Kompozitni materiali so široko opredeljeni kot tisti, pri katerih je vezivo ojačano z ojačevalnim materialom. V sodobnem smislu je vezivo ponavadi smola, ojačevalni material pa je sestavljen iz stekleni prameni iz steklenih vlaken, ogljikova vlakna ali aramidna vlakna. Vendar pa obstajajo tudi drugi kompoziti, kot so železne in lesene smole, ki se še vedno uporabljajo v ladjedelništvu.
Kompoziti ponujajo prednosti večjega razmerja med trdnostjo in težo kot tradicionalni les ali jeklo metode in zahtevajo nižje stopnje usposobljenosti za izdelavo sprejemljivega zaključka trupa na polindustrijski lestvica.
Zgodovina kompozitov v čolnih
Ferrocement
Verjetno je bila zgodnja uporaba kompozitov za čolne ferocesiranje. Ta material je bil v prvi polovici dvajsetega stoletja na široko uporabljen za gradnjo nizkocenovnih barž.
Kasneje v stoletju je postal priljubljen ne samo za enkratne projekte doma, temveč tudi za proizvodne čolnarje. Jekleni okvir iz ojačevalne palice (znan kot armatura) tvori obliko trupa in je prekrit s piščančjo žico. Nato je ometan s cementom in strjen. Čeprav je poceni in preprost kompozit, je korozija armature pogosta težava v kemično agresivnem morskem okolju. Še danes pa je v uporabi več tisoč "fero" čolnov - gradivo je mnogim ljudem omogočilo uresničitev svojih sanj.
GRP
Med drugo svetovno vojno, tik za njo poliestrske smole so bila razvita, steklena vlakna so postala na voljo po naključnem odkritju proizvodnega procesa z uporabo pihanega zraka na toku staljenega stekla. Kmalu je plastika, ojačana s steklom, postala mainstream, čolni GRP pa so začeli biti na voljo v zgodnjih petdesetih letih.
Lesni / lepilni kompoziti
Vojni pritiski so prav tako privedli do razvoja tehnik gradnje čolnov in hladno oblikovanih plovil. Ti pristopi so vključevali polaganje tankih furnirjev lesa čez okvir in nasičenje vsake plasti z lepilom. Visoko zmogljiva lepila na osnovi sečnine, razvita za proizvajalce letal, so se široko uporabljala za novo tehniko oblikovanja trupov čolnov - običajno za PT čolni. Nekatera lepila so zahtevala peko v pečici, da se strdi, in razviti toplotno oblikovani trupi, čeprav so za dostop do industrijskih peči veljale omejitve velikosti.
Sodobni kompoziti v čolnih
Od petdesetih let 20. stoletja se poliestrske in vinilterske smole nenehno izboljšujejo in GRP je postal najpogostejši kompozit, ki se uporablja v gradnji čolnov. Uporablja se tudi pri ladjedelništvu, navadno za rudarje, ki potrebujejo nemagnetne trupe. Osmotske težave, zaradi katerih so čolni zgodnje generacije trpeli, so danes stvar sodobnih epoksidnih spojin. V 21st stoletja, obsežna proizvodnja čolnov GRP sledi celotnemu industrijskemu proizvodnemu procesu.
Tehnike oblikovanja iz lesa / epoksi se še vedno uporabljajo še danes, običajno za veslače. Od uvedbe visokozmogljivih epoksidnih smol so se razvili drugi lesni / lepilni kompoziti. Okrasne letve je ena izmed tako priljubljenih tehnik pri gradnji čolnov na domu: trakovi iz lesa (navadno cedra) so položeni vzdolžno preko okvirjev in prevlečeni z epoksi. Ta preprosta konstrukcija ponuja poceni in močno konstrukcijo s poštenim zaključkom, ki ga zlahka doseže amater.
Na vodilnem robu gradnje čolna krepitev z aramidnimi vlakni krepi ključna področja jadrnic, kot so loki in kobilice. Aramidna vlakna zagotavljajo tudi izboljšanje absorpcije udarcev. Karbonska vlakna jambori so vse pogostejši, saj ponujajo večje zmogljivosti in prednosti stabilnosti plovila.
Jadrnice uporabljajo tudi kompozite v svoji jadrski konstrukciji s trakom iz ogljikovih vlaken ali steklenih vlaken, ki nudi prožno, vendar dimenzijsko stabilno matrico, na katero je laminirana sintetična jadrnica.
Ogljikova vlakna imajo tudi druge morske namene - na primer za notranje trdnosti z visoko trdnostjo in pohištvo na superjahtah.
Prihodnost kompozitov v ladjedelništvu
Stroški ogljikovih vlaken padajo, ko se obseg proizvodnje povečuje, zato bo razpoložljivost pločevinastih vlaken (in drugih profilov) verjetno postala bolj razširjena pri proizvodnji čolnov.
Znanost o materialih in kompozitni tehnologiji hitro napredujeta, novi kompoziti pa vključujejo ogljikove nanocevke in epoksi mešanice. Pred kratkim je bilo kot idejni projekt dostavljeno majhno mornariško plovilo s trupom, zgrajenim z uporabo ogljikovih nanocevk.
Lahkotnost, trdnost, trajnost in enostavnost izdelave pomenijo, da bodo kompoziti igrali vse večjo vlogo pri gradnji čolnov. Kljub vsem novim kompozitom je dr. Polimerni kompoziti, ojačani z vlakni so tu, da ostanejo zelo veliko let, čeprav bo zagotovo v partnerstvu z drugimi eksotičnimi kompoziti.