Last Updated on 12 Luglio 2018 by Marco Gregorin
NAUTICA, IMBARCAZIONI DA DIPORTO VERIFICA LAMINATO VETRORESINA E SCAFI IN LEGNO
La maggior parte delle imbarcazioni da diporto sono costruite in Vetroresina, materiale dalle ottime caratteristiche, ma non privo di difetti.
Nelle barche normalmente troviamo due tipi di vetroresina:
– il single skin o monolitico utilizzato principalmente per la fabbricazione dello scafo;
– laminati in sandwich, normalmente utilizzato per la fabbricazione delle coperte, paratie, rinforzi e pannelli calpestabili;
Il laminato monolitico è meno rigido se confrontato al sandwich, a parità di peso, risulta però più resistente all’umidità e più facile da ripristinare in caso di formazione di Osmosi. Anche la riparazione conseguente ad urti è più semplice nel laminato monolitico, inoltre, quest’ultimo non soffre quando deve essere perforato per il posizionamento dei passascafi.
Escludendo i difetti dati da una errata costruzione, le principali “malattie” della vetroresina sono:
– OSMOSI
– INTRUSIONE D’ARIA
– DELAMINAZIONE – DISTACCHI
Questi difetti possono avere diverse origini, errata lavorazione, ambiente di lavoro non adatto alla manipolazione della vetroresina, incidenti che causano urti o stress meccanici del laminato, qualità della resina, ecc..
OSMOSI
Un manufatto composto da resina e lana di vetro con il passare del tempo è soggetto ad un processo degenerativo delle sue caratteristiche di resistenza e permeabilità. Con il passare del tempo la vetroresina è destinata ad assorbire umidità, gli scafi delle barche rimanendo per la maggior parte del tempo in ambiente marino subiscono più velocemente questo processo.
Lo strumento più diffuso per valutare l’osmosi in uno scafo, è l’igrometro. Con questo strumento si misura l’umidità relativa del manufatto in vetroresina, quindi per confronto si stabilisce che alcune zone sono più umide di altre.
Il problema di tale misura si trova nella modalità con la quale lo strumento agisce, l’igrometro infatti misura per punti costringendo l’operatore a provare a caso su più parti della barca.
Con la termografia, invece, si riesce a riprodurre l’eventuale fenomeno osmotico in un termogramma che copre una zona più vasta di superficie, rispetto all’igrometro, ed effettuando più riprese può coprire tutta la superficie dello scafo.
PERCHE’ L’ANALISI TERMOGRAFICA PUÒ INDIVIDUARE L’OSMOSI?
Per capire come la termografia può essere uno strumento utile nella valutazione dell’osmosi in una barca, vediamo prima cos’è e come si forma l’osmosi in uno scafo in vetroresina.
L’ambiente umido in cui il manufatto in vetroresina normalmente risiede, con il tempo crea nella stratificazione del laminato, delle microcamere.
Nelle microcamere ha inizio la formazione di umidità, creata da cattiva lavorazione e catalizzazione o per passaggio di particelle d’acqua attraverso il gelcoat, che in seguito per idrolisi forma un liquido denso nella microcamera.
In fisica e chimica l’ osmosi è il fenomeno consistente nel movimento di diffusione di due liquidi miscibili di diversa concentrazione, attraverso un setto poroso o una membrana, semipermeabile o permeabile ai due mezzi. Ogni soluzione possiede una pressione osmotica che è direttamente proporzionale alla sua molarità. Quando sui due lati della membrana si trovano soluzioni a diversa concentrazione, la differenza di pressione osmotica muove le molecole di solvente dalla soluzione più diluita verso la soluzione più concentrata, fino a quando le concentrazioni delle due soluzioni diventano identiche e i due potenziali chimici si equivalgono.
Nello scafo della barca succede proprio questo, il liquido più denso si trova nel laminato, il gelcoat e lo stratificato fanno da membrana e l’acqua è il liquido più fluido, per osmosi il liquido presente nelle microcamere aumenta di volume e con il tempo forma una bolla visibile sulla superficie dello scafo.
L’osmosi, generalmente, si forma sulle parti immerse dello scafo come la carena e il timone.
La termografia individua i fenomeni osmotici, come differenza di temperatura rispetto alla parte sana del laminato.
I raggi infrarossi emessi dallo scafo, nei punti afflitti da osmosi, avranno delle caratteristiche diverse rispetto al resto della superficie in quanto la presenza di umidità influisce sulla temperatura.
Con la termografia attiva si può creare uno scambio termico nel laminato (tra interno ed esterno) e visualizzare l’andamento delle temperature della zona interessata.
DELAMINAZIONI DISTACCHI
La delaminazione è un processo di rottura caratteristico dei materiali compositi ed è caratterizzato dalla separazione delle lamine.
Come tutti i materiali anche quelli compositi sono sede di difetti, microcavità, inclusioni, disuniformità strutturali che ne pregiudicano il comportamento meccanico nel tempo. Queste imperfezioni, che possono non avere diretta influenza sulle proprietà meccaniche quali la resistenza a trazione o la rigidità del materiale, possono, tuttavia fungere da punto di innesco per estese delaminazioni; una compressione nel piano del laminato è sufficiente per innescare e propagare una frattura interlaminare, ovvero una frattura che si sviluppa all’interfaccia tra due lamine adiacenti.
Molti di questi difetti hanno origine durante la produzione, altri si generano durante il trasporto e l’assemblaggio, durante i quali il materiale può essere sollecitato da sforzi differenti per direzione e intensità rispetto a quelli per i quali era stato progettato.
Come per l’osmosi, anche in questo caso, la termografia può rivelare la presenza di distacchi (non troppo piccoli dell’ordine di qualche millimetro) per differenza di temperatura.
La zona interessata da distacco presenterà delle temperature diverse in quanto la trasmissione di calore viene influenzata dalla interruzione creata dalla delaminazione.
VERIFICHE SCAFI
Durante una trattativa di compravendita di una imbarcazione, è importante sapere se lo scafo ha subito delle riparazioni o dei trattamenti preventivi per l’osmosi.
I cambiamenti di materiale creati da stucchi o resina epossidica sono visibili agli infrarossi. Le parti sottoposte a riparazione avranno diverse caratteristiche termiche individuabili con la termografia.
Una barca sottoposta a trattamento antiosmosi viene sottoposta a sabbiatura e viene asportato il gelcoat e le parti di fibra di vetro rovinate.
Successivamente lo scafo viene ricostruito con nuovi strati di fibra di vetro e resina epossidica (epoxy). Tale lavorazione costituisce un cambiamento di materiale nascosto dalla vernice e quindi invisibile all’occhio umano ma visibile all’infrarosso.
BARCHE IN LEGNO
Anche gli scafi in legno possono essere ispezionati con la termografia.
Il legno è un materiale che assorbe facilmente umidità, risulta quindi importante che i trattamenti superficiali, vernice, siano integri in modo da non permetter l’assorbimento dell’acqua.
Il legno imbevuto d’acqua cambia la sua temperatura a causa della massa d’acqua.
Misurando con la termocamera la temperatura superficiale della tavola, le parti impregnate avranno temperature diverse rispetto le zone più secche.
