De onderdelen die af zijn.

Even een kort status overzicht. Van de 102 onderdelen die ik van schuim-glasvezel epoxy moet maken heb ik er inmiddels 68 gemaakt. Nog 34 te gaan...

Als ik in Free!Ship alleen de onderdelen toon die ik nu af heb ziet dat er zo uit:

Zoals je ziet moet ik vooral nog de lange min of meer banaanvormige stroken maken die de romp vormen. Vrijwel alle interieurdelen zijn af. Hetzelfde geldt voor de floats.

Winter komt...

De laatste tijd is het flink koud in de fietsenschuur die ik

heb omgebouwd tot werkplaats voor mijn boot.Niet geïsoleerd en niet verwarmd; eerdere jaren heeft het daar wel eens gevroren. De epoxy hars is zo dik door de kou dat 'ie haast niet uit het vat loopt. Van uitharden zal bij deze temperaturen wel geen sprake zijn...
Dus aan de slag. Eerst een plek maken waar de harder en de hars, die bij voorkeur een stabiele 20° moeten zijn bij verwerking, bewaard kunnen worden. Boven de verwarming in de bijkeuken lijkt een geschikte plaats dus daar bouw ik een rekje waarop de containers bewaard kunnen worden, met iets lager een plankje waarop ik de weegschaal kan zetten voor het mengen in de juiste verhouding. Tussen de vaten heb ik een tijd een thermometer geplaatst, de temperatuur blijft redelijk stabiel: net iets boven de 20°.
Natuurlijk heeft het niet zoveel nut om de epoxy lekker warm te bewaren om deze vervolgens te injecteren in een laminaat van 5 graden. Ik moet dus de werkplaats gaan verwarmen. Toevallig een 3 kWh ventilator kachel te koop bij de Aldi. Dat is ook ongeveer het maximale vermogen dat de bedrading en de stoppen in huis aan kunnen. 
Tijdens het injecteren van de vorige sheet bleek zelfs het voluit zetten van de kachel niet voldoende, hoewel ik toen de epoxy nog niet verwarmd bewaarde. Een deel van het glas kreeg geen epoxy door de stroperigheid daarvan. Gelukkig viel dit deel maar voor een heel klein stukje op een onderdeel, en was de rest van het 'droge' laminaat toch restafval.

Vorig weekend naar de Gamma geweest voor 60 meter electriciteitsbuis om een verwarmingstunnel te bouwen. Eerder had ik al 100 m. bubbelplastic gekocht en daarmee het plafond van de werkplaats bekleed. Er was nog genoeg over om daarmee de verwarmingstunnel te bekleden. Ook de platen piepschuim die ik eerder gebruikte bij het dubbelzijdig lamineren komen nu goed van pas, ik kan ze mooi over de tunnel van bubbelplastic heen leggen. Met de ventilatorkachel aan het ene uiteinde blijft het aan het andere uiteinde 22 graden, zelfs met de kachel op half vermogen, 1500 W.
Ook het aanzuigen van de epoxy gaat nu super goed: bij een vacuüm van 90% en de materialen op de optimale temperatuur is het glasvezel in een dik uur volledig geïnjecteerd met epoxy.
Overigens wel leuk om eens uit te rekenen hoeveel kracht de luchtdruk eigenlijk levert: stel normale luchtdruk is 1 kg per vierkante centimeter. Bij 90% vacuum blijft daarvan ongeveer 900 gram per cm2 over. De platen die ik momenteel bereid zijn 97 x 715 = 69355 cm2. Deze oppervlakte is maar voor 1 kant, dus verdubbelen tot 138710 cm2. In totaal levert de luchtdruk op de hele plaat een kracht van 0.9 x 138710 = 124839 kilogram.  Enorm!

Mallen van papier maken

Op dit moment heb ik 64 verticale en horizontale schotten voor drijvers, interieur en kajuit klaar.
In totaal moet ik 102 gelamineerde onderdelen maken, dit is inclusief de panelen voor de rompen. De onderdelen die nu klaar zijn waren relatief klein en redelijk makkelijk te maken omdat er vrijwel geen kromme lijnen in zitten. Nog een paar kleinere onderdelen, dan kan ik beginnen met de huidpanelen voor de rompen.

De afgelopen dagen ben ik bezig geweest met het maken van de offset tabellen voor de huidpanelen. Een offset tabel is een tabel met daarin de maten van een onderdeel. In mijn geval kan ik deze tabellen laten genereren door Free!Ship, het programma waarmee ik het ontwerp van de trimaran heb gemaakt.
Free!Ship geeft mij een tekstbestand van 115 regels, met op iedere regel een X en een Y coördinaat. Door deze punten op een strook papier te tekenen ontstaat de vorm die ik moet lamineren. 

Het hoekpunt linksonder is moeilijk te vinden in de offset tabel.

Helaas is 115 punten wat te veel van het goede: bij een paneel lengte van 7 meter is dat iedere 12.5 cm een punt. Al deze punten uitmeten op een mal zou veel te lang duren. Aangezien de curven van de huidplaten redelijk flauw zijn kan ik wel met minder toe: ik neem steeds een afstand van ongeveer 30 tot 45 cm tussen de punten.
Het lastige hierbij is dat de hoekpunten, bijvoorbeeld bij de overgang tussen kim en spiegel, niet zijn gemarkeerd. Die moet ik dus handmatig opsporen. Is meestal wel te doen, omdat ze vaak bij een punt liggen waar een van de dimensies een maximum of minimum heeft. Maar in sommige gevallen is dat moeilijker, bijvoorbeeld bij het hoekpunt linksonder in de tekening.
Het tekstbestand uit Free!Ship importeer ik in een Google Docs spreadsheet. Daarin maak ik ook een grafiek (Scatter Chart) van de punten, om te controleren of de vorm klopt. De schaal van de X-as is daarbij overigens niet gelijk aan die van de Y-as, waardoor er een nogal ingedikt geheel ontstaat. 
Vervolgens selecteer ik de punten die ik wil gaan gebruiken in de mal, waarbij ik dus goed oplet dat ik de hoekpunten wel meeneem.

De vorm van het paneel wordt wat ingedikt afgebeeld in de grafiek

Nu is het zaak de mal te maken. Hierbij gebruik ik de lamineertafel van 7.36 als tekentafel. Eerst rol ik een dikke 7 meter papier uit (ik heb een rol plotterpapier van 100m x 92cm gekocht, helaas net 5 cm minder breed dan de Lycell panelen waar ik de onderdelen van maak). 
De X-coördinaten van de ongeveer 40 geselecteerde punten zet ik uit langs de lange kant van het papier. Vervolgens neem ik een aluminium strip van 700 x 20 mm die ik nog had liggen. Daarop plak ik op 1 kant schilderstape, waarop ik de Y-coördinaten uitzet. Aan de beplakte strip bevestig ik een grote haakse driehoek zodat ik daarmee de Y-coördinaten kan overnemen op de mal.

X-coördinaat langs de rand van het papier, Y-coördinaat op de aluminiun strip. Punt 3 (bij de scherpe punt van de driehoek) is reeds op de mal overgenomen.

Rest slechts nog het trekken van de lijnen tussen de punten.
Als alle mallen klaar zijn kan ik de ca. 7m lange panelen gaan lamineren. Daarna kan ik de punten van de mal, door er een punaise of iets dergelijks door te drukken, overnemen op het laminaat. De gaatjes verbinden met lijnen, en vervolgens het onderdeel uitzagen.
  

De kracht van de wind

Eén van de belangrijkste gegevens bij het ontwerp van een zeilboot is de kracht van de wind. Zonder wind kom je niet vooruit, maar te veel wind kan je boot vernielen. Het centrale vraagstuk bij het ontwerpen is hoeveel kracht komt er op dit onderdeel te staan, en hoeveel van welk materiaal is er nodig om deze kracht (ruimschoots) te weerstaan.
Iedere kracht die bij normaal gebruik op een zeilboot wordt uitgeoefend is uiteindelijk afkomstig van de wind (we gebruiken natuurlijk geen buitenboordmotor ;-p ).
We beginnen met de definitie van 'normaal gebruik'. In een eerdere blog 'Eisen aan het ontwerp' heb ik aangegeven dat het beoogde vaargebied het Lauwersmeer en de Waddenzee is. Dit zijn redelijk beschutte wateren, waar een haven meestal binnen een paar uur varen te bereiken is. Ik ga er vanuit dat ik boven windkracht 6 niet ga uitvaren, en dat ik goed op het weerbericht let voordat ik vertrek. Het is derhalve niet te verwachten dat het scheepje meer dan windkracht 7 te verduren zal krijgen.
Hoe groot is nu de kracht van de wind bij windkracht 7? Volgens de schaal van Beaufort op wikipedia heeft de wind bij windkracht 7 een snelheid van 13.9 tot 17.1 meter per seconde. Laten we voor de zekerheid het hoogste getal nemen: 17.1 m/s. De KNMI heeft een formule voor de kracht van de wind op een oppervlak die we kunnen gebruiken om de kracht op het zeil te berekenen

Fw = 0.5 x luchtdichtheid x windsnelheid2 x zeiloppervlak

Voor de luchtdichtheid mogen we een gemiddelde waarde van 1.225 aannemen, voor de windsnelheid hadden we 17.1 bepaald. Blijft over het zeiloppervlak. Stel dat dat 30 m2 is, dan komen we op een totaal van 

5373 Newton, ongeveer 548 kg

Deze kracht gebruiken we later bij het berekenen van bijvoorbeeld het kentermoment en de krachten die de verstaging te verduren krijgt.

Proces: lamineren van een basisplaat

Toen ik ervoor koos om een knikspant ontwerp te gaan maken was de belangrijkste reden dat er bij knikspanten een handige bouwwijze mogelijk is: vrijwel alle onderdelen kunnen uit vlakke plaat gemaakt worden.
Als je dan onderdelen gaat maken kan dat in principe op twee manieren. Eerste manier is door ieder onderdeel apart te maken: juiste vorm uit de plaat zagen, en glasvezel en hulpmaterialen uitknippen. Deze lagen in de juiste volgorde in een vacuümzak leggen en voorzien van epoxy. Een voordeel van deze manier is dat je iets minder epoxy gebruikt, maar daar staat weer tegenover dat je meer vacuümzakken moet maken waardoor het verbruik daar weer wat hoger ligt. Een belangrijker nadeel is dat de doorlooptijd snel oploopt omdat ieder onderdeel ongeveer 24 uur moet uitharden voordat de volgende sessie kan starten.

Perforeren van de Lycell platen

De manier waar ik voor heb gekozen gaat uit van grote platen die in één keer worden gelamineerd, en waar na uitharden de onderdelen worden uitgezaagd. Hierdoor kunnen er veel onderdelen tegelijkertijd gelamineerd worden. Nadeel is dat de ruimte tussen de onderdelen ook gewoon van glas en epoxy worden voorzien, wat dan weer verlies is. Al met al denk ik dat dit toch ook de goedkoopste methode is: je bespaart behoorlijk op de materialen voor de vacuümzakken. Beide methoden hebben ongeveer evenveel glas verlies, bij de ene knip je het voor het vacuümeren af, bij de andere manier zaag je het na afloop af.
Het proces gaat ongeveer als volgt.

1. Plaatmateriaal uit voorraad halen en perforeren. Mijn lamineer tafel heb ik zodanig gebouwd dat het eigenlijk een grote doos is, waarvan het deksel (7.32 x 1.22 m) met een paar takels open gezet kan worden. In de doos bewaar ik mijn voorraad Lycell schuimplaten. Ik neem steeds 3 platen van 216 x 97 cm om daarvan één 'sheet' te maken die ik ineens lamineer. Ik heb dan mallen klaar van de onderdelen die ik uit deze sheet wil halen. Belangrijk: neem per sheet onderdelen die hetzelfde basislaminaat nodig hebben. Zo heb ik de eerste twee sheets gelamineerd met 400 gsm glas aan beide zijden. De drie gepakte platen leg ik klaar op de tafel, en worden voorzien van gaatjes. Deze gaatjes zorgen er o.a. voor dat tijdens de vacuüm injectie niet veel verschil in impregneer snelheid ontstaat tussen onderste en bovenste laminaat. Op de lamineertafel heb ik 2 cm dikke piepschuim platen geplakt waardoor het gemakkelijk is om met het afgebeelde gereedschapje gaatjes in de plaat te prikken. Deze piepschuim platen dienen nog een ander doel waar ik zo meteen op terug kom.
2. Vacuümzak uitknippen. Hiervoor gebruik ik dampremmende folie PE van 0.15 mm. Dit is een behoorlijk dikke folie die daardoor vrijwel nooit lek is. Wordt veel in de bouw gebruikt. De rol die ik heb is anderhalve meter breed, maar de folie is opgevouwen zodat de totale breedte 6 meter is. Ik knip er steeds ongeveer 7 meter af, en knip die vervolgens in de lengte doormidden zodat ik twee stroken van 3 x 7 meter heb. Per sheet gebruik ik één zo'n strook om de vacuümzak van te maken.
3. Lamineertafel prepareren. Ik begin met 

   

   Houdt ruimte tussen het piepschuim voor
    de spiraalslang

   het stofzuigen van de lamineertafel, maar neem de rest van de schuur ook even mee. Vervolgens plaats ik op de tafel de piepschuim isolatieplaten. Deze zijn 100 x 60 cm, ik leg er 7 in de lengte achter elkaar en plak ze aan de tafel vast. De andere zeven idem, zodat ik twee lange stroken van 7 meter heb. Tussen de stroken houd ik een anderhalve centimeter vrij, zodat ik daar straks ruimte heb voor de spiraalslang die de epoxy moet aanvoeren. Overigens haal ik het piepschuim tussen lamineersessies meestal niet weg.
4. Laminaat prepareren. Eerst de plastic folie plaatsen, zo vlak mogelijk, maar wel zo dat de gleuf tussen de piepschuim platen overvloedig ruimte biedt aan de spiraalslang, die vervolgens geplaatst wordt. Door enkele lijmklemmen op het piepschuim langs de rand van de tafel kan ik de slang mooi tussen de platen fixeren. Ook langs de lange kant van de tafel moet genoeg folie overblijven, ik neem ongeveer 20 cm. Nu de onderste folie en spiraalslang geplaatst zijn komt de peel-ply. Dit is een licht polyester weefsel dat niet goed hecht aan epoxy. Het vormt na lamineren een soort beschermlaag waardoor de panelen mooi schoon blijven tot verdere verwerking. Tegen die tijd trek je de peel-ply van je onderdeel af, waardoor er een mooi schoon laminaat tevoorschijn komt, met een prachtig profiel waar verdere glaslagen uitstekend op hechten.
   De rol peel-ply is toevallig 100 cm breed, net iets breder dan de Lycell schuimplaten. Hier hoef ik dus niets van de breedte af te knippen en volstaat het uitrollen en afknippen van 650 cm. Deze en de volgende lagen materiaal leg ik precies in het midden zodat aan beide zijden van de aanvoerslang evenveel materiaal ligt. De laag peel-ply plak ik hier en daar vast aan de folie, zodat ze niet verschuift als ik er straks glasweefsel overheen trek.
   Vervolgens komt de eerste laag glas, bijvoorbeeld 400 gsm biaxiaal weefsel. Mijn rol is 130 cm breed, dus moet ik er over de hele lengte 30 cm af knippen. Tijdens het knippen de schaar iets naar achteren trekken zodat er een soort snijdende beweging ontstaat. Als je dit niet doet kan de schaar haperen: het weefsel loopt dan tussen de bladen door zonder dat het geknipt wordt. Ook de glaslaag op 650 cm afknippen, blijf zo dicht mogelijk bij de maten van de schuimplaat.

   

   Basislayout voor vacuüminjectie. De slangen aan de
   zijkant zuigen de lucht weg, de slang midden bovenop
    en onderop (niet in foto) zorgen voor de aanvoer van epoxy.

   Dan komt eindelijk de schuimlaag. Als het glas precies vlak en goed ligt leg ik de drie platen er precies overheen. Met hot-glue plak ik ze met de korte kanten aan elkaar.
   Vervolgens in omgekeerde volgorde: op het schuim de glasvezel, daarop weer peel-ply, die ik ook weer hier en daar met tape vastplak aan de onderste folie laag.
   Aan weerszijden van de schuimplaat, tussen de overstekende glaslagen, leg ik ook spiraalslangen, deze zijn voor de afvoer van lucht tijdens het vacuüm zuigen en eventueel overtollige epoxy. Tenslotte leg ik een spiraalslang precies in het midden op de bovenste laag peel-ply. Door hier en daar een stukje tape zorg ik ervoor dat de slang mooi recht loopt.
5. Vacuümzak dichtmaken. Begin met het door middel van een vacuümslangetje verbinden van de spiraalslangen

   

   Slangetjes aan zijkanten met elkaar verbinden
   en via t-stuk naar vacuümreservoir en pomp.
   Het groene deel is volgelopen met epoxy, het 
   lichte deel moet nog. 

   aan de zijkanten. In het midden van deze slang een t-stukje plaatsen, zodat vandaar een slang naar het vacuümreservoir en de pomp gelegd kan worden. Vervolgens de bovenste en onderste spiraalslangtjes een beetje in elkaar draaien, en aan het einde daarvan een vacuüm slangetje dat gebruikt wordt voor de aanvoer van de epoxy.
   Plak nu langs de beide korte kanten van de plaat een strook Terostat tape. Dit is een soort kauwgom-achtige rubber strip met flinke plakkracht, de zwarte strook in de foto. Zorg ervoor dat er geen kreukels of vouwen in de folie zit, omdat daar vaak lekken ontstaan. Let ook op dat je de tape goed rond de drie buisjes die de zak verlaten aanbrengt, en tape tot voorbij de plek waarbij je de folie dubbel gaat vouwen. Als beide korte kanten zijn voorzien van tape kan de lange kant gedaan worden. Laat overigens in eerste instantie de beschermlaag op de tape zitten zodat je de folie er overheen kan vouwen zonder dat direct alles aan elkaar plakt.
   Vouw de zak dubbel, let er op dat er

   

   Moeilijk te verwijderen epoxy richel als de vacuümzak
   te strak over de plaat ligt.

   geen vouwen en kreukels in zitten. Belangrijk: er moet in de bovenste folie genoeg speling zijn om deze losjes over de spiraalslang te kunnen draperen. Als de folie te strak zit blijft er een grote ruimte over die zich vult met epoxy. Op deze plaats is de peel-ply moeilijk te verwijderen, bovendien is het jammer van het verlies.
   Als de zak goed ligt kan de beschermlaag van de tape gehaald worden. Begin bij de vouw van de zak en werk naar de lange kant toe. Probeer de bovenkant van de folie zo weinig mogelijk op te tillen terwijl je de beschermlaag van de tape trekt. Te veel optillen leidt tot vouwen in de folie. Tenslotte kan de lange kant dichtgeplakt worden.
6. Vacuümzak testen. Nu de zak helemaal dichtgeplakt is kan deze getest worden. De twee spiraalslangen aan weerszijden van de plaat zijn via een t-stukje met elkaar en met de vacuümpomp verbonden. Beide aanvoerslangen in het midden boven en onder de plaat zijn aan elkaar gedraaid en verbonden aan een vacuümslang die de zak verlaat. Het eind van dit slangetje dat de epoxy moet opzuigen kan nu tijdelijk met een stoppertje dicht worden gemaakt.
   De pomp stel ik zo in dat 90% van de lucht weggezogen wordt. Als alles goed is zal de zak steeds strakker rond het laminaat gezogen worden. Wellicht is dat nog niet direct het geval omdat er ergens een lekje zit. Dat hoor je vanzelf. Los dit op door ter plaatse een stukje terostat tape aan te brengen.
   Nadat alle lekjes zijn gedicht ontstaat er een mooi vacuüm. De pomp draait maar 3 à 4 seconden per 3 à 4 minuten. Laat de pomp een half uurtje aan staan en kijk of er dan inmiddels een lek is ontstaan, bijvoorbeeld doordat de terostat ergens is weggezogen.
7. Injectieproces. Als de vacuümzak goed is bevonden kan het injectieproces starten. Let op de volgende zaken: Alle benodigdheden moeten klaarliggen: als het proces eenmaal loopt is het moeilijk om tijd vrij te maken. Genoeg handschoenen. Roerstaaf of mixer aan boormachine. Mengbekers met het juiste volume. Tabelletje met hoeveelheden hars en harder. Oude lap om je handen en spullen mee schoon te vegen. Genoeg hars en harder in een gemakkelijk gietende kan of fles. Zorg ervoor dat de bouwruimte tijdens het uitharden tenminste 20 graden Celsius is. Bereken eerst hoeveel epoxy er nodig is, en maak steeds batches aan van 1 kg. Stel de pomp in op 0.9 bar vacuüm tijdens het aanzuigen van de epoxy. Wanneer alle glas is volgezogen met epoxy kan het vacuüm iets minder hard, ik houd meestal ongeveer 0.5 bar aan.
8. Uitharden. Tijdens het uitharden moet de vereiste minimum temperatuur zoals aangegeven in de datasheet van de epoxy worden aangehouden. Bij mij duurt het uitharden een uur of tien. Meestal doe ik echter de ene avond injecteren, en pas de volgende avond de boel uitpakken.

Literatuur

Het ontwerpen van een boot is niet iets dat je van nature komt aanwaaien. Ter voorbereiding en tijdens mijn ontwerp pogingen heb ik veel gehad aan onderstaande literatuur.

How to design a boat (1992), van John Teale.

Een klein boekje maar een prima introductie waar ik vroeger veel aan heb gehad toen ik probeerde een 43 voeter handmatig te tekenen. Met name het gebruik van conische projectie voor het ontwerpen van afwikkelbare oppervlakken wordt hier duidelijk uitgelegd.

Ook komen aspecten als het berekenen van het zwaartepunt en center of buoyancy aan de orde (Simpsons rule).

Foam fiberglass sandwich construction for boat building (1991), van Ed Horstman.

Nauwelijks een boek te noemen, meer een vijftigtal stencils in kartonnen kaftje. Voornamelijk gericht op de trimaran ontwerpen van de schrijver, met veel constructie tips. Meer constructie- dan ontwerp-aspecten.

Design your own yacht (1988), door Ben Smith.

Bevat ongeveer dezelfde theorie als het boekje van John Teale, maar dan met wat meer tekst.

Elements of yacht design (oorspronkelijk uit 1904), door Norman L. Skene.

Dé klassieker voor wat betreft het ontwerpen van schepen. Onder andere uitleg over het ontleden van krachten op tuigage.

The elements of boat strength (2000), door Dave Gerr.

Geeft voor bijna alle constructie aspecten een leidraad voor te gebruiken materialen, hoeveelheden, diktes, etc. Gebaseerd op een zogenaamd 'scantling number' dat op basis van de belangrijkste maten van het ontwerp (loa, beam, depth) wordt bepaald. Dit getal wordt dan als index gebruikt in diverse tabellen en grafieken om de voor jou ontwerp van toepassing zijnde waarde te vinden. De tabellen zijn gebaseerd op ervaring en gemiddelden van bestaande ontwerpen, iets dat ik in andere boeken niet ben tegen gekomen. Voor een multihull zijn deze waarden overigens niet erg bruikbaar, het is meer gericht op de wat traditionelere (zwaardere) jachtbouw.

The Gougeon brothers on boat construction (oorspronkelijk uit 1979)

Deze is beschikbaar in PDF formaat (hier) en bevat massa's praktische tips over vooral hout/glasvezel/epoxy constructies.

Zoals je ziet is er met name veel beschikbaar over bouw en constructie, en minder over het ontwerp proces. Over het algemeen heb ik het gevoel dat veel aspecten van een scheeps ontwerp wel zijn uit te drukken in getallen als blok- of prismatische-coëfficiënt, maar dat het een kwestie van ervaring is hoe met deze getallen om te gaan, en er 'gevoel' voor te krijgen. Als amateur heb ik deze ervaring helaas niet, en is dit m.i. ook niet iets waarin ik me even kan inlezen; ervaring is gewoon ervaring.

Naast bovenstaande boeken zijn er ook nog wat internet forums waar veel informatie is te vinden en waar vaak ervaren bouwers en ontwerpers op vragen reageren.

Sailing Anarchy

boatdesign.net

Amateur boat building

Small Trimaran Design

Ook zijn er een paar ontwerpers die wat scheutiger zijn met informatie:

Multihull design considerations for seaworthiness (Shuttleworth)

Multihull design blog (Hughes)

Multihull dynamics

Eisen aan het ontwerp

Ettelijke jaren geleden heb ik me eens hobbymatig verdiept in het ontwerpen van schepen met als resultaat het lijnenplan van het ideale schip: een stalen knikspant van 43 voet die ik zou gaan bouwen als ik rijk was en tijd over had. Je raadt het al …

Wat is blijven hangen van dat ontwerp is dat je voordat je maar wat in de wilde weg gaat ontwerpen eerst de belangrijkste eisen aan je boot opstelt. Deze eisen staan in het hele vervolg centraal. Iedere keuze of beslissing in het verdere traject wordt genomen aan de hand van onderstaande eisen.

Diepgang maximaal 35 cm

Het primaire vaargebied is de Waddenzee en het Lauwersmeer. Door de kleine diepgang wordt een groot deel van het Wad bevaarbaar, en kan er ook een groter deel van de eb- en vloedcyclus doorgevaren worden. Bovendien is een groot deel van het wad beschikbaar voor droogvallen. Ook op het Lauwersmeer kan met weinig diepgang mooi buiten de vaarwegen geankerd worden. Voor kusttochten is het ook veiliger: bij onvoorzien noodweer kan de boot desnoods het strand opgevaren worden. Een waterdiepte van 35 centimeter is, ook als er golven staan, goed doorwaadbaar. Er zal veel worden drooggevallen en vastgelopen dus daar moet het schip tegen kunnen.

Trailerbaar

De lengte van de hoofdromp mag niet meer dan 7 meter zijn, en de breedte in ingeklapte toestand niet meer dan 2.5 meter. Hierdoor kan de boot meegenomen worden naar warmere oorden of andere verder gelegen vaargebieden.

Zit- en slaapplaatsen voor 4 personen

Het mag enige moeite kosten, maar in principe moeten we met z’n vieren aan boord kunnen slapen. Eén dubbele en twee enkele kooien. Simpele kookgelegenheid is voldoende. Een douche en toilet past denk ik niet in een trailerbare boot, we zijn dus aangewezen op haven faciliteiten en een emmer voor noodgevallen.

Kiel en roer ophaalbaar

Omdat er veel verkenningstochten op het wad zullen worden gevaren is het te voorzien dat met regelmaat de grond geraakt zal worden. In dergelijke gevallen mag er geen schade ontstaan aan kiel en roer. Dit betekent dat de kiel draaibaar opgehaald moet kunnen worden: een centerboard en geen daggerboard dat meer verticaal wordt opgehaald. Ook het roer moet kunnen kantelen, of gemakkelijk vanuit de kuip opgehaald kunnen worden.

Snel te bouwen

Maar al te vaak heb ik websites gezien van mensen die enthousiast beginnen aan het bouwen van een multihull, en daar keurig verslag van doen. Tenminste tot de floats af zijn, of tot een ander vroeg stadium van afbouw. Daarna worden de updates steeds sporadischer om tenslotte helemaal stil te vallen. Ik vermoed dat dat stilvallen niet alleen betrekking heeft op de website, maar ook op de afbouw van de boot. Erg jammer. Waarschijnlijk heeft de betreffende bouwer niet lang genoeg het initiële enthousiasme vast kunnen houden.

Een voorbeeld dat wel tot een goed einde is gekomen is het project van Oliver Blanc die een Scarrab 22 heeft gebouwd, naar eigen zeggen en goed gedocumenteerd op zijn website, in slechts 1500 uur. De Scarrab 22 is een knikspant model. Door het gebruik van vlakke platen kan er veel sneller gebouwd worden dan wanneer voor ieder rompdeel een mal gebouwd moet worden. Toegegeven, knikspanten hebben de naam iets langzamer te zijn, maar dat neem ik op de koop toe.

Vacuüminjectie van het eerste paneel

Het groene deel is reeds volgestroomd met epoxy.
De zwarte lijn naast het paneel is de tape
waarmee de zak is dichtgeplakt

Tja, en dan val je midden in een onderdeeltje van de bouw. Normaliter vindt het ontwerp toch plaats voordat er gebouwd wordt? Dat klopt inderdaad, wees gerust: ook de diverse aspecten van het ontwerpen komen later nog uitvoerig aan bod. 
Toevallig ben ik net aan deze blog begonnen, en is dit de status van het project op dit moment.

Het gaat hier om het paneel waaruit ik alle schotten voor de drijvers ga zagen. Het is, afgezien van een proefstukje dat ik eerder al eens maakte, het eerste paneel dat ik zelfstandig met behulp van vacuüm infusie bouw.

Het is uiteindelijk tegen alle verwachting in toch nog goed gelukt. Het hele proces ging met horten en stoten. Een paar dagen eerder had ik het eerste deel van het laminaat alvast klaar gemaakt. Eerst de vacuümfolie over de tafel leggen. Daarop de peel-ply, dan een 400 gsm biaxial glaslegsel, en vervolgens het Lycell 80 schuim van 12 mm.

Op deze avond moest ik alleen de laatste laag glas (zelfde als hierboven), nog een laag peel-ply en vervolgens weer de vacuümfolie aanbrengen. En natuurlijk de rubberachtige tape om de zak dicht te plakken, en de aan- en afvoer voor de epoxy. Al met al duurde het wat langer dan verwacht. Toch dacht ik dat ik om 21:00 uur nog wel genoeg tijd had om het infusie proces af te ronden. 
De te verwachten hoeveelheid epoxy laat zich gemakkelijk berekenen: ik ga uit van een 50/50 mix van glasvezel en epoxy. Twee glaslagen van 400 gsm wegen 800 gram per vierkante meter, en dit zou dan ook de hoeveelheid epoxy moeten zijn. Het paneel was 4.3 x 0.97 meter, dit geeft een oppervlakte van 4.17 m2 waardoor het totale gewicht van de epoxy op 3.34 kg komt. Tel daarbij op ongeveer 17.2 meter spiraalslang met een doorsnede van ongeveer 1 cm2 (voor de aanvoer van epoxy en afvoer van lucht) die ook geheel of gedeeltelijk vollopen met epoxy. Dit is ongeveer 1.7 liter, ruwweg 1.9 kg. In totaal dus iets meer dan 5 kg epoxy.

De onderkant van het vacuüm reservoir is gesmolten en
gaan lekken. Provisorisch gedicht met een bout.

Omdat epoxy bij het uitharden heet wordt besloot ik om steeds kleine hoeveelheden te maken van ongeveer 600 gram per keer. Tijdens het opzuigen van de ene batch kon ik dan de volgende batch vast mengen. Helaas was ik een keer te laat, en zoog het slangetje luchtbellen aan. Ik dacht al dat alles nu verprutst was, maar ging toch maar door omdat ik dacht dat dan delen van de plaat misschien nog goed zouden zijn. 
Het duurt een uur of acht voordat de epoxy zover uitgehard is dat het vacuüm niet meer nodig is. Het was inmiddels al half twaalf voordat de epoxy over de hele plaat was uitgelopen en ik naar bed kon. Uiteraard sliep ik door de spanning zo licht dat ik om een uur of twee wakker werd, en besloot om eens te kijken. Van een afstandje hoorde ik het al: de pomp liep continue, wat betekende dat er ergens een lek was, of dat de drukschakelaar kapot was. Het bleek de eerste optie te zijn. Blijkbaar was er wat epoxy in het vacuümreservoir gezogen, en zodanig warm geworden dat de bodem zacht genoeg was geworden om naar binnen te zuigen en uiteindelijk kapot te gaan. Snel een bout over het gat geplakt met terostat (vacuüm tape). Helaas was een van de aanzuig buisjes ook vol komen te staan met zeer stroperige epoxy, waardoor het vacuüm pas weer hersteld kon worden na vervanging van het buisje.

De volgende middag had ik pas tijd om de zak open te maken en het resultaat te inspecteren. Het bleek boven verwachting toch prima gelukt te zijn, en de hele plaat kon gebruikt worden.

Eerste schuim-glasvezel-epoxy laminaat

Vandaag is het dan eindelijk zo ver. Het eerste test paneeltje ligt vacuüm gezogen uit te harden in de fietsenschuur annex werkplaats. Het paneeltje bestaat uit wat aan elkaar geplakte restjes schuim en glasvezeldoek die ik heb gekregen van de jongens van stukjezeilen.nl, die bezig zijn met de bouw van een Farrier F-32.  Aan de ene kant van het paneel een 600 gsm biax glaslegsel, aan de andere kant een 400gsm. Met een grof berekende oppervlakte van 625 cm2 en een aanvoerslangetje van 1.2m heb ik 240 gram epoxy aangemaakt en op laten zuigen. Jammer dat bij een klein paneeltje als dit uiteindelijk meer dan de helft van de epoxy in slangetjes en ander restmateriaal achter blijft...

Hoe het begon...

Zomer 2012. We zijn op de terugweg vanuit Denemarken, ergens op het Duitse wad. Niet -zoals u wellicht zou verwachten in een blog over ontwerpen en bouwen van een trimaran- aan boord van een multihull, maar aan boord van Scheurijzer, onze stalen Wibo 835. De naam is, maar dat had u wellicht ook al wel verwacht, ironisch bedoeld. Onze boot is een zgn. ‘monohull’, een boottype met maar 1 romp, rechtop gehouden door een ton roestige ponsdoppen afgetopt met een laag beton. Door dit gewicht is er veel volume nodig om één en ander aan de juiste zijde van de waterspiegel te houden. Hierdoor hebben we dus best veel ruimte aan boord.

Deze specifieke dag hebben we haast, en varen op topsnelheid op de motor. Toch bijna 6 knopen. Het is namelijk afgaand water en we zijn nog op weg naar het wantij. Daar moeten we binnen een uur overheen zijn, anders mogen we wegens onze diepgang van 1.2 meter een uur of 10 wachten voordat het water weer hoog genoeg is. En dan is het nacht en zien we niks, dus moeten we wachten tot de volgende dag.

We motoren omdat er te weinig wind staat. Hoewel deze uit oostelijke richting blaast en we hem dus mee hebben, is er te weinig om de stroom dood te varen. Lanterfanten en gewoon doorvaren tot we niet verder komen is ons niet gegeven. Droogvallen kan dit schip waarschijnlijk maar 1 keer, en dan wel permanent. Hoewel je daarna denk ik niet meer van ‘droog’ kunt spreken.

Afgaand water, tegenstrooms varen en optie op permanent droogvallen is geen feestelijke combinatie. Koppel dit aan een op zijn hardst brullende motor die ons noodzaakt hetzelfde te doen en u krijgt een indruk van de ambiance.

In de verte voor ons ontwaren we een meeligger die wèl zeilt. Langzaam halen we hem in. Het blijkt een trimaran te zijn. Dit is het moment dat in films de engelen muziek begint, en alles een gouden gloed krijgt. Niet omdat we sneller zijn dan een multihull, maar omdat het tafereel voor ons iets weg heeft van een visioen.

Het contrast met onze eigen situatie kàn haast niet groter. Het bootje lijkt boven het water te zweven door het ontbreken van enige boeg- en hekgolven. Op de trampoline liggen wat kinderen een blaadje te lezen of gewoon wat te suffen. Een voet hangt in het water. Mevrouw zit aan het roer, meer verdiept in de Libelle dan in de precieze ligging van de geul. Dat maakt ook niet zoveel uit met een diepgang van 35 centimeter. Meneer ligt voor pampus op de andere trampoline. Het geheel ademt een sfeer van volledige ontspanning.

‘Heb je ook zin in thee?’ brul ik mijn vrouw toe.