1 MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE BUQUES
Raúl Ortúzar Maturana * Introducción. Antes de 1850 el principal material para la construcción de buques, puentes y otras estructuras era la madera. Es así como en los siglos XVIII y XIX, los buques de madera tenían una vida útil de 50 años o más. Pero, desde le punto de vista de los materiales, sus cascos poseían escasa resistencia a la tracción ycompresión, y estaban expuestos a gran desgaste y/o deterioro. Es así como el cambio de gran cantidad de madera estaba en manos de los carpinteros de ribera en tierra o del carpintero de a bordo. A mediados del siglo XIX, los cascos de hierro desplazaron a los de madera debido al gran desarrollo de la industria siderúrgica surgido como consecuencia de importantes logros tecnológicos. A su vez éstefue substituido por el acero a partir de 1880, material que corresponde a una aleación de hierro y carbono más otros elementos aleantes. El acero tiene las ventajas de tener un bajo costo, ductilidad, resistencia mecánica, adecuadas dimensiones, facilidad para trabajar y buenas condiciones para unir con remaches o
soldadura; lo anterior, permite el laminado en frío o en caliente para laproducción de planchas entre otros procesos de conformado.
En un comienzo, su principal desventaja era su baja resistencia a la corrosión, por lo que no es accidental que varias de las
principales compañías fabricantes de pinturas se establecieran con la producción del acero, las cuales no solamente ofrecieron productos anticorrosivos, sino también antincrustantes, ya que eran problemas que seagravaron con los cascos ferrosos. A partir de entonces otros materiales de construcción han sido desarrollados, pero es el acero el que más amplia variedad de aplicaciones posee tanto en buques como en grandes estructuras. El
2 acero ha reinado supremamente durante una centuria como el único material importante para construcción de buques de travesía, siendo la madera todavía empleada paraembarcaciones pequeñas tal como en las embarcaciones de pesca; y las aleaciones de aluminio para
embarcaciones de alta velocidad, en las cuales la reducción del peso del casco es primordial en la relación peso–potencia.
Por otra parte, otro material ha sido desarrollado para la construcción de cascos, como es la fibra reforzada, cuya aplicación está limitada para buques menores a 60 metros deeslora. Sus
aplicaciones varían desde buques anti-minas, en las cuales sus propiedades no magnéticas son importantes, a yates y/o embarcaciones de placer masivamente construidas. En esta última década se ha introducido en la construcción de submarinos de alta profundidad, especialmente de investigación, cascos de presión de titanio, de forma esférica, principalmente, por su mejor resistencia alcolapso. Las características de esfuerzo–deformación de un ensayo de tracción de alguno de los materiales empleados en construcción de cascos se visualizan en el gráfico 1. A su vez el desarrollo en el tiempo de la implementación de tales materiales se visualiza
claramente en el gráfico 2.
Inicio de Estructuras navales soldadas. A comienzos de la década de los años 40, EE.UU. inició, porprimera vez, la producción en serie de barcos soldados, llamados clase Liberty, ante la urgente necesidad de construir buques para la guerra. Hasta entonces, si bien la técnica de unión por soldadura de planchas era de regular dominio, no ocurría lo mismo con el diseño y fabricación de las grandes estructuras soldadas y poco o nada era lo que se sabía acerca de sus características de fractura. E s asícomo la construcción de los primeros buques de acero soldados, después de una época de cascos remachados, trajo consigo serios problemas estructurales por la aparición de grandes grietas
3 que colapsaban la estructura, situaciones que fueron atribuibles a fractura frágil, o que simplemente agrietaban cubiertas, mamparos sin una explicación clara de lo ocurrido. Las catastróficas fallas…
