Kevlar e carbonio, ma non è solo una "moda"?

[nolby]

Ho trovato sul web un catalogo P&H (un po' vecchiotto ma non so quanto) che riporta questa tabella:




Vedo che la tendenza di tutti è avere il kayak in carbon-kevlar ed io ho sempre pensato fosse perchè il kevlar è un materiale noto per la sua resistenza. Questa tabella indica chiaramente che la resistenza è tutta a favore dell'economico diolene.
Oltretutto il kevlar pare essere più sensibile agli UV ed in generale al deteriorarsi col passare degli anni.

Qualche esperto di materiali che mi sa dire la sua?

[nolby]

Ah, ovviamente parlavo di kayak ad uso "turistico"... dove tra gavoni, pompe ed altri accessori risparmiare un paio di kg su una barca da 5m non ha poi molto senso.

[Marco Lipizer]

Perchè tutti guardano solo la prima colonna!

Dai, senza scherzi, per un uso turistico, il diolene è un ottimo materiale, impiegato ormai da più di 30 anni.

[marittimo]

Per uso turistico in acque dove non ci sono pericoli di grossi urti, credo che possa andare bene anche la vecchia ed economica vetroresina di poliestere, usata nella nautica da oltre sessant’anni e forse anche più facile da riparare del diolene.
Ovviamente se il fattore peso non è determinante (ad es. per carico/scarico/trasporto).

[Lorenzo Molinari]

Ciao Nolby,
per uso turistico concordo con chi mi ha preceduto.

Il kevlar, comunque, è più resistente all'impatto del diolene, e ci mancherebbe! Non a caso le protezioni anti proiettile le fanno col kevlar e non col diolene.
La tabella non confronta infatti il kevlar con il diolene ma con il kevlar-carbon, dove quest'ultimo, a parità di peso di materiale impiegato, offre maggiore rigidezza per la presenza di carbonio ma nel contempo si riduce la resistenza all'impatto al ridursi della percentuale di kevlar presente nel tessuto.

Una buona soluzione è una canoa in diolene con rinforzi di fili di carbonio longitudinali e trasversali, creando dei riquadri (ad es. da 20 cm x 20 cm), per ridurre il peso della canoa e per mantenere la rigidità alla struttura, e con rinforzi in kevlar sullo scafo in punta, coda e sotto il sedile, zone a maggiore impatto e consunzione.

E' vero che il kevlar si deteriore agli UV con gli anni, ma anche la resina vinilestere e quella poliestere, così come il gelcoat protettivo, al punto da far emergere il tessuto impregnato sottostante dopo qualche anno di esposizione al sole. Pertanto le canoe in composito, comunque siano fatte, devono sempre essere conservate al coperto.

[missouri]

ma tutte le proprietà fisiche sono funzione della quantità di materiale impiegato e di come viene impiegato.
il kevlar è un tessuto che ha una notevole resistenza alla trazione se non sbaglio, sempre in rapporto al peso. ovviamente i giubbini antiproiettile sono in tale materiale per ridurne il peso e mantenerli flessibili. però i carri armati non son fatti in kevlar.

la fibra di vetro avrà proprietà meccaniche inferiori però basta impiegarne una quantità maggiore.
la tabella farà riferimento alla costruzione standard del cantiere. giustamente chi vuole la barca robusta non gli importa molto che pesi 27 oppure 29kg, invece chi cerca la leggerezza sacrifica un pò di resistenza, ad es i surfski da 15kg son fragili ed in carbonio e kevlar.
diversi costruttori offrono le barche "club" per i noleggi che son più robuste e solitamente in vetro...

ad esperienza personale il vtr invecchia benissimo, in particolare io ho una nova dei primi '80 che è ancora ottima ed è sempre ricoverata scoperta in giardino o in spiaggia, al massimo si ingiallisce superficialmente la resina.

le barche di grandi dimensioni in vtr capita che si danneggino nel tempo. però lì il danno accade perchè sono costruite male, spesso in sandwich con l'anima con materiali decisamente osceni. cioè si cerca di fare degli scafi leggeri ed anche economici, contando sul fatto che la maggioranza di queste barche fanno 10 chilometri all'anno per andare a fare il bagno con il bel tempo.
le pilotine dei porti del nord che escono a tutto gas nelle tempeste son in vetro.

[nolby]

So che il discorso è molto articolato (avevo studiato qualcosina a scuola di materiali compositi) ed anche troppo complesso per le mie conoscenze dato che non ho grandi competenze in fisica e chimica, ma a mio avviso molto interessante.

Ovviamente il discorso spessori è senza dubbio da tenere in considerazione. Così come è importante oltre al tipo di tessuto anche la qualità della resina che si usa per impregnarlo ed forse è proprio su questo punto che negli ultimi anni si è fatta la maggior parte delle migliorie... alla fine il tessuto che sia vetro, carbonio o kevlar più o meno quelli sono e non hanno forse avuto questa grande evoluzione ...

Certamente si vedono canoe della mia età ancora strutturalmente perfette ed è anche evidente che lo spessore del materiale è ben maggiore rispetto alle attuali. Ma è appunto quello che dicevo: Sicuramente il kevlar è più resistente, ma come avevo letto -e Lorenzo conferma - è più soggetto a deterioramento col passare del tempo per cui possiamo dire che un kayak in diolene possa essere più durevole.
Dici di avere un kayak in vetroresina di 40 anni fa ancora in ordine. La domanda è appunto a parità di utilizzo  sarà ancora affidabile tra 40 anni un kayak in kevlar costruito oggi?


Passando all'altro discorso non avevo pensato al fatto che effettivamente la tabella non fa riferimento alle caratteristiche del materiale in sè ma alla tipologia di costruzione... per cui magari i modelli in diolene sono più spessi perchè pensati per chi li "maltratta" di più e non si fa problemi ad avere qualche kg in più mentre per i modelli in carbonio e kevlar gli spessori sono appositamente ridotti all'osso per contenere il più possibile i pesi.

Interessante, a mio avviso, anche vedere le diverse "filosofie" tra i marchi italiani e francesi che hanno praticamente solo costruzioni mono tessuto (vetroresina, diolene, carbon-kevlar o carbonio puro) mentre i più blasonati costruttori inglesi abbiano stratificazioni di materiali differenti che sono variabili a seconda della zona del kayak.... mentre in nord europa stanno già sperimentando nuovi materiali rinnovabili.

[missouri]

bah, in università qualcosa studiai. però mi baso principalmente su ciò che ho visto e i piccoli lavori da me fatti.
non conosco i progressi fatti, sospetto però che siano specialmente sui metodi produttivi e magari il controllo qualità. qualche studio sull'invecchiamento del kevlar è stato fatto, e mi sembra che soffra umidità e calore. però dovrebbe essere comunque meglio del nylon. gli accessori antiproiettile hanno delle date di scadenza. pure le vele delle barche e le corde si consumano. le cinghie di trasmissione delle auto vanno cambiate regolarmente.

comunque si io penso che al 90% conti il modo in cui il materiale viene impiegato e quanto ne viene impiegato.
la mia nova è una specie di zatterone, non certo un modello pregiato. però è stato ipiegato abbastanza materiale da avere un margine di sicurezza. se anche le proprietà meccaniche sono diminuite del 10% in 40 anni la barca continua a funzionare.

molti scafi pregiati vengono conservati al coperto però comunque un surfski da 12kg di 40 anni non mi ispirerebbe molta fiducia. un kayak da 22kg già lo proverei