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Construcción: El poder del acero

Yate nº 505

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1. Construcción de embarcaciones metálicas

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La seguridad, el mantenimiento y la longevidad son factores determinantes en la construcción de embarcaciones metálicas. Un tipo de fabricación que se beneficia de los adelantos experimentados con éxito en buques de mayor porte, como los cruceros de altura, los de maniobras portuarias o los de pesca, ejemplos típicos en los que metales como el acero o el aluminio se imponen frente al plástico o el composite.

El acero y el aluminio son utilizados en la fabricación de embarcaciones de todos los tamaños. Sus tecnologías presentan considerables aspectos en común, dándose incluso bastantes casos de barcos mixtos con casco y cubierta de acero y superestructuras de aluminio. Aun con ello se ha preferido considerarlos por diversas razones como sistemas diferentes y tratarlos por separado, de modo que esta entrega trata sobre las generalidades de la construcción metálica y las peculiaridades de la construcción naval utilizando aleaciones de acero. En realidad esta modalidad de construcción no difiere conceptualmente de las otras en madera o plástico, ya que al igual que ellas persigue la creación de una estructura interna resistente delimitada externamente por un forro continuo que le permita flotar. El conjunto debe ser lo bastante rígido y ligero como para ser desplazado y al mismo tiempo debe tolerar los esfuerzos inherentes a su uso, algo que se consigue mediante la soldadura de chapas y perfiles de aleaciones adecuadas a la aplicación naval.

Yates de acero


Prescindiendo de algo tan obvio como el tamaño de los yates, que favorece claramente el uso de este metal, el factor de seguridad adicional que supone su empleo ante incidentes como la colisión y el fuego, y la posibilidad de su tratamiento en cualquier rincón del mundo son, sin duda, factores determinantes en la predilección por el acero en yates de vela y motor con vocación oceánica. También lo es la longevidad, por más que al considerar períodos extendidos de tiempo surge la cuestión de su mantenimiento. Las cubiertas de los yates, por estar en contacto con múltiples elementos y desarrollarse en ellas la mayor parte de maniobras, son más propensas que los cascos a sufrir rozaduras y golpes. El acero desprotegido se oxida con rapidez, y también se corroe, aunque eso ocurre más lentamente, por ello debe mantenerse un mínimo de atención y cuidado del mismo. Una vez pasivado con el correspondiente esquema de pintura y ánodos de sacrificio constituye un perfecto aliado que puede incluso llegar a ser protagonista de regatas extremas como la Wrong Way BT Global Challenge.

Elasticidad y resistencia


Todos los materiales poseen una propiedad llamada elasticidad, aunque unos materiales son mas elásticos que otros. Si la fuerza a la que es sometido un material es mayor que su elasticidad, el material se deforma y hasta puede romperse. El acero tiene un coeficiente de elasticidad muy alto que le permite resistir grandes esfuerzos o presiones, sin embargo entre las diferentes aleaciones de hierro, carbono y otros elementos conocidas genéricamente como aceros, las propiedades mecánicas varían mucho según las proporciones de unos y otros. La elasticidad está estrechamente relacionada con el contenido en carbono, ya que a la par que éste aumenta la resistencia a la tracción también produce una disminución de ductilidad y tenacidad, que tiene como efectos adversos la fragilidad y la fatiga. La mayoría de los aceros de uso común en la industria no son adecuados para la construcción naval, que emplea aceros de elevada elasticidad y bajo contenido en carbono (menos de un 0,25 por ciento). En los barcos de acero la resistencia se obtiene gracias al diseño de la estructura y a los espesores de las partes que la componen.

Los materiales


El acero que más se emplea en la construcción de barcos y que es conocido como acero naval ordinario es un acero de elevado límite elástico (mínimo de 235 mega pascales). Prescindiendo de las denominaciones de los diversos países, las sociedades de clasificación internacionales (Lloyds, ABS, DNV, BV, GL...) utilizan el criterio de grado (A, B, C, D y E), basado en un estándar llamado ASTM A 131M. También reconocen el uso de aceros de alta resistencia (mínimo de 315 megapascales) con grados AH, BH, CH, DH y EH. El Grado E por ejemplo es indicado para barcos que navegan en aguas muy frías, donde el acero debe absorber alta energía a bajas temperaturas. El grado A, el más común, se caracteriza por un permitir un alargamiento mínimo del 22 por ciento y por estar situada su carga de rotura entre 400 y 500 newtons por milímetro cuadrado. Ello se obtiene con una composición de como máximo un 0,21 por ciento de carbono, un 0,5 por ciento de silicio y manganeso, y residuos de azufre y potasio no superando cada uno el 0,035 por ciento. También existen determinados aceros que no pueden ser considerados propiamente navales, como el corten o el inoxidable, pero que presentan propiedades superiores a éste frente a la corrosión, y por ello en ocasiones son utilizados en la construcción de las cubiertas, por ejemplo.

El proceso


Durante muchos años la construcción de naves metálicas se ha realizado de forma similar. La quilla se situaba sobre unos picaderos y las chapas o vigas que formaban las cuadernas individuales se cortaban y curvaban siguiendo las formas de las plantillas trazadas con antelación. Se extendían las cuadernas desde ambos lados de la quilla hasta la regala del buque, se montaban los baos de cubierta de una regala a otra enlazando la parte superior de las cuadernas, se colocaban los miembros estructurales interiores y por encima de todo este entramado se sujetaban en posición las chapas del forro y la cubierta. Debido a la complejidad de las curvas del casco, los ángulos compuestos que forman los diferentes elementos estructurales, y la necesidad de producir un casco simétrico y regular, el constructor debía recurrir al trazado de diversas plantillas de las diferentes partes del casco. Estas plantillas eran empleadas para cortar y conformar las chapas y el entramado estructural en la dimensión proyectada. Cuanto más complejo fuera el barco, más detalladas debían de ser las plantillas de trazado de las piezas que lo configuraban. Todo este proceso se ha visto favorecido por la evolución de la tecnología. El diseño asistido por ordenador permite integrar las diferentes facetas de la construcción (estructura interna, interiores y sistemas) en un único plano tridimensional y con ello resolver los conflictos que entre éstos se produzcan en lugar de llevarlos a pie de obra. De las superficies que encajan en esta entidad espacial se obtienen planos que permiten obtener plantillas con el mayor detalle, que pueden ser tanto copiadas sobre una mesa de trazado como interpretadas directamente por maquinaria de corte y de conformado de precisión. También se pueden mover con mayor facilidad las estructuras, simplificando los trabajos de ensamblado y soldadura de las partes, y se dispone de mejores medios de comprobación de los trabajos efectuados. Los modernos picaderos son cunas de formas precisas que permiten empezar una construcción con el casco invertido y luego voltearlo para seguir con la cubierta y la superestructura, manteniendo siempre la operación de soldadura a favor de la gravedad. Los mamparos presentan penetraciones exactas allí donde deben ser atravesados e incluso los distintos espesores de las tracas del forro pueden ser descontadas hacia adentro beneficiando los trabajos de pintura. Todo ello redunda en la calidad final de los barcos así construidos.

1. Construcción de embarcaciones metálicas

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1 comentarios a "Construcción: El poder del acero":

  • Javier (Anónimo)  dice (19 / 09 / 2009):

    Muy bueno este resumen y de fácil comprensión.

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