La forma más común de construir cascos, cubiertas y mamparas
en barcos de GRP grandes y pequeños es utilizar laminados
monocapa reforzados con contrafuertes. Hay varios métodos de
fabricación de cascos monocapa y tipo sandwich.
Moldeo por contacto. Se trata, con diferencia, del método más
común para fabricar cascos de GRP monocapa de todos los
tamaños. Consiste en moldear por contacto en moldes abiertos o
negativos que se recubren de resina de poliéster de endurecimiento
en frío y reforzada con de fibra de vidrio.
El primer paso es la preparación del molde. Para cascos de
dimensiones pequeñas o moderadas, los moldes suelen fabricarse
en GRP, en cuyo caso lo primero que se monta es una
forma de madera revestida con GRP cuya superficie externa
reproduce con precisión la del casco La última etapa de la
preparación del molde es el pulimento con cera y la aplicación
de alcohol polivinílico (PVA) u otro agente desmoldeador
similar. El revestimiento empieza por la aplicación de una capa
de gel pigmentado a base de resinas de buena calidad. La laminación
continúa, antes de que endurezca por completo el recubrimiento
de gel, por medio de alguno de los siguiente procesos:
• Pulverización. Los refuerzos o trenzas de fibra de vidrio se rocían
con resina de poliéster mezclada en el pulverizador con un
agente catalizador y otro acelerador.
• Aplicación manual de capas. La resina mezclada con el catalizador
y el acelerador se deposita a discreción sobre el recubrimiento
de gel o sobre un contrachapado de refuerzo previamente
impregnado a brocha, rodillo o pulverizador.
Estas técnicas permiten la aplicación eficaz de refuerzos muy
resistentes (se han utilizado con éxito tejidos de hasta
4.000 g/m2, aunque para la fabricación a gran escala son preferibles
los de 1.500 a 2.000 g/m2), que aceleran la laminación
con bajos costes de mano de obra. De forma similar se recubren
rápidamente los paneles planos o casi planos de cubiertas y
mamparos. Se ha logrado fabricar en serie un tipo de cascos
de 49 m, incluidos mamparos y cubiertas, con un plazo de
10 semanas por casco.
Moldeo por compresión. El moldeo por compresión se hace aplicando
presión, normalmente acompañada de calor, a la superficie
de un laminado aún en fresco para incrementar su
contenido en fibra y reducir los vacíos presionando hasta
eliminar el exceso de resina y aire.
Moldeo por bolsa de vacío. Este proceso, que podría considerarse
como una variante del moldeo por contacto, consiste en colocar
sobre el molde una membrana flexible de polietileno o de cualquier
otro material equivalente, separada del laminado fresco
por una película de PVA, sellar los bordes y someter a vacío el
espacio situado bajo aquella para someter el laminado a una
presión de hasta l bar. El secado se acelera colocando el componente
envuelto por la bolsa en un horno o calentando el molde.
Moldeo en autoclave. Se alcanzan presiones mayores (de 5 a
15 bar) y temperaturas más elevadas, condiciones que incrementan
el contenido de fibra y mejoran las cualidades mecánicas,
realizando el moldeo con bolsa de vacío en el interior de
un autoclave (horno presurizado).
Moldeo en matriz adaptada. El material de moldeo sin endurecer,
que en el caso de componentes de gran tamaño, como el casco
de una embarcación, probablemente sea una mezcla pulverizada
a base de resina y fibra de vidrio suelta, o un tejido de fibra de
vidrio cortado e impregnado, se comprime entre moldes positivo
y negativo igualados, casi siempre de metal, con aplicación de
calor en caso necesario. Como los moldes son muy caros, esta
técnica sólo es rentable para grandes tiradas, por lo que raras
veces se emplea en la construcción de embarcaciones pequeñas.
Devanado de filamentos. Esta técnica consiste en devanar fibras
de refuerzo en forma de hilaza continua que se impregna con
resina justo antes del devanado (devanado en mojado) o que está
previamente impregnada con resina parcialmente endurecida
(devanado en seco), en un mandril que define la geometría
interna.
Construcción en sandwich. Los cascos, cubiertas y mamparos del
tipo sandwich se fabrican mediante moldeo por contacto con
resina de poliéster de secado a temperatura ambiente, de
manera muy parecida a las estructuras de monocapa. En primer
lugar se extiende sobre el molde en negativo la capa externa de
GRP. Las tiras de material del núcleo del molde se incrustan en
una capa de poliéster o de resina epoxi. La última operación
consiste en extender la capa interna de GRP.
Poliéster y resinas epoxi. Las resinas de poliéster no saturadas son,
con mucho, los materiales para matrices más utilizados en los
laminados estructurales para aplicaciones navales. Estos materiales
deben su eficacia al coste moderado, a la facilidad de utilización
en técnicas de fabricación por tendido manual o
pulverización y a sus buenas prestaciones generales en entornos
marinos.
Se comercializan tres tipos básicos:
1. Poliéster ortoftálico, producto de la combinación de anhídridos
maleicos y ftálicos con un glicol (normalmente propilenglicol);
es el material para matrices menos costoso y más utilizado en
la construcción de embarcaciones pequeñas.
2. Poliéster isoftálico, que contiene ácido isoftálico en vez de anhídrido
ftálico; es más costoso, presenta cualidades mecánicas
algo mejores, es resistente al agua y suele utilizarse en la construcción
de embarcaciones deportivas de altas prestaciones y
en recubrimientos a base de gel marino.
3. Sistemas epoxi bifenólicos, en los cuales el ácido o el anhídrido
ftálicos se sustituyen parcial o totalmente por bifenol A;
aportan, a un coste sustancialmente más elevado, mayor
resistencia al agua y a los productos químicos.
