Mecanismos Para Redução de Peso

O post da última semana discutiu como diminuir o peso de uma estrutura também diminuir a intensidade das forças atuantes, além de abordar a importância que a distribuição dos pesos tem não só no projeto estrutural, como no comportamento de outros parâmetros de projeto da embarcação, incluindo a estabilidade transversal.

É muito comum que embarcações de passeio que naveguem em regime de planeio possuam um ambiente que fica acima da casaria, chamada de hard top. Essa estrutura está submetida à elevadas acelerações verticais e está muito acima da linha d’água, o que significa que sua massa deve ser a menor possível para não elevar exageradamente o centro de gravidade e para que a intensidade das forças atuantes seja a menor possível.

Para conseguir diminuir a massa desse elemento, o construtor deve refletir na composição típica dos laminados estruturais de embarcações. Após a aplicação do gelcoat no molde, existe a laminação do skin coat, seguido das camadas de tecido estruturais normalmente combinados com mantas e dos materiais de núcleo.

O skin coat é composto por múltiplas camadas de manta normalmente laminadas com resinas estervinílicas. Ele possui a função de fornecer resistência química e garantir o excelente acabamento dos laminados, evitando o print-thru das fibras e dos groovings do material de núcleo. O skin coat não possui nenhuma contribuição estrutural para as peças e é um laminado pesado, já que é construído com mantas e rico em resina.

Ele faz sentido na construção de cascos que estão em contato direto com o mar e precisam de proteção química para evitar que os laminados estruturais tenham contato com a água e umidade. Essa função não é crítica para peças como o hard top, que estão afastadas das maiores fontes de umidade da embarcação.

Para remover o skin coat e ainda assim evitar o print-thru, os construtores podem recorrer à espumas com cortes mistos. Na face interior, o corte deve ser desenvolvido para facilitar a permeabilidade da resina durante a infusão e possuir perfurações passantes para o transporte de ar e resina para a face exterior, que pode ser completamente plana.

Para garantir que os tecidos da face externa tenham adesão adequada ao material de núcleo, o construtor deve utilizar uma resina com alto poder de adesão durante o processo de infusão a vácuo, que deve ocorrer com um gradiente de pressão muito próximo de 1 atm. Para isso, o molde deve ser ter baixa porosidade e ser adequadamente testado, assim como todo o setup de infusão deve ter passado pelo drop test.

Existem resinas poliéster de infusão com adesividade o suficiente para serem aplicadas nessas situações, o que também possibilita o uso de tecidos sem manta, construídos somente com filamentos contínuos que possuem alta eficiência estrutural. Dessa forma, mais algumas camadas de manta e a resina que as acompanham são eliminadas do plano de laminação.

Esses são alguns dos mecanismos à disposição dos construtores para redução de peso de um elemento estrutural que está sujeito a elevadas acelerações verticais e pode ter grande influência na posição do centro de gravidade vertical da embarcação e, consequentemente, no conforto da navegação. Por não utilizarem nenhuma matéria-prima diferente, esses mecanismos não elevam o custo da construção e ainda consomem uma quantidade menor de resina.