Carbono/kevlar/aramida ¿antes o después del sandwich?

[Witchcraft Fuerteventura]

El Dynema és lo último que aconsejaria para una tabla. No sé ni me importa que relación tiene con el Kevlar pero su comportamiento és el mismo, al cabo de un cierto tiempo se ablanda y adios tabla (pura realidad pràctica - botavara aluminio vs botavara carbono). És mejor la fibra de vidrio de toda la vida.

Al contrario, el Dyneema tiene una vida de flex muy larga. Como tuvo indicado, no es muy resistente al (com)presion, por eso no se puede emplear la en mastiles o botavaras, pero en tablas queda oportunidades para reinforzar en este punto y con los otras propiedades muy superiores del Dyneema, llegas a una tabla mucho mas fuerte y duradera.

Un shaper nunca debe perder de vista lo fundamental.
Velocidad, recto, en la ola, velocidad. Siempre la velocidad és lo primero.

No lo se que tiene que ver con el tema pero en parte tienes razon, solo en olas necesitas suficiente velocidad, que no es lo mismo que maximo velodidad. Al contrario, aqui a veces hay condidiones side off con olas de unos cuantos metros y si cierras la vela al bajar la ola, puedes hacer un botom largo pero arriba resulta muy dificil de girar y muchos que no lo cojen el truco de regular la velocidad, salen por detras de la ola. Al otro lado en condiciones normales si es importante la velocidad pero sin poder de girar tampoco es muy divertido.

 

[Witchcraft Fuerteventura]

Quiero decir que si yo trenzo hilos de metal con hilos de goma y tiro un objeto pesado contra el trenzado tensado en un marco, la goma aportará flexibilidad al conjunto (será más flexible que si fuera solo de metal) y el metal aportará dureza/aguante ante el objeto, en caso de que fuera lo suficientemente pesado como para vencer la amortigución inicial de la goma sola. En este caso el metal ayudaría a la red. En ambos casos estarían trabajando en conjunto. Y la goma y el metal son materiales completamente opuestos en cuanto a rigidez.

Es un ej. tosco, pero creo que sirve para explicar lo que quería decir.

Por supuesto, puede que me equivoque, pero como veo que hay entendidos en el tema, me podrán corregir

Tome este ejamplo extremo para que es mas facil de entender. La goma no da mas elasticidad hasta que no se ha roto el acero. Pero si aumenta el peso. Combinando estas materiales no da un comportamiento entermedio.

 

[MN]

Yo aqui escucho demasiada ingenieria de libro, de facultad, cuando la palabra ingenieria viene de ingenio, de sentido comun, y creo que Witchcraft con sus explicaciones ha demostrado tener bastante de eso, aparte de mucha experiencia practica. Yo tambien soy ingeniero y una cosa esta clara: la mitad de lo que te enseñan en la carrera no aplica en la vida real, y los problemas reales no se explican solo con lo que te han enseñado.

Traduzco a terminos ingenieriles lo que ha dicho WCFV, que si no parece que no se entiende,

A tension la mejor fibra es: Dyneema Carbono Aramida Vidrio/Vidrio Hueca (esto es resistencia a la traccion)
A presion es: Carbon Vidrio hueca Vidrio Dyneema Aramida (esto es resistencia a compresion)
A impactos es: Dyneema Aramida Vidrio Hueca Vidrio Carbono (esto es un Izod, Charpy o un multiaxial impact)

Zonas de impacto, presion o tension: pues pensad como funciona un sandwich y que esfuerzo recibe en cada parte y se entiende rapidamente. I.e., en los pies apoyas tu peso, por tanto el laminado externo de sandwich se comprime, el interno se estira (tension).

Tambien hay que ver que las varias materiales empleados juntos en el mismo sitio trabajan juntos o que or lo menos el material mas rigido es suficiente para aguantar la fuerza maxima ya de su mismo. (si quieres levantar un peso con un cabla de acero juntos con un elastico, solo el cable acero tendra que aguantar el peso.) Obviamente, muelle y goma estan en paralelo

En rigidez es: Carbono Dyneema Vidrio/Vidrio hueca Aramida (se refiere al modulo elastico)

Para mi el carbon-kevlar no tiene mucho razon por tener bastante diferente rigidez entre las 2 materiales. El kevlar aguantaria las golpes pero solo hace algo cuando ya el carbono esta roto.

Es de cajon, si no permites la deformacion de un material, no le estas trasmitiendo el impacto. Una vez rota la restriccion, entonces si puede absorber... pero ya te has cargado la tabla. Nadie pondria un bloque de HIPS detras de un parachoques de metal, porque para que absorba algo, el metal tendria que doblarse y entonces ya te has cargado el parachoques. Lo pones detras de un moldeado de cualquier blend con policarbonato o ABS para que pueda deformarse y no se rompa contra el primer impacto.

Y por ejamplo si utilizas varias materiales en una zona, conviene de poner la mas rigida afuera. Alli es la mas eficiente y tambien, si acaba de romperse, es mas facil de reparar.

Que es mas rigido, un tubo de 5mm de diametro, o uno de 50mm? Pues a mismo grosor, cuanto mas afuera, mejor (con limites, para evitar que el sandwich pueda colapsar - este es otro detalle que no se menciona, pero igual de importante, puesto que la mision de la espuma del sandwich es transmitir esfuerzos a una mayor superficie, y convertir flexion en tension/compresion - la eleccion de la espuma adecuada tambien puede ser critica).

Y por sentido comun, si pones algo muy rigido dentro, con un impacto se podra romper y entonces tienes que levantar todo para repararlo. Si lo pones fuera, si se rompe es mas facil de reparar. Romper se va a romper igual si el golpe es fuerte.

Con un poco de suerte, el material debajo como aguanta mas flex, no se habia rota todavia. El Dyneema por ejamplo nunca se rompe, en impactos extremos, primero se rompe todas las otras materiales, incluso la resina.

Y no hablemos de elementos finitos... muy bonitos para poner graficos con colorines en el proyecto de fin de carrera, pero en una tabla de windsurf... cuales son las fuerzas? como las simulas?

Gury, en tu ecuacion de materiales compuestos se te olvida otra regla de oro del sentido comun, una cadena aguanta tanto como su eslabon mas debil. Con que te pases de flexion en una ocasion (que sera menor que lo que aguantaria, ya te cargas todo el carbono). Cuando llegas a una traccion de 3.1, al tener menos modulo el material mixto, estarias en una elongacion mayor que la que te permite el carbono, ya habria quebrado (misma resistencia, menor modulo, mayor elongacion para el kevlar).

 

[Gury]

Yo aqui escucho demasiada ingenieria de libro, de facultad, cuando la palabra ingenieria viene de ingenio, de sentido comun, y creo que Witchcraft con sus explicaciones ha demostrado tener bastante de eso, aparte de mucha experiencia practica. Yo tambien soy ingeniero y una cosa esta clara: la mitad de lo que te enseñan en la carrera no aplica en la vida real, y los problemas reales no se explican solo con lo que te han enseñado.

Traduzco a terminos ingenieriles lo que ha dicho WCFV, que si no parece que no se entiende,

A tension la mejor fibra es: Dyneema Carbono Aramida Vidrio/Vidrio Hueca (esto es resistencia a la traccion)
A presion es: Carbon Vidrio hueca Vidrio Dyneema Aramida (esto es resistencia a compresion)
A impactos es: Dyneema Aramida Vidrio Hueca Vidrio Carbono (esto es un Izod, Charpy o un multiaxial impact)

Zonas de impacto, presion o tension: pues pensad como funciona un sandwich y que esfuerzo recibe en cada parte y se entiende rapidamente. I.e., en los pies apoyas tu peso, por tanto el laminado externo de sandwich se comprime, el interno se estira (tension).

Tambien hay que ver que las varias materiales empleados juntos en el mismo sitio trabajan juntos o que or lo menos el material mas rigido es suficiente para aguantar la fuerza maxima ya de su mismo. (si quieres levantar un peso con un cabla de acero juntos con un elastico, solo el cable acero tendra que aguantar el peso.) Obviamente, muelle y goma estan en paralelo

En rigidez es: Carbono Dyneema Vidrio/Vidrio hueca Aramida (se refiere al modulo elastico)

Para mi el carbon-kevlar no tiene mucho razon por tener bastante diferente rigidez entre las 2 materiales. El kevlar aguantaria las golpes pero solo hace algo cuando ya el carbono esta roto.

Es de cajon, si no permites la deformacion de un material, no le estas trasmitiendo el impacto. Una vez rota la restriccion, entonces si puede absorber... pero ya te has cargado la tabla. Nadie pondria un bloque de HIPS detras de un parachoques de metal, porque para que absorba algo, el metal tendria que doblarse y entonces ya te has cargado el parachoques. Lo pones detras de un moldeado de cualquier blend con policarbonato o ABS para que pueda deformarse y no se rompa contra el primer impacto.

Y por ejamplo si utilizas varias materiales en una zona, conviene de poner la mas rigida afuera. Alli es la mas eficiente y tambien, si acaba de romperse, es mas facil de reparar.

Que es mas rigido, un tubo de 5mm de diametro, o uno de 50mm? Pues a mismo grosor, cuanto mas afuera, mejor (con limites, para evitar que el sandwich pueda colapsar - este es otro detalle que no se menciona, pero igual de importante, puesto que la mision de la espuma del sandwich es transmitir esfuerzos a una mayor superficie, y convertir flexion en tension/compresion - la eleccion de la espuma adecuada tambien puede ser critica).

Y por sentido comun, si pones algo muy rigido dentro, con un impacto se podra romper y entonces tienes que levantar todo para repararlo. Si lo pones fuera, si se rompe es mas facil de reparar. Romper se va a romper igual si el golpe es fuerte.

Con un poco de suerte, el material debajo como aguanta mas flex, no se habia rota todavia. El Dyneema por ejamplo nunca se rompe, en impactos extremos, primero se rompe todas las otras materiales, incluso la resina.

Y no hablemos de elementos finitos... muy bonitos para poner graficos con colorines en el proyecto de fin de carrera, pero en una tabla de windsurf... cuales son las fuerzas? como las simulas?

Gury, en tu ecuacion de materiales compuestos se te olvida otra regla de oro del sentido comun, una cadena aguanta tanto como su eslabon mas debil. Con que te pases de flexion en una ocasion (que sera menor que lo que aguantaria, ya te cargas todo el carbono). Cuando llegas a una traccion de 3.1, al tener menos modulo el material mixto, estarias en una elongacion mayor que la que te permite el carbono, ya habria quebrado (misma resistencia, menor modulo, mayor elongacion para el kevlar).

Basandonos en la experiencia, el carbon-kevlar se utiliza en la fabricación de aviones con materiales compuestos y estoy seguro que las solicitaciones de los mismos son mucho más exigentes que para una tabla de windsurf igual que su i+d. Y esto aplicando logica.

Además cuando hablamos del refuerzo en fibra carbon-kevlar, no es comparable a un compuesto sandwich, donde cada cara "aguanta lo suyo" como ya dije la disposición de las fibras variará las propiedades del material en determinadas direcciones. Con el ejemplo del cable y la goma vale, pero en el hormigon este posería las propiedades de cada uno de sus componentes y sin embargo no es así.

Estamos olvidandonos además de la función de la matriz (epoxi) la cual es el medio conductor de las cargas de unas fibras a otras. Ahora supongamos que las fibras de carbono llegan a su limite y fracturan, que sería más facil seguir fracturando fibra de carbono o fracturar fibra de kevlar, evidentemente fracturar el kevlar, y es de sentido común. Sobre todo referido a materiales de resistencia especifica tan parecida, al encontrarse con uno mas dúctil la grieta necesitará más energía para propagarse,( para misma energía=menos daños) .

Evidentemente mis conocimientos son bastante limitados, pues aun soy un esbozo de ingeniero, pero tiendo a ser bastante crítico y no me gusta creer las cosas a la primera por eso con teoría sobre la mano siempre trato de dar explicaciones (soy mejor físico que ingeniero). Un saludo y me encanta poder charlar de estas cosas tan "frikis". ¿Por cierto eres ingeniero mecánico verdad?

 

[neira]

Muchachos, os estáis alejando del tema verdaderamente importante:

lo bonito que es el tejido carbono-kevlar y lo necesario que resulta que se vea a través de la pintura.

 

[avlas]

...
Y no hablemos de elementos finitos... muy bonitos para poner graficos con colorines en el proyecto de fin de carrera, pero en una tabla de windsurf... cuales son las fuerzas? como las simulas?
...

Nos estamos alejando del tema.
Sólo una pequeña aportación más, las fuerzas que actúan sobre tabla se pueden conocer mediante bandas extesiométricas y un equipo de telemetría. Es carísimo, pero una gran marca se lo puede permitir si quiere afinar mucho.
Se trata de fijar unas pequeñas bandas en los puntos donde queremos saber las tensiones, a más bandas mas preciso. Estas bandas son pequeñas resistencias y al variar la fuerza (deformación) que actúa sobre ellas varían su resistencia eléctrica. Con las bandas fijadas se puede navegar en diferentes condiciones y obtener los resultados.Con un equipo de medida se pueden guardar los resultados para analizarlos y pasar los datos al programa de elementos finitos.
De todas maneras no estamos hablando de cohetes ni aviones en este foro, son tablas de windsurf, así que cada uno las refuerce como mas le guste que seguramente no se le romperá, tampoco vendrá de 500 gramos.
Saludos

 

[luisete]

Yo creo que en el caso del carbon-keblar tiene razon Bouke, si lo pensamos sabiendo que el carbono es mas rigido que el keblar y estira mucho menos que el keblar, es de cajon que cuando sean sometidos a una carga conjuntamente el Keblar se va a estirar porque no es muy rigido, sin embargo el carbono como es más rigido no va a querer estirarse y tiene que aguantar el solito todo el chaparron sin que el señor keblar le heche una mano... Cuando Don carbono se rompa entonces igual el Señor KEblar se acuerda de hechar una mano, pero ya sera tarde porque Don Carbono esta roto!!!

 

[Gury]

Yo creo que en el caso del carbon-keblar tiene razon Bouke, si lo pensamos sabiendo que el carbono es mas rigido que el keblar y estira mucho menos que el keblar, es de cajon que cuando sean sometidos a una carga conjuntamente el Keblar se va a estirar porque no es muy rigido, sin embargo el carbono como es más rigido no va a querer estirarse y tiene que aguantar el solito todo el chaparron sin que el señor keblar le heche una mano... Cuando Don carbono se rompa entonces igual el Señor KEblar se acuerda de hechar una mano, pero ya sera tarde porque Don Carbono esta roto!!!

Dependerá de la dirección del entramado y del tipo de esfuerzo, no digo que sea mejor que el carbono en todo, simplemente digo que asegurar que la fibra de carbono con kevlar no tiene razon de ser, peca de confiado.

Usemos a don kevlar y a don carbono, imaginemos a 1 señor don carbono rodeado de varios señores kevlar, el señor carbono muere intentando aguantar el chaparron y don kevlar le ayuda despues. Ahora quitemos a los "dones" kevlar y pongamos "dones" carbono el primer don carbono muere, pero seguidamente morirán mas dones carbono y haremos una carnicería de carbonos donde sólo debería haber muerto uno (esto refiriendome a cierta clase de esfuerzo).

Si por ejemplo sobre el carbono quitamos algo de la fibra inicial y esparcimos fibras cortas de kevlar, el compuesto ganara en resistencia a impacto y conservará practicamente su rigidez, es importante mezclar los composites en proporciones adecuadas a fin de conseguir las propiedades deseadas.

Además el compuesto falla sólo cuando falla la fase matriz (epoxy) que ocurre cuando el carbono y el kevlar han fallado.

Un saludo!

 

[MN]

Podria seguir divagando, pero ire al grano,

- Un avion y una tabla de windsurf tienen poco que ver. Es como otro tema donde se ponian a hablar de perfiles de aletas tomando como referencias articulos de alas de avion. Confundir tocino con velocidad.

En un sandwich cada cara no aguanta lo suyo, entonces no te haria falta un sandwich. La espuma intermedia, unida a cada capa, obliga a que las capas exteriores funcionen en tension/compresion en vez de flexion, y con unas elongaciones distribuidas mucho menores al transmitir el esfuerzo en mas area, proporcionando mayor rigidez que un laminado simple.

Una vez que fracturas el carbono, da igual seguir divagando que se seguira rompiendo. Tu tabla ya esta rota.

Coincido con neira. No olvidemos la estetica. A veces vende mas que lo que hay debajo. El Twill se usa mucho para capas superiores, que queda mas bonito que el UD. Igualmente, existen tejidos de GF/PET teñido.

avlas, muy cierto lo dicho. Pero ahi es a donde voy. No hay que confundir la ingenieria con la ciencia a ficcion. De poco sirven los FEA si no tienes buenos datos de partida, y lo que comentas requiere un DAQ de alta frecuencia, software del copon y un buen ordenador para procesar el mogollon de datos. $$$$, y la labor del ingeniero es maximizar el resultado obtenido con los recursos disponibles. Los FEA y telemetria para hacer objetos que se venden por millones de €, como aviones o F1.

Muy buena la explicacion de luisete.

Gury, si esparces fibras cortas de kevlar, pierdes la anisotropia, y tus propiedades bajarian drasticamente, tanto modulo o resistencia disminuirian (igualmente, pones fibras mucho mas cortas o incluso milled glass para evitar el warping o pandeo en piezas moldeadas por inyeccion). Si quieres ganar resistencia al impacto en un material rigido lo que necesitas es introducir particulas con muy bajo modulo para crear cientos de puntos de deformacion local y mejorar la transferencia de impacto a un mayor area: cauchos (HIPS, EPDM/PP, microesferas, copolimeros de PE en bloque, etc. No funciona igual una fibra continua en composite, una lamina pura, o fibra corta como carga.

Pero vamos a dejarnos de rollos, no vayamos a aburrir a Bouke. Que siga dando de sus perlas, que generosamente esta compartiendo con nosotros.

 

[Gury]

De hecho las caras del sandwich son las que resisten la mayor parte de las cargas en el plano Y LA FLEXION transversal, el núcleo resiste deformaciones perpendiculares y cizalladura. Además el sandwich en windsurf tiene el núcleo de EPS y la cubierta que son estos compuestos laminares en donde, ahí si ,la resintencia varía en cada una de las capas (contrachapado)

En nuestro híbrido kevlar- carbono es cierto que no evitarías la fractura del carbono pero si la fractura fragil, siendo el daño mucho menor.

Y no he comparado una tabla de windsurf con un avión ,he comparado su industria y el que por algo existirá este material (existen muchismos mas materiales hybridos) (de hecho se usa en el anclaje entre alas y fuselaje al igual que en ciertas zonas donde se quiere evitar penetración de metralla o daños criticos en las alas).

Las fibras orientadas al azar generan un refuerzo menos eficiente en la direccion de máximo refuerzo de refuerzos anisotropos, pero eso no significa que disminuya las propiedades que originalmente tenía el material sobre el que se refuerza, si sobre fibra de carbono esparces fibra corta de kevlar varía sus propiedades en todas las dirrecciones aunque en menor proporción que si lo haces con fibras orientadas. Sólo quería decir que dependerá tambien del tipo de refuerzo la variación de propiedades y la dirección de variaciones.

Y no lo digo para contradecir a Bouke respecto a su aplicación en tablas de windsurf, no tengo experiencia. Sólo digo que este material hybrido tiene aplicaciones y de hecho de alta tecnología.

Y como ya probamos en laboratorio con un hibrydo carbono-fibra de vidrio(menor modulo elastico que el kevlar), la fractura sólo se generará si el conjunto fibra de carbono, fibra de vídrio y matriz es incapaz de aguantar el esfuerzo.


Buah la verdad es que a lo tonto estoy repasando materiales, será la primera vez que estudio al dia¿?

Un saludo! Si el tema aburre cortarme las alas que soy un brasas!

 

[Witchcraft Fuerteventura]

El kevlar tiene un modulo especifico 86,1 y una resistencia especifica de 3,1.
El carbono HS ( el usado para altas resistencias) tiene un modulo especifico de 158 y una resistencia especifica de 3,2.
(Los valores estas en la misma escala,pero por no aportar nada a esta chapuza de explicación los imaginamos adimensionales).

Por lo tanto la adicción de kevlar al carbono generaría un material compuesto menos rigido (esto es más ductil y por lo tanto menos frágil) sin variar practicamente su resistencia específica. Es decir conseguiríamos un material de la misma resistencia especifica pero mucho más resistente ante fracturas y fatiga.

No creo que es asi, varias veces he visto que a un impacto o compresion alto, el carbono esta roto pero el kevlar no. En un manera se puede decir que el kevlar ha preventido una rotura mas grave. Pero tambien se ven casos en que el kevlar restante tambien se habia roto. Y de todos modos, al reparar hay que quitar el material roto aunque el kevlar estaba entera. Al otro lado, quien sabe que si fuera solo carbono pero 100%, no se habra roto nada?

De hecho es uno de los materiales más empleados en la industria aeronaútica pues se consigue una resistencia a tracción muy alta a pesos muy bajos y de gran resistencia a fractura(impactos) y a fatiga (tensiones cíclicas de las alas en vuelo por ejemplo).
Por lo tanto no es estética sino ingeniería.
Un saludo

No soy ingeniero de aeronautica pero no creo que las alas estan hecha de C-K, si no solo de Carbon. Y tampoco nunca lo he oido. Un ingeniero aeronautica me conto que si un mecanico deja caer un llave en una ala de un F16 (avion de guerra), de 100% carbon, renuevan la ala entera. A lo mejor a las ingenieros le parecen conveniente de usar el CK en partes que puede recibir un golpe, por ejamplo donde se guardan los equipajes. En este caso, si se rompe algo, puede ser que no se parte por completo como puede ser con fibra de vidrio. Pero si hay que reparar/substituir el parte.

El caso con tablas de windsurf es que golpes son mas regla que excepcion, por lo menos si navegas en olas.

Solo quiero dar un idea lo que hacen las varias materiales y mis ideas detras, no quiero dar datos exacto como construyo mis tablas. Por supuesto hay mucho mas cosas que tienen una (gran) influencia. El sandwich: grosor y dureza, ductilidad. Cada vez que doblas el grosor del sandwich, la rididez contra flex perpendicular a la construccion, se multiplica por 7 (700%). O si cuadruplas el grosor es 37x.........Y todavia hay otras cosas que se pueden hacer para alargar la vida, que cuestan poco peso.
Todo hay que ir combinando a las materiales y zonas de la tabla. A veces, si se rompe algo en una tabla, la mejor solucion puede ser algo diferente que simplemente reinforzar el parte roto. Utilizando leyes constructivas, se puede hacer una tabla 30% mas fuerte con 10% mas peso (si las materiales empleadas son del mismo tipo) pero al reves tambien es asi. Para ahorrar 10% peso cuesta 30% durabilidad.
Hace 10 años tuvo tablas de 4.2-4.5 kgs. Al principio siente muy bien pero despues un par de baños el peso va perdiendo su importancia y gana el shape. Pero hay que ahorrar en todo lo que se puede para llegar a este peso y poco a poco va rompiendo y estas reparando cada rato. Y una tabla no se rompe cuando no hay viento.......
Hoy en dia mi tabla pesa 6.4kg y no me molesta para nada. Primero las shapes cortos se sientan mucho mas lijera en el agua, segundo el shape es mas importante, tercero, simplemente quiero navegar sin tener que pensar en la tabla, poder de tomar riesgos intentando cosas nuevas y que si voy a las rocas, tendre un par de bollas pero puedo seguir navegando. Y si algun dia tendre tiempo, quitare las bollas con aire caliente.

 

[avlas]

Mirad que he encontrado, es de 1988, telemetria en windsurf. Da miedo tanto cable y aparato, actualmente seria menos aparatoso. Tal vez los datos que se obtuvieron entonces nos han ayudado a tener las tablas tan ligeras que tenemos ahora.
No considero necesario hacer este tipo de estudios para una tabla de windsurf, pero si alguien los hace bienvenidos sean. Además nos pueden aportar datos muy interesantes que junto con la experiencia de los fabricantes nos llevarán a tener tablas mejores.
Para construir nuestras tablas caseras no hace falta que nos compliquemos mucho.

Saludos

 

[Gury]

Edito porque hasta que se de ese momento puede llover mucho (en verano que tengo más tiempo quizás). Un saludo!

 

[Marco]

Hay 3 diferentes fuerzas que tiene que aguantar un cierto fibra: Tension, presion y impactos.

A tension la mejor fibra es:
Dyneema
Carbono
Aramida
Vidrio/Vidrio Hueca

A presion es:
Carbon
Vidrio hueca
Vidrio
Dyneema
Aramida

A impactos es:
Dyneema
Aramida
Vidrio Hueca
Vidrio
Carbono


En rigidez es:
Carbono
Dyneema
Vidrio/Vidrio hueca
Aramida

Citando de nuevo las fibras y propiedades expuestas por Bouke, y por lo dicho en general y resumiendo, entiendo que el Carbono "es el rey" en su conjunto, teniendo que elegir una fibra, excepto por su resistencia a impactos, donde se puede reforzar (sin complicarnos en más fibras, carísimas, por cierto) por fuera con vidrio para mejorar la resistencia a impactos. Por lo demás, es mejor como capa de acabado, es decir, como capa exterior, excepto en la zona de impactos...donde además se gana espesando la resina, ¿voy bien?

No estoy seguro del significado de "vidrio hueca". ¿Puede matizarlo alguien?


PD:Sigo sorprendido con el tema C-K. ¿No hay estudios que especifiquen las propiedades de esta mezcla, tal y como se comercializa (para el wind), y poder situarla por ej. en esta lista como las otras fibras con unanimidad, como parece ser que hay respecto a las demás? Muy interesante discusión, pero desués de tanto tecnicismo, sigo sin tener claro donde situarlo, o si usarlo pa sonarme la nariz

 

[MN]

PD:Sigo sorprendido con el tema C-K. ¿No hay estudios que especifiquen las propiedades de esta mezcla, tal y como se comercializa (para el wind), y poder situarla por ej. en esta lista como las otras fibras con unanimidad, como parece ser que hay respecto a las demás? Muy interesante discusión, pero desués de tanto tecnicismo, sigo sin tener claro donde situarlo, o si usarlo pa sonarme la nariz

Si te digo la verdad, he mirado por curiosidad a traves de todas las herramientas que tengo en mi trabajo, he buscado en libros tecnicos ( Handbook of Composite Reinforcements, Composite Materials for Aircraft Structures, Handbook of Composites) y articulos (a traves de Compendex) y no he encontrado mucho, unicamente una mencion

For components that require both good compressive properties and impact
resistance, aramid fibers may be used in combination with carbon or glass fibers.
They can be used to enhance the toughness properties of carbon-fiber composites
or to improve strength in the presence of stress raisers. Hybrid aramid/carbon
composites have been used in helicopter fuselage panels and in civil aircraft for
fairings.

Pero indagando mas, tambien hay otra buena cita,

Thus, in aerospace applications, aramid composites were favored for use in secondary
structures such as fairings subject to impact damage. Thin-skin honeycomb
panels based on aramid fibers were used extensively in some civil applications;
however, the skins suffered from severe moisture penetration. This problem was
mainly attributed to microcracking of the skins, possibly caused in part by
moisture absorption and swelling of the fibers, coupled with the relatively weak
fiber-to-resin bond strength.

Basicamente, la aramida tiene una mayor absorcion de humedad (debido a los enlaces polares -CONH-), absorbe humedad, se expande y se va al garete el composite. Con fibra de vidrio o carbono esto no sucede. Para una aplicacion como una tabla de windsurf, yo tendria mis precauciones. Lo del fiber-to-resin bond, tanto carbono como fibra de vidrio no son solo eso. Si asi fuera, sus propiedades serian peores, ya que no interaccionarian con la matriz epoxy. Hace falta poner un coating a las fibras, generalmente organosilanos, para mejorar la adhesion y que trabajen conjuntamente. Para las aramidas es mas comprometido, ya que sus propiedades vienen de su estructura quimica, y tocarla implica afectar las propiedades. Fuera de las aplicaciones clave (estructuras protectoras diseñadas para aguantar impactos penetrantes, como en helicopteros) no lo veo. Si que veo la aplicacion estetica, pero como tejido con aplicaciones tecnicas no se encuentra mucho.

 

[neira]

Yo concluyo lo siguiente:

Lo mejor sería una tabla con carbono en ambas caras del sandwich (4 capas entre carena y cubierta) y cubierta totalmente forrada en EVA o plástico, y arreando.

Correcto?

Lo que pasa es que a 50€/ml de tejido de carbono 200gr/m2, en una tabla de 250cm de eslora supondrían:

4 x 2.5m = 10ml de tejido de carbono = 500€ sólo en tejido!!!

 

[avlas]

De acuerdo contigo Neira, y para hacerla mas económica seria ideal que el refuerzo tuviera fibra de carbono en la dirección proa-popa y fibra de vidrio en sentido perpendicular. Y si de da un golpe, pues se arregla que no pasa nada.
Saludos

 

[pau]

El Dynema és lo último que aconsejaria para una tabla. No sé ni me importa que relación tiene con el Kevlar pero su comportamiento és el mismo, al cabo de un cierto tiempo se ablanda y adios tabla (pura realidad pràctica - botavara aluminio vs botavara carbono). És mejor la fibra de vidrio de toda la vida.

Al contrario, el Dyneema tiene una vida de flex muy larga. Como tuvo indicado, no es muy resistente al (com)presion, por eso no se puede emplear la en mastiles o botavaras, pero en tablas queda oportunidades para reinforzar en este punto y con los otras propiedades muy superiores del Dyneema, llegas a una tabla mucho mas fuerte y duradera.

Pues eso la tabla no puede ser de Dynema porque estructuralmente no aguanta lo necesario.
Hombre a las rocas se tiene que mirar de no ir. No suele ser muy habitual la rotura por golpe puntual en tablas bien construidas.

El Carbono és el rey.

La Zebrita ya tiene dos años, 5,2 Kg de peso 80l y más de 100 dias navegados al año y sin manias porque yo tampoco quiero complicarme la vida y esa tabla és realmente fuerte.

 

[neira]

Pau, qué es "la zebrita"???

 

[Witchcraft Fuerteventura]

Pues eso la tabla no puede ser de Dynema porque estructuralmente no aguanta lo necesario.
Hombre a las rocas se tiene que mirar de no ir. No suele ser muy habitual la rotura por golpe puntual en tablas bien construidas.

El Carbono és el rey.

La Zebrita ya tiene dos años, 5,2 Kg de peso 80l y más de 100 dias navegados al año y sin manias porque yo tampoco quiero complicarme la vida y esa tabla és realmente fuerte.

Pues que si aguanta bien si la construccion esta diseñada para esto. No puedes simplemente substituir el carbono o fibra por el Dyneema, esta claro. Lo utilizo ya unos 15 años y creo que somos los unicos en le mundo que dan hasta 2 años de garantia. Incluso para gente de 100+kg que saltan a 3 mastiles en Pozo, se meten por delante y caen plano (que las pros lo podrian oir en 300m distancia con fuerza 9 de viento). Un cliente asi tuvo una tabla nuestra que le aguanto 5 años. Tenemos varias clientes o teamriders asi.
No es que el carbono esta mal pero si toda la tabla estaria construido con carbono sea mucho mas fragil y al sobrecargarla, tendras 2 trozos. Ademas los recepciones serian mucho mas duro para tu cuerpo y la tabla. Hay que usar el carbono donde sus propiedades se necesitan.