el sistema transversal solo para las cabezas. 1.2 CONSTRUCCION EN ACERO La primera tarea a realizar es el proyecto de construcción por un Ingeniero Naval. En ese proyecto se consideran las medidas del buque tales como eslora, manga, calado, coeficiente de bloque y afinamiento, capacidades de lastre y combustible, velocidad de servicio, espacios habitables, pañoles, escantillones, etc. A partir de ese proyecto se levantan los planos del diseño y con ellos se realiza una maqueta a escala que se prueba en un canal de experiencias hidrodinámicas para comprobar que el comportamiento del casco, la resistencia al avance, etc., se adecuan a lo proyectado. Es en este momento cuando se introducen las mejoras o modificaciones requeridas al proyecto. Con este proyecto modificado se comienzan los trabajos en astillero, con la construcción de las piezas forjadas y fundidas (codaste, mecha del timón, roda,


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etc) por parte del taller de maquinaria. Otros talleres como el eléctrico, el de tuberías, el de ebanistería, etc., comenzarán, bajo plano el desarrollo y preparación de todo el material con el que se irá equipando el buque.

CORTE DE PLANCHAS

Las planchas de acero y las diversas tracas1 que darán forma a los refuerzos estructurales se preparan y se cortan en el taller de gálibos. Este proceso de corte, hoy informatizado y controlado por complejos programas de CAD, se realizaba antes mediante plantillas de tamaño natural. Antes del corte de las planchas (oxicorte) se chorrean, bien con agua a presión o con partículas metálicas, para eliminar impurezas y óxidos. Después las planchas se someten a un proceso de laminado para reducir su tensión superficial y evitar deformaciones, dándoles posteriormente la forma adecuada con las máquinas troqueladoras pertinentes. Las diferentes partes de los refuerzos se sueldan en el taller de calderería. Los anteriores conjuntos así formados, además de tuberías, bombas, válvulas, etc., se ensamblan en la grada2. La soldadura empleada en construcción naval es soldadura eléctrica por arco, fundamentada en el calor desprendido por el arco eléctrico que se hace saltar 1 Cada una de las hileras de planchas que conforman el forro y que van de proa a popa. 2 Lugar del astillero en donde se levantará toda la estructura del buque.


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entre un electrodo móvil, polo negativo, y la pieza que se suelda, polo positivo. El arco voltaico generado funde el material del electrodo que se deposita en la unión entre piezas a soldar.

CURVADO DE PLANCHAS

La calidad final de la soldadura se comprueba mediante rayos X (radiografía), mediante ultrasonidos, o mediante rayos Gamma (isótopo radioactivo). Aparte de la experiencia y buen hacer del soldador, la calidad de la soldadura dependerá del tipo de electrodo usado.

COMBINACION DE SUBCONJUNTOS


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En la actualidad para la mayoría de los trabajos de soldadura se emplean máquinas robotizadas que ejecutan órdenes informatizadas produciendo trabajos de soldadura más homogéneos. En algunos casos las soldaduras deben realizarse sin presencia de oxigeno para evitar que se generen bolsas de ese gas. Para conseguir esto lo que se hace es soldar en presencia de gases que desplazan el oxigeno. Las ventajas de la soldadura respecto al remachado de planchas y estructuras, que se usaba con anterioridad para construir barcos de acero, son las siguientes:

• Menor tiempo de construcción requerido. • Mayor facilidad para realizar procesos en cadena. • Mayor facilidad de montaje y reparación. • Disminución del peso del conjunto. • Posibilidad de construcción por secciones. • Disminución de la resistencia a la marcha.

En la construcción en acero, la primera pieza que se coloca es la plancha gruesa de hierro, a lo largo de toda la eslora, que conforma la quilla horizontal y que toma la forma de V en la proa y en la popa para estructurar la roda y el codaste respectivamente. Encima de la quilla plana, se suelda, mediante angulares corridos, la quilla vertical o sobrequilla, sin interrupción a lo largo de toda la eslora. A la sobrequilla y a la quilla plana se sueldan, mediante angulares, las varengas que también quedan unidas, mediante soldadura, a las cuadernas3 que a su vez se sueldan al pantoque, el cual está soldado a la quilla plana, y al costado. Las planchas que forman el pantoque y las que forman el costado también se sueldan entre si. La sobrequilla forma así un refuerzo longitudinal ininterrumpido a lo largo de toda la eslora que proporciona al buque la necesaria resistencia a los momentos flectores. Paralelas a la sobrequilla van otras planchas verticales, las vagras. Todo este conjunto forma un sistema celular que da la resistencia adecuada al casco. Por encima de este sistema celular se suelda la plancha que tapa lo que se denomina doble fondo.

3 Cuadernas y varengas se unen por su parte superior mediante angulares soldados. Estos angulares se denominan contracuadernas.


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DISPOSICION QUILLA: 1. Quilla plana. 2. Quilla vertical o sobrequilla. 3. Cuaderna. 4. Contracuaderna.

5. Varenga. 6. Aligeramiento

DISPOSICION TRANSVERSAL: 1. Quilla plana. 2. Varenga. 3. Groera. 4. Plancha margen. 5. Pantoque. 6.

Sentina. 7. Cuaderna. 8. Sobrequilla. 9. Vagra. 10. Doble fondo


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Los espacios formados por el sistema celular así descrito se aprovechan para formar tanques de combustible, lastre, agua dulce, sentinas, etc. El armazón que se forma va cubierto con las planchas del forro exterior, las cuales van soldadas al citado armazón. Cada sucesión de planchas que corren de proa a popa en sentido longitudinal y soldadas a cuadernas y demás elementos estructurales, se denomina traca. Todo el conjunto de tracas, por tanto, forman el forro exterior que es el que da estanquidad al casco. Una vez acabado el casco se realiza la botadura. La mayoría de las veces, en esta fase de construcción, el barco ya dispone de equipo propulsor, maquinaria auxiliar, arboladura, superestructura, estando casi montados y finalizados los sistemas de achique, contraincendios, tuberías de servicios de agua dulce y salada, combustible, sanitarios, aire acondicionado, etc. Una vez botado el buque se pasa al muelle de armamento que suele estar situado al lado de los talleres de montura, maquinaria, ebanistería y almacén. Este muelle está provisto de grúas y es en el que terminará el proceso de construcción, finalizando los trabajos más especializados en él. En la construcción de los buques de acero se utilizan diferentes tipos de material. Los más comunes son:

• Hierro fundido: Para la construcción de piezas determinadas como bitas, cabrestantes, molinetes y maquinillas, guiacabos, etc., y otras que no necesitan excesiva resistencia.

• Hierro laminado: Obtenido sometiendo el hierro dulce a un proceso de laminado. Presenta más resistencia que el hierro fundido.

• Aceros: El hierro fundido y el laminado no son, en realidad, hierro puro, sino que se trata de un combinado de hierro, azufre y carbono, este último en una proporción inferior al 0,05%, denominándose entonces hierro dulce. Cuando la proporción de carbono está entre el 0,05 y el 1,70%, se denomina acero y si la proporción de carbono está entre el 2 y el 6% se denomina fundición de hierro. Los diferentes contenidos de carbono en el hierro, nos proporcionan aceros de diferentes características y calidades:

o Acero laminado: Se emplean para la elaboración de las zonas que requieren la mayor resistencia como la traca de trancanil4 que soporta mayores esfuerzos que el resto del casco. El acero usado puede suave cuando se trata de una aleación hierro – carbono con un porcentaje de carbono entre el 0,15 y 0,25%, o duro cuando se trata de una aleación hierro – carbono con un porcentaje de carbono entre el 0,45 y 0,55%. El usado en buques debe ser aprobado por una Sociedad de Clasificación.

o Acero forjado: Machacando con un martillo o prensa hierro dulce al rojo vivo se obtiene acero forjado. Se usa para la fabricación de

4 Traca superior donde el costado se une a la cubierta.


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piezas con gran volumen como puede ser la mecha del timón, codaste, roda, o piezas que deben soportar un gran esfuerzo mecánico como cigüeñales, bielas, etc.

o Acero fundido o moldeado: Se usa para la fabricación de piezas bajo molde de arena especial, previo proceso de fundición del acero. Una vez que la pieza sale del molde especial, es mecanizada para eliminar rebarbas o imperfecciones. Así se fabrican algunas anclas, escobenes, bitas, guiacabos, etc.

o Aceros de alta resistencia: Tienen porcentajes de carbono de entre 0,55 y 0,75%. Son muy resistentes pero poco moldeables por lo que son difíciles de trabajar y muy caros. No se emplean mucho en construcción naval.

o Aceros en perfiles: Se usan para la construcción de cuadernas, baos, longitudinales, etc. Pueden ser en forma de “T” o de “L”.

La construcción en acero es hoy en día la usada en buques mercantes y en yates de ciertas dimensiones. La calidad de esta construcción es excelente, presentando una gran solidez y resistencia estructural. Además, este tipo de construcción presenta una muy buena facilidad de reparación. La construcción en acero sustituyó a la construcción en madera por razones varias y evidentes:

• Mayor resistencia estructural del acero con menor peso. Para hacer barcos de madera igual de resistentes se requieren tablones de madera de gran grosor.

• Posibilidad de construir barcos más grandes. • Mayor duración del casco de acero. • Más resistencia ante vías de agua, debido a la posibilidad de construir

mamparos estancos y dobles fondos. • Mayor estanquidad del casco de acero. • Menor riesgo de incendios.

A pesar de todo, hay algunos factores que resultan inconvenientes en los buques de acero con respecto a los de madera:

• Gran corrosión de la obra viva y continuo mantenimiento de la obra muerta para evitar la oxidación.

• La habitabilidad de los buques con casco metálico sufre cambios bruscos de temperatura por el bajo aislamiento térmico del hierro. Es por ello que las planchas de los espacios habitables deben forrarse en madera para evitar dichos cambios bruscos de temperatura.

• Corrosión galvánica que obliga al uso de ánodos de zinc.


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1.3 CONSTRUCCION EN MADERA Durante siglos, el hombre empleó como material la madera en la construcción naval. Durante todos esos años se han construido embarcaciones y buques diferentes en función de las distintas características de de la madera disponible, características tales como ligereza, flotabilidad, resistencia, abundancia. A todas luces es evidente que la madera es un bien escaso y por lo tanto su precio es alto, amén de que los nuevos diseños de buques, el aumento de tamaño, etc., han provocado, como hemos ya comentado el abandono del uso de la madera sustituyéndola por otros materiales y relegándola a la construcción de embarcaciones menores y al embellecimiento y recubrimiento de cubiertas, alojamientos, mobiliario, etc. La madera que procede de distintos tipos de árboles, es un ser vivo y por tanto con un alto contenido en agua. Esta agua debe ser extraída antes de iniciar el proceso constructivo para evitar posterior putrefacción y deformaciones. Por eso, una vez talada, la madera debe ser sometida a un proceso de secado. Este proceso puede ser natural (secado al aire) o artificial (secado mediante corrientes de aire caliente en locales especialmente acondicionados). Una vez determinado un proyecto de construcción, los carpinteros de ribera, seleccionan cuidadosamente las maderas a emplear y dan forma ademada a los diferentes elementos constructivos que forman el casco, refuerzos y superestructura. Es este un trabajo con un alto componente artesanal. Las maderas más comúnmente usadas en construcción naval son:

• Encina: Es una madera dura, compacta que requiere un trabajo laborioso para su talla. Se emplea en refuerzos y cuadernas.

• Pino: Presenta una amplia variedad de durezas y texturas. Se emplea en cubiertas, arboladura, forros exteriores e interiores.

• Castaño: Es una madera blanda, duradera y fácil de trabajar. Se emplea en determinadas cuadernas, mobiliario, puente de gobierno, superestructuras.

• Eucalipto: Es una madera blanda, fácil de trabajar y que en algunas ocasiones puede presentar agrietamiento. Se emplea en palmejares, baos, cintones, durmientes y contradurmientes.

• Olmo: Madera dura y muy flexible. Relativamente fácil de trabajar. Se emplea en sobrequillas y cintones.

• Roble: Madera dura, compacta y densa, pero fácil de trabajar y muy adecuada para construcción naval. Se emplea en quillas, rodas y codastes, cuadernas y refuerzos.

• Teca: Madera muy dura, densa, elástica y prácticamente incorruptible. Es bastante difícil de trabajar y muy cara por su escasez. Muy adecuada para


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construcción naval. Se usa en quillas, cuadernas, tapas de regala, refuerzos especiales que necesiten gran resistencia, codastes, mobiliario.

• Guayacán: Madera durísima, densa y difícil de trabajar. Muy cara. Se emplea en bocinas y ejes portahélices.

Los distintos elementos constructivos se unen entre si con diversos elementos de unión. Así las diferentes tracas que conforman el casco se unen entre sí y con otros elementos tales como cuadernas, palmejares, vagras y varengas, etc., con pernos y cabillas que suelen ser de cobre o latón para evitar corrosión. A veces se emplea también hierro galvanizado que proporciona resultados bastante óptimos. A todo este sistema de unión se le denomina trabazón. Esos pernos y cabillas van unidos a los distintos elementos mediante tortillería diversa, clavos y arandelas de apoyo. Se prefiere clavos redondos a cuadrados ya que proporcionan mayor resistencia, y se prefiere que sean pequeños a grandes ya que provocarán menos grietas en la madera. A todo este sistema de unión se le denomina clavazón. No se debe emplear una clavazón excesiva ya que se perjudicaría a la resistencia del sistema debido al exceso de agujeros. La dimensión de la clavazón debe ajustarse al grosor de las piezas a unir y a la resistencia de las mismas. Debido a la dificultad que a veces presenta la madera para dar ciertas formas requeridas por el diseño del casco, muchos refuerzos estructurales no se realizan como piezas enteras (rodas, codastes, quillas, cuadernas) por lo que se fabrican diseñándolos en varios módulos que después se unen a escarpe o usando cuñas de empalme. Con objeto de proporcionar la suficiente resistencia estructural a la cubierta en la zona del trancanil, los baos se refuerzan por su parte interior y en la unión con la cuaderna mediante perfiles longitudinales denominados durmientes y sotadurmientes. Unido a varengas, cuadernas y forro interior se puede colocar en la cuaderna central un fleje de acero denominado bulárcama que dará al conjuntouna mayor resistencia estructural. La roda y el codaste presentan un rebaje para permitir empernar los extremos de los tablones del forro exterior que conforman el casco allí donde se unen con los citados elementos constructivos. La quilla dispone de un rebaje similar para encastrar la traca contigua a la misma, traca que se denomina traca de aparadura. Estos rebajes se denominan alefriz. Como se dijo, todo este proceso es un trabajo casi totalmente artesanal y por tanto muy caro y lento en relación con las construcciones en serie de acero, aluminio o poliéster.


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ESQUEMA UNION BAO - COSTADO


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ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN EMBARCACION DE MADERA CON CUBIERTA: 1. Quilla. 2. Sobrequilla. 3. Zapata. 4. Alefriz. 5. Traca de aparadura. 6. Cemento entre cuadernas. 7. Forro obra viva. 8.

Cuaderna. 9. Pantoque. 10. Forro exterior. 11. Cintas. 12. Plan. 13. Cámara de aire. 14. Palmejares de pantoque. 15. Palmejares. 16. Puntal. 17. Forro interior. 18. Sotadurmiente. 19. Verduguillo (cintón). 20. Durmiente. 21. Borda. 22. Barraganete. 23. Regala. 24. Tapa de regala. 25. Candelero. 26. Cubierta. 27.

Bao. 28. Forro interior. 29. Trancanil y contratrancanil. 30. Refuerzo barraganete.


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El proceso constructivo comienza como, en el caso de la construcción con acero, colocando la quilla. Se necesitará por tanto una viga de dimensiones adecuadas, que en barcos de dimensiones grandes, posiblemente, deberá estar formada por varias piezas unidas fuertemente con pernos. La roda y el codaste se unen a la quilla con curvas de madera empernadas mediante la técnica de escarpe. Las cuadernas y varengas podrán ser de tablones enterizos o formados pordiversas piezas unidas formando genoles y ligazones hasta constituir todo el esqueleto del barco con la forma que tendrá el casco. Para las embarcaciones pequeñas se busca madera suficientemente grande para obtener los elementos macizos con la curvatura adecuada (por ejemplo las cuadernas) consiguiendo así mayor resistencia. Para barcos de dimensiones mayores habrá que conseguir esas curvaturas uniendo diversos elementos. Construido el esqueleto formado por quilla, sobrequilla, roda, codaste, cuadernas, varengas, vagras y baos, comienza el forrado del casco. Como ya se dijo se hará un rebaje a lo largo de la quilla, de la roda y del codaste para encastrar la tablazón, facilitando así la estanqueidad del casco. La tablazón irá clavada a las cuadernas formando hiladas o tracas, como ya se comentó. Las hiladas próximas a la quilla, la conocida como traca de aparadura, serán de madera más gruesa, al igual que sucede con las hiladas del pantoque. A las tracas de la flotación se las denomina cosederos y también serán de madera más gruesa. Se refuerzan también las tracas que forman las cintas de los entrepuentes y cubiertas, es decir se usa madera más gruesa en las tracas donde los baos se unen a las cuadernas. De esta forma se aumenta la resistencia longitudinal del conjunto. Ya se vieron distintos métodos de unión para las tablas que conforman el costado (a solape o tingladillo y a tope). El pequeño espacio que queda entre dos tablas se denomina costura. Para hacer estanco el forro exterior se usa la técnica del calaf

on h hac la. La s ent aceite de linaza, blanco de España y minio de plomo formando una masa elástica que una vez introducida en la costura se seca.

ateo que consiste en meter entre las costuras unas hiladas de estopa cerramientas especiales de calafate. La estopa se embute en la costura

iéndola formar senos unos junto a otros y luego se tapa con brea o masil brea es un alquitrán vegetal que se calienta, volviéndose muy fluido. Eonces cuando se impregna en las juntas o costuras. La masilla se forma con


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CORTE TRANSVERSAL SECCION PROA: 1.Roda. 2. Alefriz. 3. Contraroda. 4. Pie de roda. 5. Dormido. 6. Quilla. 7. Varengas. 8. Caperol o branque. 9. Borda. 10. Regala. 11. Tambucho. 12. Caja de cadenas.

13. Mamparo de colisión. 14. Cámara. 15. Sobrequilla. 16. Plan. 17. Cubierta. 18. Buzarda. 19. Apóstoles. 20. Gatera. 21. Baos

CORTE TRANSVERSAL SECCION POPA: 1. Codaste popel. 2. Codaste proel. 3. Quilla. 4. Curva coral.

5. Vano. 6. Bocina. 7. Pala timón. 8. Hembras. 9. Machos. 10. Prensaestopas. 11. Acoplamiento. 12. Sobrequilla. 13. Dormido. 14. Varenga. 15. Cuaderna. 16. Mamparo popa. 17. Plan. 18. Prensa de la

mecha. 19. Caña. 20. Macha. 21. Limera. 22. Baos. 23. Regala. 24. Saltillo. 25. Barraganete. 26. Trancanil. 27. Bovedilla. 28. Gambotas. 29. Varengas. 30. Yugo. 31. Eje.


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1.3 CONSTRUCCION EN POLIESTER Las resinas sintéticas son productos derivados del petróleo pertenecientes a la familia de los polímeros o plásticos que se emplean en una gran cantidad e aplicaciones industriales en forma de poliéster, poliuretano y nylon, además de para la fabricación de una amplia gama de productos con muy diversas aplicaciones. Poseen una gran resistencia a la compresión pero no a la tracción y a la flexión. En construcción naval estas resinas sintéticas se emplean generalmente en forma de poliéster asociadas a otros materiales con el objetivo de aumentar suresistencia. En este sentido, la asociación de resina y fibra de vidrio se presenta como una combinación idónea en la construcción naval de determinados tipos de buques. La

div mediante algún producto ligante da lugar a planchas.

pro r prec to con la de secado de la r de cobalto

orgánicas.

fibra de vidrio está formada por una serie de hilos de vidrio entrelazados enersas direcciones formando cintas o mechas que adecuadamente unidas

La obtención de la fibra de vidrio se realiza haciendo pasar vidrio fundido a través de un pequeño tamiz de pequeños agujeros. El grosor de los filamentos dependerá de la velocidad de inyección del vidrio en el tamiz; cuanto mayor sea la velocidad de inyección más fina será la fibra. Mezclando la fibra de vidrio con poliéster se obtiene un material con gran resistencia a la flexión y a la tracción. La mezcla se denomina poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV). Las resinas sintéticas también se emplean asociadas con otros materiales como la madera de balsa, el contrachapado marino, el plástico alveolar y la espuma de PVC, obteniéndose buenos materiales para uso en construcción naval. La resina de poliéster necesita después de su empleo un proceso deendurecimiento que se realiza a temperatura ambiente y con ayuda de un producto catalizador y un acelerador. Este endurecimiento, también denominado curado polimerización, es conocido como endurecimiento por sistema catalítico. Los catalizadores empleados en el endurecimiento por sistema catalítico son

ductos químicos llamados peróxidos orgánicos, debiéndose tomaauciones para su uso ya que arden por combustión espontánea y en contac

piel producen quemaduras. Los aceleradores, que disminuyen el tiempoesina, suelen ser productos químicos llamados sales

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Además de mezclar las proporciones adecuadas de resina – catalizador – celerador, se debe tener en cuenta que nunca se debe mezclar por separado el

• Resina epoxy: Es ligera y ofrece gran resistencia a los esfuerzos

para evitar que se produzca porosidad en las otras resinas, evitando así la posterior aparición de ósmosis. Se usa también en construcción en

a tanto para el casco como para superestructuras. Muy común en los

sentarse en forma de filamentos ue se van agrupando hasta conseguir hilos. Estos hilos se recubren con un

a fibra también puede presentarse como un filamento continuo llamado silionne.

e 25 a 50 m de longitud. A estos tejidos se les denomina mat, y en ellos las fibras van

• E-glass y S-glass.

acatalizador y el acelerador debido a la violenta reacción que producen, consistiendo el proceso adecuado en mezclar la resina con el catalizador y luego añadirle el acelerador. Las resinas más comúnmente usadas para la construcción naval son:

mecánicos. • Resina gel-coat: Es utilizada capa exterior cuando se construye con moldes

y sirve

sándwich. • Resina de poliéster: Es la más empleada en construcción naval. Se us

procesos de fabricación con moldes. • Resina vinílica: Es de mayor calidad y proporciona mejores prestaciones

que el poliéster. Ya hemos dicho que la fibra de vidrio suele preqproducto químico que facilita la impregnación de la resina y le da consistencia. Esta operación recibe el nombre de ensimage. LLa agrupación de varios filamentos da lugar a un cordón, también continuo, denominado roving. Este cordón es el que se emplea para la fabricación de tejidos, bien en forma de paños formados por trozos de fibra de entrmdispuestas en cualquier dirección y están aglutinadas por un producto ligante. El mat ofrece una gran impregnación a la resina y se emplea para formación de láminas de PRFV, para unir estructuras, para la formación de laminados, para corregir irregularidades de acabado, etc. También se fabrican cintas formadas por roving de diversos gramajes, y estan formadas por hilos de urdimbre que se disponen a lo largo del tejido y por hilos de trama que se disponen a lo ancho. Las fibras más empleadas en la fabricación tanto de cascos como de velas son:


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• Carbono HM y carbono HT. • Nomex. • Mylar. • Kevlar 29 y kevlar 49. • Spectra 900 y spectra 1000.

dwich. Esta onstrucción consiste en un cuerpo denominado núcleo que va recubierto por

cad l El cmarinofrece El rigidenúcleo s usar para recubrirlo. Para construir en sándwich con madera de balsa o contrachapado se colocan intas de madera cortadas bien en el sentido de la fibra o bien de través y luego e pegan con resina dando la forma deseada. Una vez unida la madera se le da na capa de poliéster para hacerla impermeable y a continuación empieza la olocación de las láminas de fibra por ambas caras que se impregnarán en

de un laminado simple se debe umentar proporcionalmente en más de un tercio del espesor necesario para

Un tipo específico de construcción con PRFV es la construcción en sánc

a ado con PRFV.

nú leo que se emplea en este tipo de construcción puede ser contrachapado o, madera de balsa, espuma de PVC, plástico alveolar, etc. Todos ellos n gran resistencia y poco peso.

objeto del casco de un barco es proporcionar estanqueidad, resistencia y z con el mínimo peso posible, por tanto cuanto mejor sea la calidad del menos capas de laminado deberemo

csucpoliéster. Debido a la baja elasticidad del PRFV en relación con sus otras propiedades mecánicas, que son muy buenas, el espesorasoportar los esfuerzos mecánicos, con objeto de obtener la rigidez suficiente. Esto da lugar a innecesarios aumentos de peso y de coste.


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ruir en sándwich con espuma de PVC como núcleo5 lo que se hace es rear un molde con listones de madera clavados sobre un armazón de cuadernas

a lo cual a veces es ecesario calentar un poco la espuma.

ealizado el recubrimiento completo del casco se enmasillan las juntas y se

t con poliéster). Se repite el proceso de recubrimiento con capas de fibra y poliéster hasta alcanzar el espesor deseado, dejando secar completamente.

Para const

cque dan la forma al casco. Este molde se colocará boca abajo, quedando pues la quilla arriba. Se fijan ahora las planchas de PVC a los listones con tornillos, recubriendo completamente el casco, y dando la forma del casco, parn Reliminan las imperfecciones o deformaciones que observemos, procediendo después a lijar suavemente todo el conjunto hasta dejarlo totalmente uniforme. Se elimina el polvo del lijado y se aplican unas cuantas manos de resina de poliéster para tapar todos los poros.. Una vez que la resina se ha secado se vuelve a lijar completamente y se aplica después la primera capa de PRFV (ma

dwich proporciona relaciones rigidez/peso y resistencia/peso muy óptimas. 5 Este sán


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ha de PVC tanto exteriormente como

a zona de aplicación (exotérmicos), al producir el ecado sin intercambio de calor con el medio.

El proceso de secado es fundamental para que el material obtenido sea óptimo. Es de suma importancia que la humedad durante todo este proceso no supere el 70% y que la temperatura no sobrepase los 16ºC. Una vez secado el producto se vuelve a realizar un lijado completo aplicando después el epoxy para acabar de tapar los poros y realizando el acabado final con el gel-coat. Finalizada la capa exterior se le da la vuelta al casco y se quita el molde de madera realizando la laminación interior de forma similar a la vista. Es conveniente reforzar con varias capas adicionales de PRFV la zona de la quilla, la roda, el codaste, winches, polines del motor, etc., para dar la resistenciaadecuada a los esfuerzos que esas zonas van a soportar en la navegación. En el recubrimiento de la plancinteriormente se puede laminar directamente sobre dicho material, usando resinas que se emplean en los plásticos reforzados, las cuales están dotadas de excelente adherencia. Sin embargo, deberemos evitar resinas de secado rápido6, ya que se trata de productos que producen el secado mediante un considerable aumento de la temperatura en ls

6 Compuestos resina-catalizador-oxidantes


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En la actualidad la construcción en poliéster en sus distintos modos supone la solución constructiva más empleada en la elaboración de barcos de recreo, existiendo con este método la posibilidad de fabricación en serie, lo que provoca un abaratamiento de los costes y produce unidades ligeras, resistentes y con una duración adecuada para la náutica deportiva.

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Construccion Naval