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Fibras más fuertes que el acero

 

 

Con la aparición de nuevos materiales, polímeros orgánicos y plásticos, diferentes elementos de la jarcia del barco pueden ser sustituidos por estos nuevos cordajes más tenaces que el acero. Conozca sus características.

 

 

En los veleros de competición muchos elementos de su jarcia son sustituidos por materiales muy nuevos como el Dyneema, el Kevlar, el Vectran... Obenques y stays en textil sustituyen al acero inox que normalmente vemos en cualquier barco. A igualdad de resistencia, el textil es más ligero y se ajusta e instala de forma más cómoda y rápida.

 

Veamos rápidamente un ejemplo. Un eslabón o argolla de acero inox y de 8 milímetros que pese 68 gramos tiene una fuerza de trabajo máxima de 1.250 kilos mientras que si fuera de acero Inox de alta resistencia su carga de trabajo subiría a 2.200 Kilos con el mismo peso. El mismo eslabón pero en titanio pesará más o menos la mitad, soportando una carga de trabajo de 1.800 kilos. Pero cuando pasamos al textil… Esta argolla fabricada en cabo de Dynalight de 6 milímetros de diámetro soportará tranquilamente los 3.500 kilos de carga y solo pesará unos 10 gramos.

 

 

 

Tensión de rotura del Dyneema es altísima como se puede probar en el banco de ensayos.

 

¿Porqué un cabo de polietileno (plástico) puede soportar tanta tensión y ser más tenaz que el acero?

 

La respuesta la encontraremos en las uniones moleculares tan especiales que adquiere el polietileno si lo enfriamos mientras lo estiramos brutalmente. Las grandes moléculas del plástico se orientan todas en la misma dirección adoptando una forma de cristalización . Y es justamente la cristalización la que ofrece las características físicas de dureza tan apreciadas.

 

Lo mismo ocurre con el acero. El acero no es más que hierro con un pequeñísimo porcentaje de carbono (aportado al añadir carbón a la fundición). El hierro por sí solo es relativamente blando y maleable. Es el carbono el que hace que el acero se cristalice al enfriarlo bruscamente, en lo que los ingenieros metalúrgicos llaman templado del acero. 

 

 

De modo que en cuanto a peso está claro que el acero lo lleva difícil, lo cual no quiere ni mucho menos decir que debamos prescindir de él. Las fibras textiles tienen que trabajar sin rozamientos externos ya que se pueden cortar si están siendo rozadas por algo duro. Por tanto si desea unir dos piezas mediante una unión en textil, debemos tener muy claro que no existen ángulos muy agudos que sin duda acabarían cortando las fibras. Otro punto negativo para el textil es el volumen que ocupan a igualdad de resistencia. Casi todas las poleas están pensadas para ser utilizadas por un mosquetón o grillete en acero, y si tenemos que soportarla mediante cabo textil tendremos que utilizar un diámetro inapropiado o dar varias vueltas lo que puede hacer peligrar el libre giro de la polea. Hay poleas pensadas para el uso con textil pero entonces, al alto precio de estas exóticas fibras debemos añadir el alto precio de las nuevas y sofisticadas poleas. Una ruina.

 

 

Una de cal y otra de arena, ya que ahora le toca de nuevo el turno al textil. Las uniones realizadas con mosquetones y grilletes son ruidosas y están todo el tiempo lanzando pequeños chasquiditos y tintineos. Ejemplo típico es el de la botavara en la unión con la polea de la mayor. Además al ser rígidas es más difícil que consigan alinearse perfectamente con el eje de tracción que soporta las fuerzas ejercidas en jarcias y otros elementos de trabajo del barco. Y todo esto está totalmente solucionado mediante las uniones en textil.  

 

 

 

 

De modo que está claro que en barcos muy regateros el uso del textil es más que adecuado, especialmente en la jarcia del palo, ya que cuantos menos kilos tengamos por “el aire” mucho mejor será las estabilidad y el adrizamiento del barco, además de conseguir rebajar algunos kilos el peso total del barco. En este caso está totalmente justificado el uso de textiles de última generación.

 

En los barcos típicos de crucero, veleros o yates de motor, las cosas difieren. Pero en algunos puntos y elementos del barco es muy interesante utilizar el textil ya que evitaremos ruidos y desgastes aprovechando las características de estos avanzados materiales que poco a poco van a ir sustituyendo algunos elementos en los nuevos barcos.

 

 

 

 

Llevar unos metros de estos avanzados cordajes es una gran idea ya que permiten solucionar aparejos de fortuna y reparar situaciones comprometidas de forma muy eficaz. Si por ejemplo rompemos un obenque o vemos que el tensor de un estay está en mal estado, mediante un "perro" que podamos apretar a la jarcia por encima del punto de posible rotura, conseguiremos agarrar un lazo en textil y asegurar la situación. Si por ejemplo hacemos una unión con tres vueltas mediante un cordaje en Dyneema la tensión de ruptura es de más de 15 toneladas! Suficiente para soportar la tensión de la jarcia más exigente.

 

Disponer de varios loops fabricados a distintos tamaños nos permitirá solucionar muchos imprevistos. El evidente y sencillo nudo de Prusik hace maravillas.

 

Algunos barcos de la carrera en solitario mas auténtica del mundo, la "Vendeé Globe" llevan toda la jarcia en textil dyneema.

 

El Dyneema

 

Bobinas de Dyneema. Se aprecia el aspecto tan característico a "plástico" que tiene el cordaje de este tipo de polietileno.

Se trata del nombre comercial dado al cordaje realizado con finísimas fibras de polietileno. El conocido como SK75 es el más tenaz de todos los fabricados hasta la fecha. Además, es insensible a gran número de productos químicos y a los rayos u.v.a, y soporta una conductividad térmica de hasta 100 grados.

En 1979 la omnipresente corporación química Dupont patentaba una nueva fibra microscópica realizada a base del plástico polietileno, a la cual dio el nombre de Dyneema. El tipo de polietileno utilizado está formado por moléculas de peso molecular muy elevado y el proceso de producción consiste en la extrusión del polímero fundido a través de pequeños orificios, y todavía a temperatura de fusión de 145ºC las fibras obtenidas son estiradas a varios cientos de veces su longitud inicial, con lo cual se obtienen fibras muy delgadas con las moléculas orientadas todas en la misma dirección y adquiriendo un estado de cristalización durante su enfriamiento. La cristalización alcanza el 85% de la masa y es la responsable de la gran tenacidad obtenida. La densidad de las fibras obtenidas es inferior al agua, Por ello el Dyneema flota y es muy liviano.

  

Fibra

Densidad
g·cm–3

Tenacidad

Kilos/mm2

Elongación
%
 

Dyneema SK60

0.97

275.4

3.5

Dyneema SK75

0.97

346.8

3.7

Aramid

1.44

295.8

3.6

Polyamide

1.14

91.8

20

Polyester

1.38

112.2

13

Polipropileno

0.90

61.2

20

Acero

7.86

180.54

1.1

Un cabo de por ejemplo 10 mm ofrece una tensión de rotura de cerca de 7.000 kilos. Por su pureza, resistencia y elasticidad, la fibra Dyneema® es utilizada para fabricar hilo de pescar, chalecos antibalas, ropa quirúrgica, ropa de motociclista y trajes de esgrima... y también jarcia en los barcos, claro está!

 

 

Los cabos de Dyneema están "hueco" por dentro y mediante una gordísima aguja podemos pasar el cabo por dentro de sí mismo para fabricar estas manilla que tienen la capacidad de poder abrazar o unir cualquier cosa en el barco aguantando elevadísimas tensiones, y poder ser aflojada sin esfuerzos una vez quitada la tensión de trabajo. (como veremos en un próximo artículo)

 

 

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