Wandputtingen

De wantputtingen zijn de bevestigingspunten voor de stagen die de mast overeind houden. De mast wordt gesteund door 3 stagen: 1 voorstag die is bevestigd op de boeg, en twee bakstagen, op iedere drijver één.

Om de krachten op de wantputtingen te kunnen opvangen moet het gebruikte materiaal een bepaalde dikte hebben. We bouwen de puttingen door unidirectioneel koolstofvezel over een glasvezel buisje te buigen. Het glasvezel buisje dient om de metalen staaf die er doorheen komt te lopen af te schermen van de koolstof vezel.

Bij de berekening gaan we er vanuit dat een 50%/50% koolstof/epoxy laminaat breekt bij 600 MPa [1]. Dit getal betekent dat een staafje met een doorsnede van 1 mm2 van dit materiaal een trekkracht van 600 N kan opvangen voordat het breekt.

De bakstagen krijgen volgens berekening (volgt in een latere blog) ieder een kracht van  6430 N te verduren. Als we hier een safety factor van vijf (normaliter 2 à 3, maar wegens eigen fabrikaat 5) aannemen komt dat neer op 32150 N, wat opgevangen kan worden door 32150 / 600 = 54 mm2 carbon. De carbonvezels worden echter niet rechtstandig belast omdat ze rond een glasvezel buis worden gebogen. Het is gebruikelijk om de gevonden waarde in dergelijke gevallen te verdubbelen, waardoor we dan tot een waarde komen van minstens 108 mm2.

De bout zit rond het glasvezel buisje. De holle ruimte
wordt volgegoten met epoxy. Vervolgens worden er
diverse lagen koolstof vezel rond het geheel gelegd. 

De wantputtingen worden gemaakt van een schuimkern met daarop een glasvezel buisje van 10 mm binnen doorsnede. Hier overheen wordt unidirectioneel koolstofvezel geplaatst tot een dikte van 3 millimeter, ongeveer 6 lagen van 340 gsm. De breedte bedraagt 47 mm. In het midden van de bovenkant wordt een uitsparing gemaakt van 11 mm breed en 27 mm diep. Als de uitsparing is gezaagd blijft er een breedte over van 47 - 11 = 36mm. Bij een laagdikte van 3 mm geeft dat precies 108 mm2.

In de vacuümzak

Na uitharding van de epoxy schroef ik twee plankjes tegen de zijkanten, als mal voor de koolstof vezel. Vervolgens breng ik het laminaat aan, en gaat het geheel een nachtje in de vacuümzak. De beide wantputtingen worden in 1x gemaakt.

Het eindproduct

Als de boel is uitgehard zaag ik het geheel doormidden. Dit hele proces moet twee keer, omdat ik bij de zijdelingse ondersteuning van de boegspriet een zelfde soort bevestiging ga gebruiken. Bij de set voor de boegspriet kan ik een laagje minder koolstof vezel gebruiken, omdat de kracht die daarop komt wat kleiner is. Minder is beter in dit geval, want die vezel is super duur....

Eerste drijver: status update

Het begin van de float gaat het snelst, heb ik ondervonden. Het tegen elkaar zetten van de schotten en gangen gaat vlot, en levert direct zichtbaar resultaat. Dat aan elkaar zetten gaat met schroeven en tiewraps, maar dat is natuurlijk niet permanent. De naden worden volgestopt met 'putty', epoxy aangevuld met microballoons tot het de consistentie van pindakaas heeft.

Initiëel worden de gangen met schroeven en tiewraps
tegen elkaar gehouden. 

Vervolgens gaat het prutje in een puntzak waar ik het puntje vanaf knip. Al knijpend kan er zo een mooie strook putty in de groef gelegd worden. Met het plamuurmes erlangs en klaar. De kunst is om er precies genoeg of iets te veel in te leggen. In ieder geval niet te weinig want dan moet je later nog eens erlangs. Ook niet teveel putty klaarmaken want dan begint het al in de zak te stollen.
De eerste puntzakken had ik uit de keuken gepikt, ze zaten bij een koekjes-bak-pakket of iets dergelijks. Toen bleek dat het geweldig werkte heb ik direct 1000 snoepzakken besteld. Wat was mijn dochter blij toen ik dat vertelde. En teleurgesteld toen ik vervolgens meldde dat ze leeg waren :-)

Met een puntzak de epoxy putty aanbrengen. 

De naden en schroefgaatjes gevuld

De gangen zijn nu aan elkaar en aan de schotten geplakt. Dat is niet sterk genoeg, dus over de kimmen wordt een glasband van 10 cm breed geplakt (400 gsm 45/45). Daarna de twee zijkanten volledig bedekken met glasweefsel. Tenslotte over de kiel een unidirectioneel glasband.

Voordat de glasweefsels worden aangebracht echter nog een ander klusje: de boeg afzagen.
Het voorste deel van de float, vóór het eerste schot, wordt massief schuim. Dit deel krijgt het over het algemeen het zwaarst te verduren: drijvende troep in het water, iets te hard aankomen bij het afmeren, enz. Door op deze kwetsbare plek massief schuim te gebruiken vaar je de boel niet meteen lek, en kan je gewoon doorvaren zonder eerst te moeten repareren. Dat doe je later eens als je er zin in hebt. Na verloop van tijd - reparatie op reparatie op....-  zaag je de punt er weer weer af en zet je er een nieuwe op.

De nieuwe massieve punt is opgebouwd uit verschillende lagen schuim die op elkaar zijn geplakt met epoxy. De middelste laag is langs de voorrand van high density schuim, dit is wat drukvaster dan het 'normale' groene schuim. De lagen van het boegstuk heb ik eerst op elkaar geplakt, en pas toen dat was uitgehard in zijn geheel tegen het voorste schot van de drijver geplakt. De spanbanden drukken het geheel stevig aan.

Mooi strokend gezaagd, geraspt en geschuurd. Links met de twee handvatten mijn zelfgemaakte schuurplank. Door de lengte schuur je niet zo snel deuken in het schuim.

De onderkant van de boeg van boven gezien: wave-piercing..

Als alle glas erop zit zie je de struktuur van het weefsel nog goed in de epoxy. Om alles mooi glad te krijgen moet er geplamuurd en vervolgens geschuurd worden. Dat is echt een kl#@!te werk wat me al menig zweet-druppeltje gekost heeft. Proefondervindelijk vastgesteld: doe steeds dunne laagjes, want 90% van wat je erop smeert moet er later weer af geschuurd worden....

De romp losgehaald van de strongback en omgedraaid. De steunen heb ik later nog wat verbeterd. Je ziet hier ook enkele rechthoekige vakken afgetekend op de romp, dat zijn extra lagen glastape die ik op onvolkomenheden in het onderliggende glasweefsel heb aangebracht.

Het achterste deel

Hier zie je de plaats waar de voorbeam aan de drijver gemonteerd wordt. Het gat in het schot is bedoeld voor een inspectieluikje. Kan ook gebruikt worden om eventuele condens uit de voorste ruimte te dweilen.
De drijver is verdeeld in drie waterdichte ruimtes. Het schot met het luikje is de scheiding tussen de voorste en de middelste ruimte. De middelste ruimte dient ook als berging voor lichte spullen.

De voorste waterdichte ruimte is in tweeën gedeeld door een schot, met onderaan een afwateringgat (niet zichtbaar in de foto) zodat eventuele condens naar het inspectie- luikje kan lopen.
Beide vakken zijn voorzien van een compressiebalkje dat dient om 'pompwerking' tegen te gaan: als de boeg zich in een golf boort drukt deze de zijkanten wat naar binnen. de balkjes voorkomen de meeste beweging.
Het stipje dat je in deze en de vorige foto kan zien midden-boven in het waterdichte schot is een gaatje. Het schot is dus niet helemaal waterdicht. het gaatje is bedoeld als 'pressure release' (nederlands?). Door genoemde pompwerking en ook door verwarming door de zon en vervolgens weer afkoelen tijdens de nacht zou er over- of onderdruk kunnen ontstaan in de drijver. Resulterende krachten kunnen groot zijn. De gaatjes in de waterdichte schotten moeten dit voorkomen. Ze zijn zodanig geplaatst dat het onwaarschijnlijk is dat de hele drijver volloopt. Als bijvoorbeeld één van de ruimtes water maakt dan houden de hoofdromp en de twee andere ruimtes de boel dermate drijvend dat de lekke ruimte niet eens geheel volloopt. In het geval dat de boot helemaal op z'n kop terecht komt zitten de gaatjes onderin, en kan de lucht niet weg.

Een handige tool die ik goedkoop van de aldi heb: de powervijl. Hiermee kan ik het schuim tussen de glaslagen weghalen op plaatsen waar dat nodig is.

Schuim weggehaald, de ontstane ruimte kan nu worden opgevuld met epoxy putty.

Hier zie je de boeg van massief schuim. Tijdelijk gemonteerd met McGyver tape: de ondersteuning voor de wantputtingen voor de 'whiskerstays', de zijdelingse stagen die van de boegspriet op de hoofdromp naar de drijvers aan weerszijden lopen.