Visa varukorgen
Design & Illustration

Om trä, epoxy, glasfiber mm

Till skillnad från alla syntetiska fibrer och kemikalier är trä utvecklat av naturen under många miljoner år till ett oöverträffat strukturmaterial – lättare, starkare och segare. Utöver detta är trä jämförelsevis billigt, vackert, lätt att forma, sammanfoga och ytbehandla. Det flyter, isolerar mot kyla, värme och ljud och det åldras med behag. De flesta upplever trä som ett trevligt, vänligt material att umgås med och arbeta i.

Trä är vidare ett av de mest hållbara konstruktionsmaterial som finns: naturligt, förnybart, återvinningsbart, biologiskt nedbrytbart, giftfritt och med låg CO2-emission vid bearbetning.

Två speciella egenskaper bidrar till den enastående styrkan i förhållande till vikten:

  • ligninet i cellväggarna innebär att cellstrukturen har bättre kompressionsstyrka än betong (ca 2400 kg/cm2)
  • cellulosa som hålls ihop med ligning har bättre draghållfasthet än stål (10 000 kg/cm2).

Låg vikt

Med träribbor, glasfiber och epoxi går det att bygga extremt lätt. Till skillnad från traditionellt båtbygge där ett antal olika delar och lager av olika material hålls ihop av mekaniska fästelement – spikar, skruvar och nitar – får ett stripskrov sin styrka av skalverkan och klarar sig helt utan spant och förstyvningar. Påfrestningar fördelas ut i hela skrovet istället för att lokaliseras till fogarna.

Densiteten för gran är mellan en tredjedel och en fjärdedel av glasfiberns densitet. Genom att använda gran som kärnmaterial mellan två lager glasfiberväv vinner man både styvhet och vikt jämfört med massiv glasfiber/polyester eller glasfiber/vinylester.

En lättare kajak är trevligare både på land och i vattenEn lättare kajak är trevligare både på land och i vatten; lättare att lasta på bilen och att dra upp på stranden, lättare att manövrera, accelerera, svänga, stoppa – lastkapaciteten ökar och det blir lättare att paddla långt och hålla farten länge.

En normallång träkajak brukar hamna mellan 16 och 20 kg beroende mycket på generositeten med epoxi. Motsvarande glasfiberkajak brukar väga 22-25 kg och en termoplastkajak (polyeten m fl) 25-30 kg. Medan kommersiella byggare tar till all high-tech som finns för att spara ett par kilo, sparar hemmabyggaren 5-6 kilo bara genom att använda trä.

För att nå riktigt låga vikter gäller det naturligtvis att fundera över material – det är lätt att dekorationer av tunga exotiska träslag stjälper kalkylen. Gummiluckor med sargar, roder i rostfritt stål, överdesignade däcksbelag och mycket annat kan öka vikten förfärande mycket. Träluckor, aluminium eller träroder, lättviktsbeslag, sits i uretanskum mm hjälper till att hålla vikten. Allt detta finns i byggbeskrivningen.

Styrka och smidighet

Ett sandwichlaminat består av två ytterskikt med stor drag- och tryckhållfasthet som hålls isär av ett lätt kärnmaterial. Styvheten är till största delen en funktion av avståndet mellan ytterskikten – ju större avstånd desto starkare skrov. Därför är ett stripskrov med 5 mm avstånd mellan glasfiberskikten väsentligt styvare än ett massivt glasfiberskrov (med avståndet 0).

Men till skillnad från andra lätta kärnmaterial (balsa, uretanskum mm) har gran en drag- och tryckhållfasthet som i förhållande till vikten är högre än alla andra båtbyggarmaterial (stål, aluminium, kolfiber, kevlar etc – se tabellen nedan). Tillsammans med sandwichprincipen är resultatet ett lättare och styvare skrov än vad som går att åstadkomma med någon annan byggmetod.

Ytterligare styrka uppstår genom att de flesta stripkajaker är konstruerade med dubbelkrökta ytor – ytor med krökning i två dimensioner. Kanoter av skivmaterial - plywood, aluminium etc kan inte dubbelkrökas utan består av ett antal hopkopplade flata ytor – och saknar mycket av stripkanoternas styvhet.

En stripkajak känns därför mycket solid ute i grov havssjö – ingenting flexar, vibrerar eller slamrar. Det betyder också att ingenting av muskelkraften går åt till att flexa skrovmaterialet – allt blir fart – och att de rörelser som minskar livslängden i andra material är väsentligt mindre.

Nedan några jämförelser mellan några vanliga båtbyggnadsmaterial. Träslaget som avses är Western Red Cedar, som är det vanligaste träslaget för kanotbygge i USA. Egenskaperna är ungefär de samma som för svensk gran. (Mätningarna är gjorda av Gougeon Brothers och MIT).

MaterialviktTabell 1; visar hur mycket de olika materialen väger jämfört med epoxybehandlat trä.

Vikt i förhållande till styrka Tabell 2; visar hur mycket materialen kommer att väga för samma styrka som trä (brottgräns).

Vikt i förhållande till töjningTabell 3; visar hur mycket materialen kommer att väga för att inte böjningen skall bli större än för trä.

böjhållfasthet

Tabell 4; visar resultatet av provbelastning av balkar 610 x 12 mm och med tjockleken avpassad så att vikten är exakt 25 gram. Balkarna fästes i ena änden – den andra belastades först med 200 gram, sedan med 500 gram och nerböjningen mättes. Prisuppgifterna är från jan -99 och kan naturligtvis variera mycket.




Tabell 5; visar vad som händer några olika material efter ett antal töjningar. En kajak som ute till havs möter en våg var tredje sekund utsätts för ca 103 (= 1000) töjningar per timme. 106 (=1.000.000) motsvarar ungefär 4 års normal havspaddling.

Livslängd och utmattning

Detta förklarar varför lätta tävlingskajaker i plast bara är konkurrenskraftiga ett par år (sedan mjuknar laminatet) och varför havskajaker i plast är så tunga. De måste överdimensioneras rejält för att hålla ihop även efter 106 möten med vågor.

En ny undersökning av trä/epoxi-laminats konstitutiva egenskaper vid Kungliga Tekniska Högskolan visar ännu större skillnader: jämfört med traditionell glasfiber/vinylester får trälaminatet 70 gånger bättre värde när det gäller böjstyvhet i fiberriktningen och 20 gånger bättre mot fiberriktningen! (En glasfiberkanot kommer alltså att väga 70 gånger mer innan den är lika styv.) Böjhållfastheten är 7 gånger bättre i fiberriktningen och 1,5 gånger bättre mot fiberriktningen. Dragstyvhet 4 gånger bättre och draghållfasthet 2 gånger bättre i fiberriktningen. (Mot fiberriktningen är däremot glasfiber/vinylester starkare. Plastlaminatet är lika starkt i alla riktningar, även där det inte behövs, vilket ger onödigt hög vikt)

Hållfasthet i trä/epoxi-laminat (pdf - 266 kb) pdf-fil
Diagrambilaga (pdf - 45 kb) pdf-fil

Styrka på rätt håll

Trä är anisotropiskt – plast är isotropiskt, vilket innebär att plast till skillnad från trä är lika starkt i alla riktningar. Trä är starkt i fiberriktningen men inte tvärs fibrerna. Trä är alltså utomordentligt väl lämpat för långa smala föremål, som trädstammar och trädgrenar – eller kanoter. En plastkanot kommer att vara kraftigt överdimensionerad tvärskepps när långskeppsstyrkan är tillräcklig.

Obegränsad formbarhet

Stripskrov kan se ut hur som helst. Det finns i praktiken inga begränsningar till vilka former som går att bygga. Det innebär att konstruktören kan renodla den hydrodynamiskt bästa skrovformen för varje kajak eller kanot utan att vara låst av materialets begränsningar.

Till skillnad från ribb-och-duk-kajaker där duken trycks in till en rad med konkava fack mellan längsgående stringers och plywoodkajaker som består av plana ytor med skarpa slag, ger ett slätt stripskrov mindre motstånd i vattnet – man kommer längre med mindre ansträngning. För mig är det fullt tillräcklig anledning att välja stripbygge.

Slitstarkt?

Alla skrovmaterial har sina svagheter. Glasfiber kajaker är dyra och ömtåliga, termoplastkajaker är tunga, långsamma när de blir repade och svåra att reparera, ribb-och-dukkajaker har spant som stjäl utrymme och gör dem svårlastade, plywoodkajaker har större våt yta än stripkajaker och är sällan lika vackra. Stripkajakens akilleshäl är slitstyrkan. Eller rättare sagt: slitstyrkan är god, men vill man att kajaken skall se ut som ny även under botten får man vara lite försiktig vid landning på steniga stränder.

Risken att åstadkomma repor som funktionellt skadar skrovet är litenRisken att åstadkomma repor som funktionellt skadar skrovet är liten. Jag har forspaddlat med flera av mina kajaker, surfat upp på stenstränder med fullastad kajak i grov bränning, missat vid översurfningar av grynnor och mycket annat - hittills utan att vid något tillfälle skada laminatet så att det behövt repareras. Det enda som behövts är en årlig strykning fernissa för att hålla ytan jämn och friktionsfri och för att skydda epoxin från UV-strålning. Men reporna förblir synliga under fernissan – vilket kanske inte tilltalar alla.

Nackdelar då?

Traditionellt träbygge har två mycket välkända nackdelar. Den ena är att trä sväller och krymper när fuktigheten ändras vilket gör det svårt att få limfogar att hålla och ytbehandling att sitta kvar. Den andra är att det finns små otrevliga mikroorganismer som älskar att äta upp träfibrerna om bara de yttre förutsättningarna är gynnsamma – fuktigt, varmt och god tillgång på syre.

Byggmetoden jag använder bygger på att alla träytor förseglas med epoxy genom hela byggnationen. Metoden kallas WEST (Wood epoxy Saturation Technique) och har använts med stor framgång i drygt tjugo års tid för allt mellan jollar och minsvepare, rotorblad till vindkraftverk, master och lätta flygplan. Epoxyskiktet hindrar fuktvandring och låser fuktkvoten vid ca 10-12 % där träet har sin största styrka. Träets rörelser upphör, mikroorganismerna dör av syre- och vattenbrist och din kanot blir i praktiken underhållsfri och mycket, mycket långlivad.

Underhåll

Underhållet är ungefär som för en glasfiberkajak – endast skador behöver ses över. Efter några års flitig användning kan det vara idé att våtslipa skrovet och förnya toppskiktet fernissa, så ser kajaken ut som ny igen – och går som ny (smårepor som uppstår under botten även om man är försiktig, ökar friktionen).

En nyfernissad yta (utan damm och andra ojämnheter) har den lägsta friktionskoefficienten som går att åstadkomma.

Vacker - en bisak

Få skulle förneka att en lackad träyta har mer charm än gelcoat och genomfärgad polyeten. Många skulle hålla med om att havskajaker i trä är de vackraste farkoster man kan se. Extra tydligt blir detta när man går iland och folk samlas för att titta, när omkörande bilar ligger kvar en stund extra i omkörningsfilen och föraren bara tittar på kajaken på takräcket eller när man för hundrade gången säger:”nej, sådana kan inte köpas, man får bygga själv”.

  1. 1. Om olika träslag och deras lämplighet för kanotbygge

    Lämpliga träslag, deras vikt, hållfasthet, rötbeständighet mm

  2. 2. Om olika armeringsvävar

    Armeringsväv behövs vid stripbyggen för att ge tvärskeppsstyrka, för att stabilisera ytan och för att tillsammans med epoxy ge ett tätt membran. Men vilket är bäst: glasfiber, kolfiber, kevlar?

  3. 3. Om lätta distansmaterial

    Är lätta distansmaterial ett bra alternativ till trä?

  4. 4. Om limmer, epoxy mm

    Det finns många olika sorters limmer att köpa. Vilka är skillnaderna och vilket är bäst?

  5. 5. Om linolja, tjära mm

    Linolja och tjära hör väl mest till gammeldags båtbyggeri, men till paddlar föredrar jag dem framför alla moderna preparat.

Kommentarer

http://www.thomassondesign.com/doc/woodepoxi.pdf

är nog länken till referensen

prova också

http://www.thomassondesign.com/doc/woodepoxi2.pdf

nu borde de stämma

Hej och tack för mycket inspiration......men det blev två större kanoter i mitt fall

/john

Ja, såklart! Tack för hjälpen.

Hade varit kul att se en jämförelse med trä/kolfiber, jag är sugen på en Black Pearl med kolfiber och kevlarförstärkningar istället för glasfiber. Är det värt besväret? Har du testat det?

Nej jag har inte provat, men jag tror vinsten är rätt liten, eftersom kolfibers tillgång främst är styvhet och den åstadkoms i första hand genom avståndet mellan de båda vävskikten (som en I-balk). En liten viktvinst kan kanske göras om man vacuumformar skrovlaminaten - men annars har kolfiber lägre densitet än glasfiber, vilket innebär större volym för samma ytvikt och därmed mer större epoxyåtgång. Stor skillnad i pris och kolfibern sämre elasticitet (svårare att drapera på en dubbelkrökt yta) ökar tveksamheten ytterligare. Jag tror på lätt tvillvävd glasfiberväv som skrovlaminat och kolfiber för speciella applikationer: sittbrunnssarg, lucksargar etc.

Blandningen kol/aramid görs ofta för att inget av materialen ensamt matchar glasfibern i styrka-styvhet.

S-glas i lägre ytvikt däremot skulle kanske kunna vara effektivt - på målade kajaker i alla fall. Det är svårt att väta ut till osynlighet.

Hej!Jag är 13 år och skulle väldigt gärna bygga en kajak.Jag kanske kommer beställa ritning från dig men jag undrar:

1.Går det att korta av någon av dina kajaker (Jag vet att det går men så att et spelar någon större roll) så att dom blir lättare att hantera både på land och i vatten?

2.Var köper man lämpliga granribbor som helst är både billiga och raka, kvistfria och torra.Gärna någonstans i Halland.?

Tack för en bra sida med mycket information!Mvh Adam

Adam, alla kajaker går att korta och anvisningar finns på ritningarna. Lite mer på denna sida och på denna

Virke är lite besvärligt just nu. Du kan antingen leta efter hyfsat virke i den lokala byggvaruhandeln (anvisningar i medföljande byggmanual eller här

eller köpa fint profilfräst virke från t ex: Båtbyggeriet Tunarps Kvarn – kostar en bra slant, men håller mycket hög kvalitet.

Virke från byggvaruhandlen är oftast av ganska dålig kvalitet, men står du ut med en del kvistar och lite skarvar, får du en lika stark och ofta lättare kajak...

Hej Björn,

För c:a 10 år sedan byggde jag en Isfjord och därefter en kavat till min fru. Jag har använt den förstnämnda flitigt och har haft behov att lägga till fiber + epoxy vid flera tillfällen, speciellt där skrovet blir smalast (för och akter), och där slitage är värst.

Nu funderar jag om man skulle kunna ersätta ribborna vid ytterstävarna med något annat mer slitstarkt material... Aluminium? Plast? annat?.

Har du någon erfarenhet av en sådan förändring? Vilket material är bäst? Hur samarbetar det med glassfiber/epoxy...

Tack på förhand

Christophe Milard

Hej Christophe, det finns ett material som heter KeelEazy – en sorts enormt seg och stark PVC-tejp som appliceras längs kölen och stävarna. Den är självhäftande och sitter rejält fast på de flesta skrovmaterial. Finns i olika bredder och färger.

Jag känner inte till någon svensk importör, men den tämligen enkelt går att få tag i via Reeds Chillcheater i England.

Annars är det lätt att limma de flesta material till epoxy – undantaget vissa plastsorter som svårligen låter sig limmas överhuvudtaget.

Tack, björn.

Det verkar att det finns (nu) en importör i Sverige, nämligen kajaksaker i stockholm.

http://www.kajaksaker.se. Där har de också en video om hur det appliceras på skrovet.

Tack igen för tipset!

Hej igen Björn,

En till fundering om KeelEasy. På deras informationsvideo, samt på deras websida står det att man ska värma upp Keeleasy för att limma eller för att ta bort den.

Epoxy gillar inte värme... Har du någon erfarenhet av att applicera och att ta bort keel-easy på "dina" (epoxy baserade) kajaker?

...Och en till fråga gällande däckbeslag (enligt "Henrik Maroske", U- slang genom däcket): Hur tål detta frost? En del vatten lär finnas kvar efter en dags paddling... om det nu blir frost under natten, spricker det då?

Din sajt är verkligen bra... och dessutom utan reklam! Tack!

/Christophe.

Tack Christophe.

Jag har inte provat att ta bort KeelEazy, men värmt upp en aning vid applicering.

Jag tror inte att det finns något problem där. Epoxy börjar mjukna så sakteliga vid temperaturer upp mot 100 grader. För att göra KeelEazy-remsan lite mer samarbetsvillig handlar det om jag förstår det rätt bara om något tiotal grader extra med en hårtork.

Och gällande däck beslag och frost (andra del av mitt mail).... har du någon erfarenhet?

Tack igen,

/Christophe.

Det missade jag i hastigheten ;-)

Jag har haft dessa beslag på ett par av mina kajaker under 5-6 år och de tillbringar vintern ute i trädgården – inga problem alls, varken med köld eller annat (kajakerna ligger förstås upp och ner).

Hej har hört att habachi är ett bra distans material stämmer det?

Abachi har använts vid flera byggen och byggarna har inte redovisat några problem, varken vid användningen eller hållbarhet på längre sikt (däremot är trävirket inte ett distansmaterial utan det viktigaste materialet för styrka och integritet i skrovet).

Ett vanligt men inte allvarligt problem med abachi är det ofta bara finns i korta längder (bastulavar), vilket innebär rätt mycket skarvar.

Hej jag är vindsurfare sedan drygt 30år, tycker dina teorier är intressanta. Jag har byggt brädor som jag tävlat på under alla år å. Nu bygger vi med frigolit som kärna å där på ligger ett lager glas samt ett kol och där emellan skum som distansmaterial. Vi eftersträvar ett styvt lätt samt hållbart skrov. Behöver bara några mm distansmaterial å tänkte då på Abchi det är lätt å tål mer tryck än skum. Brädorna är i nuläget tillräckligt styva så kan komma ner i vikt å ändå behålla styrkan vore de bra. Hur skulle du gjort?

Har inget snabbt svar. Det behöver testas. En fundering är att man får hålla i minnet att i alla materialblandningar bör det finns en komponent som ensam är stark nog att hindra kollaps. Antingen en stark understruktur och ett flexibelt ytmaterial eller en flexibel kärna och ett starkt ytskikt. Risken är annars delaminering och kollaps.

En fastnet-segling i mycket hårt väder för många år sedan klargjorde detta med fatal tydlighet. På modet då var roder av aluminium klädd med kolfiber. Inget av materialen var starka nog men tillsammans uppfyllde de hållfasthetskraven med råge. Men så delaminerade laminaten i den grova sjön och alltihop föll samman och lämnade mängder med segelbåtar i nöd och utan manöverförmåga.

Jag får ofta frågor om hur mycket glasfiber man kan lägga för att skydda stävarna. Svaret blir alltid: inte så mycket, för om skalet blir för styvt delaminerar det när träet flexar vid stötar och så blir det fuktskador i stävmaterialt.

Samma sak med gamla träbåtar som "räddas" med glasfiber: antingen ett tunt lager flexibel polyesterväv som mest håller vatten ute men kan följa med i träets rörelser, eller en ny båt i glasfiber utanpå den gamla – stark nog så att träbåten inte längre fyller någon funktion. Allt däremellan är dömt att misslyckas.

Tack för ditt svar ! Tror nog som du att de finns risk för delaminering, men bygger å testar så får vi se.. intressant att läsa om era erfarenheter som är betydligt äldre än de inom vår sport finns mycket att lära å föra över till vår sport.

Hej! tack för en trevlig och innerhållsrik sida. har en gamal aluminumbåt som trärelingen har ruttnat upp på . vilket träslag skall jag ta till dem. Tänkte ask men fick inte tag på så långa lister 4.6m. Jag måste böja dem rätt mycket också. kan jag ta kvistren furu är det lika bra. Tänkte att jag fråga för jag behöver hjälp med detta.

Oftast använder man hårdträ för sådant. Ask är bra, men har en tendens att bli svart om man inte är mycket noggrann med underhållet. Mahogny, teak, ek, oregon pine mm fungerar utmärkt. Du kan använda kvistren fur, men det är lite mjukare än hårdträ och håller därför inte riktigt länge.

Skriv en kommentar