Molte barche da regata ed alcune anche da crociera, attualmente, vengono costruite con almeno un tipo di materiale di nucleo interno al laminato dello scafo e coperta.
Le anime rendono gli scafi delle barche rigidi e leggeri consentendo alla barca di diminuire la resistenza idrodinamica ed al contempo di aumentare la velocità. Inoltre il materiale di nucleo isola lo scafo dal caldo e dal freddo, attenua le vibrazioni delle onde battenti e del motore, migliorando così il confort di bordo.
Questa tecnica detta a “sandwich” è realizzata con una varietà di materiali che hanno differenti caratteristiche di durezze e rigidità, pertanto il progettista deve tenere in debito conto queste loro proprietà in modo che scafi e coperte laminate non si rompano durante il normale uso.
Il laminati così progettati sono soggetti ad alcune fondamentali forze quali. la tensione, la compressione ed il “taglio”. Lo sforzo detto di “ taglio” è la tendenza della metà interna e quella esterna del laminato a scivolare in direzioni opposte.
Lo sforzo di taglio è più forte nel centro del laminato. Per resistere a questi stress senza fratturarsi, un laminato a singola pelle deve essere relativamente spesso e pesante, invece in un laminato con anima, la pelle esterna e quella interna subiscono la tensione e la compressione e l’anima subisce lo sforzo di taglio.
In questo modo le pelli avendo una separazione di funzione possono avere uno spessore totale inferiore, mentre l’anima di nucleo, più leggera, deve avere uno spessore maggiore in modo da soddisfare tutti i carichi di sforzo. Il risultato è che il laminato a sandwich è normalmente più spesso del “single skin” ma molto più leggero a parità di resistenza alle sollecitazioni.
I materiali normalmente utilizzati per anime utilizzate nella costruzione di scafi di barche e coperte comprendono legno di balsa, schiuma PVC (polyvinylchloride), schiuna di SAN (styreneacrylonitrile) e nido d’api fatto di aramide(Kevlar®), plastica.
La delaminazione del sandwich si presenta quando uno dei due strati della vetroresina si stacca dalla parte del materiale di nucleo, per cause quali: a)sovraccarico sulla struttura della barca, come le sollecitazioni del rigging sulla coperta; b) urti o collisioni; c) alte sollecitazioni di taglio a causa di un perforare incontrollato; d) composto di resina troppo basso in rapporto alla fibra.
Quando la delaminazione si evidenzia, lo strato separato diventa “morbido”, anche sotto una pressione leggera di una mano o col peso del calpestio di una persona. La delaminazione può coinvolgere sia la parte inferiore del guscio che quella superiore.
I micro-cracks possono essere generati dalla perdita delle proprietà meccaniche e le crepe possono causare l’infiltrazione dell’acqua all’interno del laminato con conseguente degrado dell’anima, soprattutto se questa è fatta con legno di balsa.
La delaminazione si può produrre anche per operazioni sbagliate o mal eseguite durante l’alaggio o il varo dello scafo. In particolare è necessario prendere alcune precauzioni quando la barca viene trasportata su ruote o quando viene alata per la stagione. In questi casi un carico asimmetrico sulla culla o una zona di sostegno insufficiente può causare un serio ed a volte permanente danneggiamento del laminato.
