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...