Hay muchos materiales de construcción apropiados para la creación de cascos y embarcaciones. Desde la madera, el fibro-cemento, acero, fibra de vidrio, Aluminio, y toda una serie de nuevas aleaciones metálicas. Pero de entre todos ellos, y si tenemos en cuenta además de las prestaciones mecánicas conseguidas, las importantes cuestiones del costo y la facilidad de trabajo, y además tenemos en cuenta cuestiones como factores de envejecimiento, mantenimiento, y perdidas de valoración por el paso del tiempo, el aluminio se perfila como uno de los materiales de construcción naval más ventajosos.
El aluminio es un material idóneo para la construcción botes o chalupas. Su ligereza posibilita unas prestaciones similares a las de las embarcaciones no metálicas mientras sus particulares características ofrecen mayor seguridad frente a eventuales colisiones o varadas y juegan a favor de una vida prolongada en el mar. El auge de la construcción metálica en aluminio de las últimas décadas ha coincidido no sólo con el abaratamiento y mejora del material y medios de producción sino también con la demostración en la práctica de sus ventajas sobre el acero.
Ventajas que principalmente se articulan en torno al menor desplazamiento obtenido y atención requerida. Poco importa si el objetivo es ahorrar combustible o aventurarse por rutas poco conocidas; allí donde la seguridad y la longevidad de una embarcación son importantes, el aluminio debe ser considerado como opción. La relación de dureza/peso del aluminio es excelente, especialmente si tenemos en cuenta su ductilidad para poder recibir impactos accidentales sin fracturarse.
Los cascos de aluminio resisten mucho mejor que la fibra, los roces con el fondo, golpes y otros abusos. Son totalmente inmunes al proceso de ósmosis (El agua se filtra desde la solución menos concentrada para diluir a la otra más concentrada), no requieren pinturas de ningún tipo al resistir extremadamente bien la corrosión. Los antiguos problemas de electrolisis (proceso para separar un compuesto en los elementos que lo conforman, usando para ello la electricidad) al actuar como ánodos en reacciones electrolíticas son perfectamente evitados mediante la aplicación de principios básicos como la de la instalación de un ánodo de sacrificio de magnesio o de zinc.
Al ser inerte frente al agua marina, el interior del casco puede ser “tapizado‟ por una capa de 3 a 6 centímetros de espuma de poliuretano para conseguir un aislamiento efectivo frente a temperatura y ruidos. Son mucho más compactos que los cascos de fibra y los distintos elementos de cubierta o del interior pueden ser directamente soldados evitando perforaciones susceptibles de provocar pérdidas de estanqueidad.
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Importancia del desplazamiento
El aluminio es casi tres veces más ligero que el acero (2,69 frente a 7,85 g/cm3) siendo las características mecánicas de sus respectivas aleaciones bastante similares. Por ello su empleo en lugar de aquél puede suponer una reducción importante de la relación de peso por volumen, con diferencias de un 30 por ciento hasta un 50 por ciento ya que en esta relación interviene también un factor de escala que hace que a medida que las esloras sean mayores, lo sean también las tensiones y las diferencias entre desplazamientos de diseños similares en uno u otro material disminuyan. Ello no constituye inconveniente para que el aluminio pueda sustituir a otros metales más pesados, proporcionando sensibles ganancias a cualquier escala en aspectos que están estrechamente relacionados con el desplazamiento como son el calado y la estabilidad.
Mantenimiento y cuidados
A diferencia de los barcos construidos en plástico o composite, las embarcaciones metálicas precisan de un tratamiento protector si se desea evitar que el metal expuesto en el medio marino se oxide. Sobre la superficie del aluminio y sus aleaciones se forma una fina capa de color gris mate de alúmina, que es impermeabilizante, dieléctrica y se adhiere fuertemente al metal de base. Esto detiene el proceso de oxidación y proporciona durabilidad y resistencia a la corrosión de modo que, en principio, el aluminio sin protección estará paradójicamente protegido.
Por ello la oxidación o pasivado natural puede considerarse una forma de acabado, mientras que otras protecciones habituales del aluminio son la imprimación con pinturas y la oxidación electrolítica o anodización. Sin embargo, otros aspectos del comportamiento químico y eléctrico de este material exigen cierta atención. Mientras que la eficacia de la capa de óxido protector es muy alta en medios próximos a la neutralidad, como el agua de mar o el ambiente marino (ph 7), productos ácidos y álcalis, la sosa, la potasa o la lejía deben ser considerados como sus enemigos.
El segundo factor adverso es su bajo potencial galvánico, situado por debajo de metales de uso común como el acero, el latón, el bronce, el plomo o el cobre, ante los cuales el aluminio se comportará siempre como ánodo, lo que impondrá el uso de algún medio de aislamiento físico en los montajes entre éstos.
Aleaciones de uso en construcción naval
En la selección de las aleaciones del aluminio para el uso naval se tiene en cuenta la tolerancia a los esfuerzos, conformabilidad, soldabilidad y resistencia a la corrosión. Como la combinación de aluminio con magnesio (Al-Mg) proporciona buenos resultados mecánicos y excelente resistencia a la corrosión, a su grupo (serie 5000) pertenecen la mayoría de chapas y barras que se utilizan para realizar los forros y demás partes de las embarcaciones.
Entre las aleaciones de esta serie se eligen las variedades que presentan mejores características de conformación, soldabilidad y de mantenimiento de sus propiedades tras la soldadura y con el paso del tiempo, siendo así que las típicamente utilizadas son las 5083, 5383, 5086 y más recientemente la 5059 (alustar), en estados H116 (endurecido por tracción controlada) o H321 (endurecido y estabilizado a baja temperatura).
En general, las aleaciones obtenidas por deformación plástica en frío presentan unas propiedades mecánicas de límite elástico, elongación y carga de rotura indicadas para la construcción de paneles y de forros, mientras que las que han recibido endurecimiento térmico se adaptan mejor a la configuración de las estructuras internas. La dureza adicional y facilidad de extrusión que presentan las aleaciones de la serie 6000 (Al-Mg-Si) permite obtener con mayor facilidad los diversos perfiles y pletinas que constituyen la estructura. Las de uso más frecuente son las 6060, 6063 y 6082 con templados T4 (solución, temple y maduración natural) y T6 (maduración artificial a unos 180º).
VENTAJAS
Ahora podemos resumir y concluir las ventajas del aluminio en una embarcación:
Mayor resistencia
Es evidente que el aluminio tiene mayor resistencia que la fibra. Esto se traduce en menos averías (no tiene problemas de ósmosis, ni fisuración), y por tanto en menor gasto de mantenimiento. Un choque contra unos bajos de roca o un roce en unos arrecifes, en fibra supondrían una avería posiblemente importante y de reparación muy costosa. El aluminio, gracias a su elevada ductilidad, es uno de los metales que menos se fracturan, y no da problemas de fisuración.
Mayor rigidez
Los cascos fabricados en aluminio y también en acero, al realizarse mediante soldadura de todas sus pieza estructurales y estas a su vez con las chapas de recubrimiento adopta una estructura totalmente compacta que produce una gran rigidez estructural, traduciéndose en menores fatigas del material y por tanto en una mayor seguridad y posibilidad de soportar estados de la mar más duros. No en vano cada vez se utilizan más los cascos de acero y aluminio para las embarcaciones destinadas a soportar condiciones duras de la mar. Muchos navegantes transoceánicos aconsejan embarcaciones de cascos metálicos por sus múltiples ventajas.
Mejor estanqueidad
El aluminio como el acero es ciertamente tan impermeable como la fibra, pero los cascos metálicos en acero o aluminio permiten soldar los distintos elementos de la cubierta o del interior directamente a su estructura. De esta manera no es necesario perforar las cubiertas o elementos estructurales para por ejemplo fijar mediante tornillos pasantes un carril de escotas o cualquier elemento o soporte para una jarcia, incluso una mesa interior o cualquier otro mecanismo, 8 componente o dispositivo. Al eliminar una parte importante de perforaciones disminuye proporcionalmente las posibilidades de perder estanqueidad.
Menos consumo
El aluminio es más ligero que la fibra, siendo las diferencias mayores a medida que aumenta el tamaño de la embarcación. Esto supone mejor maniobrabilidad, mayores prestaciones y lo que es más importante, menor consumo de combustible. - Mayor seguridad: el aluminio no se quema con el fuego. Un incendio en una lancha de fibra puede dar con la embarcación en el fondo del mar, ya que ésta se consume. En caso de un choque contra un fondo rocoso, la fibra se rompe y eso supone un vía de agua en la embarcación, impidiendo la navegación al llenarse el casco de agua. Por el contrario, el aluminio gracias a su elevada ductilidad y baja fragilidad, se deforma y no se fisura, por lo que no hay vía de agua. Para romper el aluminio el golpe tiene que ser especialmente violento.
Menor mantenimiento
El aluminio no necesita ser pintado pues es prácticamente inmune a la corrosión. Por ello es normal ver cascos totalmente desnudos y brillantes como acabado final para tales embarcaciones, aunque por cuestión de gustos si se quiere pintar, puede también hacerse, siempre y cuando utilicemos las bases y procesos necesarios. La obra viva necesitará necesariamente la aplicación de antifouling, y además su rendimiento es mayor al de un casco de fibra, pues el poder de incrustación de organismos vivos es menor en este material. Y que nadie se lleve a engaño, pues alguien podría avisarle de posibles inconvenientes de corrosión electrolítica. Actualmente estas antiguas complicaciones ya han sido totalmente solucionadas mediante la 9 correcta utilización de ánodos de sacrificio de mayor electronegatividad que el aluminio como son los de Zinc o los de Magnesio.
Menor costo de reparación
La reparación en aluminio es muy sencilla, al igual que en las chapas de los coches. Un bollo en el casco se puede reparar en tan sólo unas horas, cortando la chapa y soldando una nueva, devolviendo la embarcación a su estado original con total garantía de resistencia del casco. Sin embargo en fibra, un golpe produce el fenómeno complejo conocido como fisuración, y obliga a reparaciones parciales y muy costosas que no garantizan la resistencia original, ya que la fibra, como su propio nombre indica, no está compuesta por piezas enteras donde la tensión superficial es la misma en todos los puntos.
Mayor valor residual
El aluminio no se deteriora por la exposición permanente a los rayos solares. Tampoco sufre los efectos de la ósmosis, y resiste mucho mejor la incrustación de algas y lapas cuando la embarcación lleva mucho tiempo inactiva. El transporte en remolque acaba fisurando la fibra, no así el aluminio. Esto supone que después de los años, las embarcaciones de aluminio mantienen sus condiciones iniciales, o lo que es lo mismo, están más nuevas que las de fibra. Y por ello, el valor de segunda mano es mayor, y la depreciación, menor.
