Welke bouwmethode nu gebruiken?

Dit is misschien wel de meest belangrijke keuze die we moeten maken. Gelukkig heeft Porter al veel ervaring opgedaan toen hij in de negentiger jaren de 12 meter Cat “Double Twenty” bouwde. In die periode werd door zelfbouwers bij composiet bouw vooral de handlay-up methode gebruikt met een kern van hout (bv red cedar en/of balsa). Nu hebben we meer keuzes zoals kitbouw en vacuüm infusie.

Belangrijke randvoorwaarden voor ons in de keuze is:

• Zo licht mogelijk bouwen.
• Optimale verhouding in glas/epoxy voor het sterkste resultaat en minste gewicht.
• Aandacht voor gezondheid tijdens het werken met epoxy.
• Schuren en plamuren minimaliseren (tijd, geld en gewicht!)

De keuze voor de bouwmethode en het bouwmateriaal gaan eigenlijk hand in hand.

Na wat onderzoek en waardevolle gesprekken met andere bouwers werd al snel duidelijk dat foam bouw met de vacuüminfusie methode voor ons het beste werkt. Foam wordt naast de scheepvaart ook veel gebruikt in vliegtuigbouw, kano’s, surfplanken etc. Er zijn verschillende soorten met ieder zijn eigen kenmerken.

Vooral een hoge breek sterkte, licht in gewicht en geen vochtopname maakt dit materiaal uiterst geschikt. Daar komt bij dat het materiaal zelf luchtdicht is waardoor het goed te gebruiken is in een vacuüm proces.

In het ontwerp wordt rekening gehouden welke type foam voor welke delen nodig zijn en voldoet aan de sterkteberekeningen voor CE certificering. De combinatie van foam, glasvezelmatten en epoxyhars bepalen de sterkte van de plaat. Het ontwerp de sterkte van de hele boot.

Eerst maar eens een korte vergelijking van 3 bouwmethodes.

Handlay-up in Red Cedar 

De Double Twenty was gebouwd in 15 mm red cedar met balsa dekken. Bekleed met 600 grams biax glasmatten.
De rompen werden gestripplanked op mannetjes mallen, geschuurd en daarna handlay-up bekleed met de epoxy en matten.

Foto’s van de bouw van de Double Twenty, gestart in 1995.

Er zaten nogal wat uitdagingen aan deze methode:

• De latten van 5-7cm breed werden gelijmd en met hulpschroeven aan de mal geboord. Per keer kon je 6-7 latten erop zetten, dan moest de epoxy een dag uitharden.
• Door de vele smalle latten waren er ook kilometers naad die je goed moest schuren voordat je de laminaat aanbracht.
• En natuurlijk de vele gaatjes van de hulpschroeven plamuren.
• Om de verhogingen door overlap van de matten te minimaliseren zijn daar eerst stroken in gevreesd.
• De dag dat het laminaat werd aangebracht was een uitdaging op zich. Enkele dagen voorbereiden: matten klaarleggen, emmers vol epoxy mengen, hulp inroepen !! De hele romp moest tenslotte in 1 dag in de laminaat. Porter heeft iedere mat luchtvrij aangebracht. Edward was de aangever en Martien stond heel de dag epoxy aan te maken.
• Ondanks alle goede voorbereidingen blijft het nog een behoorlijke plamuur en schuur klus.

Als men tegenwoordig al handlay-up werkt, wordt dat steeds vaker gecombineerd met vacuüm trekken (vacuum bagging). Door het vacuüm wordt er epoxy ‘weggezogen’ zodat de verhouding glas/epoxy optimaler wordt.

Kit bouw in Duflex

Verschillende ontwerpers bieden de mogelijkheid om met een kit te werken. Dan zijn alle onderdelen op Duflex platen uitgevreesd. Op de Duflex platen is machinaal al het laminaat aangebracht en aan de randen een verzetje gevreesd voor montage. Hierdoor kun je vrij snel starten met samenstellen van de delen. Denk maar aan de modelbouw pakketten die je wellicht als kind hebt gemaakt of gezien.

Deze methode werkt erg schoon en er is doorgaans een optimale verhouding glas/epoxy gerealiseerd. De kit bespaart absoluut tijd. Toch zijn er nog veel delen waar je extra matten op moet plakken. Daar komt bij dat je nog steeds de rompen handmatig moet bouwen. Uiteindelijk was het voor ons een keuze tussen investeren in tijd of in geld.

Vacuum infusiemethode

De professionele yachtbouw gebruikt steeds vaker de vacuüm infusiemethode.

Grote voordelen zijn:

• Reproduceerbare verhouding glas/epoxy.
• Epoxy blijf in een gesloten systeem dus schoon en veilig.
• Glad resultaat waardoor schuren en plamuren tot het minimale beperkt worden.
• Grote objecten kunnen met minimale mankracht in glass/epoxy gezet worden.

Met deze keuze hebben we gelijk een volgende uitdaging.

Hoe krijgen we de romp zo gemaakt dat hij luchtdicht is voor de vacuüm methode?

Een bezoek aan Henny van Ootmarsum van www.fram.nl heeft veel opgeleverd. Tijdens de bouw van zijn trimaran heeft hij veel ervaring opgedaan met deze bouwmethode.

En zo gaan we de bouw van de rompen nu aanpakken:

• Stap 1: Maken en opstellen vrouwtjes bouwmallen beide rompen.
• Stap 2: Aanbrengen panlatten voor een body waarop foam vastgemaakt wordt.
• Stap 3: Bekleden met foam.
• Stap 4: Opvullen naden tot luchtdichte romp.
• Stap 5: Droog aanbrengen van glasvezelmatten etc voor vacuüm infusiemethode.
• Stap 6: De dag van de waarheid, vacuüm infusie toepassen.
• Stap 7: Aanbrengen vloerdelen, schotten en alles wat al mogelijk is in deze fase.
• Stap 8: Romp liften en draaien (onderzijde boven)
• Stap 9: Vacuüm infusie buitenzijde
• Stap 10: Romp liften en draaien (naar begin stand)

Bouwen in een mannetjes- of vrouwtjesmal 

Beide methodes hebben zo hun voor en nadelen. Met de vrouwtjesmal hebben we het voordeel dat we veel minder naden krijgen en in 1 keer vacuüm infusie kunnen toepassen. Het nadeel is dat we de romp 2x moeten draaien. Maar met een bouwgewicht van ca 250 kg per romp is dat te overzien.

Mannetjes mal, de mal staat ‘in de boot’ en de foam komt er aan de buitenkant tegenaan (veelal in de lengterichting met stroken van 6-7cm).
(dit is de opstelling die Porter bij de 1e zelfgebouwde boot heeft gebruikt en met handlay-up gelamineerd)

Vrouwtjes mal (stap 1), de mal staat ‘buiten de boot’, en de foam maak je er aan de binnenkant tegenaan. Door eerst in de lengterichting panlatten op de mallen te schroeven (stap 2) krijg je een mooie ‘body’ om met verticale stroken foam van 40-50cm te werken.

Bouwen in verticale stroken betekent op 2 rompen al ruim 1,5 kilometer minder naad. Minder kans op luchtlekkage, minder te plamuren en schuren en minder epoxy dus lichter.

Door de foam met een verf föhn te verhitten is hij goed in model te buigen. Bij een vrouwtjes mal kun je zo dus de foam in de mal duwen (stap 3) om de juiste vorm te krijgen. Bij een mannetjesmal moet je de foam eromheen buigen en dus lastiger aan te brengen.

De gevormde foamplaten schroeven we aan de buitenzijde tijdelijk vast op de panlatten om in vorm te houden, zo blijft ook de binnenkant mooi luchtdicht.

De naden tussen de stroken foam vullen we op met een mengsel van epoxy en microballons (epoxy vuller) en nog licht schuren voor een mooi vlak geheel (stap 4).

De binnenzijde van de romp kan nu bekleed worden met droge glasvezelmatten en voor het infusieproces (stap 5) worden er tijdelijk extra lagen infusiemateriaal en slangetjes aangebracht. Voor we overgaan op de infusie testen we of alles ook écht vacuüm is. Eindelijk mogen de vacuüm pompen hun diensten bewijzen.

Met het infusie proces (stap 6) duurt maar 1,5-2 uur per romp voordat de glasmatten volledig zijn volgezogen met epoxy. Betekent nog steeds flink doorwerken om voldoende aangemaakte epoxy te hebben in die 1,5-2 uurtjes. Daarna blijven de pompen nog ca 24 uur de romp vacuüm houden zodat de epoxy kan uitharden.

Thuis op de keukentafel laten we in vereenvoudigde vorm zien hoe vacuüm infusie werkt.

Voordat we de rompen gaan draaien (stap 8) brengen we zoveel mogelijk vaste delen aan (stap 7). We kunnen er nu goed bij en krijgen gelijk extra stevigheid voordat we gaan draaien. De meeste delen maken we met infusiemethode zodat we ook daar op een gezonde manier optimale resultaten krijgen.

Volg de vorderingen van de bouw bij voortgang