Fibercom hybrid dyneema versus filmless

[Tatone]

(13-06-2017 11:30)marcofailla Ha scritto:  SE, una vela filmless, cioé fatta da un sandwich di tessuto-fibra-tessuto, si "scolla" perché gli strati di cui sono fatte sono duttili e malleabili, cioè che non si rompono a fatica (scusate l'utilizzo di termini impropri) tanto é vero che la mia randa di dacron ha 15 anni e ancora é tutta d'un pezzo
codesta vela filmless si delaminerebbe quando, avendo improvvidamente messo del rigido carbonio dentro al sandwich malleabile, questo si spezza, in questo caso lo scollamento dei due strati può non esserci,
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Caro Marco, in realtà ci sono molte differenze. La storia delle vele "composite" (si chiamavano così prima che qualcuno poi le chiamasse laminate) nasce nei lontani anni 70, quando qualcuno pensò che incollando una pellicola di mylar sul tessuto, si sarebbe potuto conferire a questo la capacità di resistere bene anche a tutti quegli sforzi che non fossero orientati nella sola direzione dell'ordito. Prima di questo, il passaggio dal cotone al dacron era stato quasi obbligato, perché il dacron poteva essere "apprettato" in fase di finissaggio, cioè in pratica scaldato fino a far rattrappire fortemente una contro l'altra le fibre della trama in modo da dare al tessuto una maggior resistenza anche in quella direzione. Quando la vela invecchiando perdeva l'apprettatura, si trasformava tuttavia in una bella mutanda larga...
Tornando al nostro primo "Mylar", il materiale in pratica era fatto incollando un foglio di acetato (il mylar appunto) sopra il tessuto, con il risultato che questo strato trasparente si prendeva tutti quegli sforzi per i quali il tessuto cedeva. La cosa funzionava bene in condizioni ideali, fino a quando il carico sulla vela non superava il carico di snervamento del mylar (con il tessuto di dacron non era poi così difficile, bastava portare una vela "fuori range" per farlo). All'epoca, succedeva che con la deformazione permanente della pellicola di mylar la vela risultava praticamente da buttare, perdeva completamente la forma a quel punto anche con i venti leggeri. Allora, qualcun'altro pensò: ma perché oltre a rendere la vela isotropa con il mylar non ci mettiamo sopra una bella "armatura" fatta con dei nastri di materiale a bassissimo allungamento orientati nelle direzioni degli sforzi principali per evitare i "fuori range" e le conseguenti deformazioni permanenti? Era nato così il cosiddetto "tape drive", che potremmo dire è stato l'antenato delle vele moderne, capace di performare benissimo, di durare molto di più delle altre tecnologie dell'epoca e di costare tutto sommato poco (la vela sottostante poteva essere banalmente costruita a ferzi orizzontali, molto meno costosa delle triradiali, tanto poi erano i tapes a prendersi gli sforzi maggiori e a impedire deformazioni).
Con l'evoluzione dei materiali (soprattutto delle colle, le fibre già erano ben conosciute), c'è stata poi l'evoluzione più recente delle vele a sandwich, fatte di vari strati incollati fra loro. Il termine "laminazione" è forse un po' improprio, perché nella produzione di questi materiali non c'è in nessun momento un procedimento vero e proprio di "laminazione", c'è semplicemente un incollaggio e un successivo passaggio del sandwich attraverso una specie di laminatoio che pressa fortemente i vari strati distribuendo perfettamente la colla e togliendo l'aria. Molte velerie fanno la stessa cosa mettendo sottovuoto le membrane e utilizzando così la pressione del sacco a vuoto, comunque di un'ordine di grandezza inferiore a quella ottenibile dai rulli del laminatoio.
Il risultato è comunque un sandwich di materiali incollati fra di loro, fibre, tessuti, pellicole. Il sandwich è necessario per "contenere le fibre" e mantenerle in posizione, dunque gli strati esterni di pellicola o di taffettà/tessuto hanno proprio questo scopo. In pratica le fibre fanno resistere la vela e ne mantengono la forma, pellicole e taffettà invece tengono insieme tutto e tengono anche fuori l'aria, facendo funzionare la vela!
Più sono numerosi questi strati e più elevato è il loro spessore, più alto sarà il rischio di avere separazione tra i vari strati (la delaminazione chiamiamola di Kermit, in pratica lo "scollaggio" degli strati... :smiley4. Per semplicità e chiarezza, lo scopo dei vari strati è il seguente:
Fibre resistenti (Dyneema, Carbonio, Technora, Kevlar, ecc...): hanno il solo scopo di reggere i carichi nelle direzioni nelle quali sono orientate.
Pellicole: come detto e spiegato, hanno lo scopo di conferire resistenza in tutte le direzioni alla vela, anche in quelle direzioni nelle quali non abbiamo la fibra. Nelle moderne vele da regata ci si ferma qui, bastano pellicole e fibre.
Taffetà o tessuti: hanno lo scopo principale di proteggere le fibre dai raggi UV che ne degradano le caratteristiche meccaniche e le pellicole dagli sfregamenti, di fatto incrementando di molto la durata nel tempo delle vele (inutile sulle barche da corsa, molto apprezzata per quelle da crociera o da giro del mondo...)
Ora, per vele da regata è intuibile che rinunciare agli strati di taffettà è solo un vantaggio, si riducono i problemi di delaminazione, si riduce il peso, senza praticamente nulla togliere alle performance. Mentre per le vele da crociera il ragionamento è l'esatto opposto: rinuncio un po' alle performance, ma neanche tanto viste le differenti scelte di taglio delle vele, per semplificare la struttura e dimenticarmi gli strati di pellicola, che tutto sommato per il crocerista portano quasi solo controindicazioni, le muffe e le infiltrazioni di umidità davanti a tutti, ma anche rotture e delaminazioni.
Qualcuno parlava anche di rottura delle fibre, ma questo è un problema ben diverso che penso oggi sia stato abbastanza dimenticato con l'evoluzione che c'è stata nella conoscenza dei materiali. Oggi forse avviene solo se il velaio sbaglia marchianamente nel dimensionamento o nell'accoppiamento delle fibre, possiamo forse derubricarla a errore di progetto, che ne dite?
Mi scuso per il pippone, mi sembrava però necessario fare un po' di chiarezza "costruttiva", visto lo spirito non proprio altrettanto "costruttivo" di alcuni post...