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Oggi è una delle tecniche di costruzione più diffuse per costruire una barca, ma al suo arrivo è stata una rivoluzione. In questo articolo del 1997 vi raccontiamo la svolta arrivata dagli Stati Uniti d’America con SCRIMP, il metodo grazie a cui si è iniziato ad usare l’infusione sottovuoto invece che la laminazione classica per costruire gli scafi, una nuova era per la vetroresina.
Nel decennio a cavallo degli anni ‘40 e ‘50 decine di cantieri d’Oltreoceano si impegnarono nella costruzione di imbarcazioni in un materiale allora nuovissimo, la vetroresina. Sebbene parecchi non sopravvissero allo sforzo pionieristico dell’impresa, il materiale cominciò ad affermarsi, principalmente nel settore delle piccole imbarcazioni. A testimonianza di ciò, ricordiamo l’introduzione sul mercato statunitense del noto Boston Whaler, nel 1956. Le imbarcazioni più grandi continuarono a essere però in legno e solo nel 1960 troviamo un evento realmente significativo: Willis Slane, fondatore della Hatteras Yacht Company, presenta il nuovo Hatteras 41, concepito per la produzione in vetroresina, nonché una versione nello stesso materiale del Bertram 31.
Un anno dopo, nel 1961, oltre la metà delle imbarcazioni esposte al Salone Nautico di New York sarebbe stata in vetroresina. Da allora di lavoro ne è stato fatto parecchio: nuovi materiali (resine e fibre) ma anche svariati tentativi di “industrializzare il processo costruttivo. La qualità del prodotto ha sicuramente raggiunto ottimi livelli e di questo bisogna essere grati sia ai progressi della chimica che alla perizia, accresciuta negli anni, di progettisti e costruttori di imbarcazioni in vetroresina. Tuttavia, per quanto concerne i nuovi sistemi di produzione, bisogna prendere atto che ad oggi la tecnica più diffusa è ancora la classica laminazione a mano in stampo femmina: evidentemente il sistema, ormai “digerito” dall’industria nautica, viene ancora considerato un compromesso accettabile tra qualità ottenibile e costi di impianto e produzione: ma per quanto ancora?
Se per molto tempo abbiamo sottovalutato il degrado dell’ambiente, talvolta accettandolo come conseguenza implicita e inevitabile della qualità del prodotto industriale, ora pare avviata una presa di coscienza del problema ecologico. Nella produzione di manufatti in vetroresina i problemi riguardano principalmente i vapori di stirene e acetone, non solo nell’ambiente di lavoro ma anche genericamente immessi nell’atmosfera. Ma oltre alle emissioni volatili, esiste la questione spinosa dello smaltimento dei rifiuti tossici: scarti di produzione, resina catalizzata inutilizzata, pennelli, guanti e tute monouso, cartoni imbevuti di resina, acetone sporco e così via. Tanto per essere più chiari, non entra in gioco solo la coscienza ecologica, ma anche le normative che oggi sono severe e domani saranno peggio. Per non parlare dell’aspetto puramente economico: lo smaltimento dei rifiuti tossici è un business in continua crescita e chi paga è l’utilizzatore finale.
Gli americani, che ci piaccia o no, sembrano essere ancora una volta un passo avanti. Sono loro, infatti, ad avere dato vita allo stampaggio a infusione, una tecnica che sembra risolvere i problemi dell’impregnazione manuale dei tessuti, garantendo un notevole miglioramento della qualità dei laminati e un abbattimento quasi totale delle emissioni volatili, a costi comparabili alla classica stratificazione manuale. Rispetto ad altre tecniche sperimentate in passato e di derivazione industriale, l’infusione presenta il grande vantaggio di utilizzare stampi di produzione praticamente identici a quelli della laminazione manuale, fatta eccezione per un piccolo canale perimetrale di drenaggio della resina, che può addirittura essere applicato a stampi già esistenti. E in pratica una particolare evoluzione della costruzione con l’ausilio del vuoto, condita da un pizzico di genialità.
Il concetto di base è semplice: dopo aver preparato lo stampo con il classico gelcoat e una prima laminazione eseguita a mano, si procede alla stesura di tutta, ma proprio tutta la stratifica prevista, anime comprese se si tratta di laminati sandwich (balsa, schiume di prc a cellula chiusa e anche inserti in compensato o metallo), rigorosamente a secco: già, non si mette una goccia di resina. Il lavoro viene condotto maneggiando tessuti asciutti e puliti che, quasi come in una sartoria, si possono rifilare e posizionare accuratamente, tenuti in posizione da uno speciale collante a spruzzo. L’ambiente di lavoro è pulitissimo e gli addetti ai lavori non vengono a contatto con alcuna sostanza nociva. A questo punto si stende sull’intero manufatto il sacco del vuoto, una speciale pellicola di plastica generalmente monouso, sigillata sui bordi dello stampo con una particolare plastilina e si applica il vuoto, ovvero si estrae tutta l’aria con una pompa del vuoto. L’effetto è quello del pacchetto di caffè, con la pressione atmosferica che schiaccia il sacco e compatta tutti i laminati asciutti contro lo stampo.
Un addetto ispeziona tutta la superficie, armato di uno speciale amplificatore acustico per sentire il rumore di eventuali perdite: la benché minima infiltrazione d’aria nel sacco potrebbe causare danni seri al laminato. Viceversa, quando tutto è ben sigillato una delle caratteristiche del prodotto finale sarà proprio la compattezza e assenza di “bolle d’aria”‘. Adesso si aprono i collegamenti che conducono la resina già catalizzata al manufatto, ovvero una serie di tubi flessibili piazzati in punti strategici dello stampo: sarà il vuoto stesso a risucchiare la resina all’interno del sacco, permettendo ai tessuti di impregnarsi.
Va ricordato che si introduce nel laminato solo la quantità di resina che è stato calcolato sarà necessaria a bagnare i tessuti e che questa è minima (dal 30 al 40% della fibra di vetro utilizzata) rispetto a quella necessaria per un laminato fatto a mano (almeno il 55-60%). A impregnazione avvenuta vengono richiusi i collegamenti e si attende che la resina catalizzi. Fatto: si rimuove il sacco del vuoto e la barca è stampata, in un colpo solo. Per dare un’idea della flessibilità d’utilizzo basta dire che, in America, sono state costruite con questo sistema canoe, imbarcazioni da lavoro e da competizione e un motoscafo di ben 27 metri.
Volendo è possibile stampare anche parte dei rinforzi interni, madieri, costole e longitudinali, contemporaneamente alla pelle esterna Ma dove sono finiti i temibili vapori di stirene, dannosi ai polmoni e all’atmosfera? Non è che la pompa del vuoto li ha estratti dal sacco per introdurli comunque nell’ambiente? Pare proprio di no, come è stato verificato dai severi ispettori americani. Si presume che, durante il processo di indurimento della resina, intrappolato nel sacco del vuoto, lo stirene polimerizzi e rimanga nel laminato – probabilmente rinforzandolo.
Il processo di infusione sopra descritto corrisponde in particolare a un sistema coperto da un solido brevetto americano e testato dalla US Navy, denominato SCRIMP, ovvero Seemann Composites Resin Infusion Molding Process. E questa volta possiamo dire che l’America è da noi, poiché la ACT, Advanced Composite Technology, una società fondata dai Cantieri Navali dell’Adriatico, costruttori dei famosi Pershing, e dal noto Cantiere Franchini, produttore di barche a vela, si è assicurata l’esclusiva per l’Italia del brevetto SCRIMP e sta realizzando una nuova unità produttiva di 4.000 metri quadri in provincia di Pesaro. A beneficiare immediatamente dei vantaggi dello “scrimpaggio” saranno ovviamente i Pershing e i velieri di Franchini, ma la ACT stamperà anche per altri cantieri oltre a essere autorizzata a sub-licenziare il brevetto a terzi.
Ma se il principio di base è semplice, i problemi tecnici che i detentori del brevetto SCRIMP hanno dovuto affrontare non lo erano affatto. Il primo sarà sicuramente stato come far sì che la resina riuscisse a circolare e diffondersi rapidamente all’interno del laminato, prima che cominciasse a gelificare. E stato risolto grazie a speciali accorgimenti sotto il sacco, ovviamente top-secret, che permettono di ottenere tempi di infusione molto brevi (7 ore per i 15 barili di resina serviti al più grande manufatto costruito, il motoscafo di 27 metri di North End Composites, poco più di un’ora per il Pershing 38). La resina, specialmente se poliestere o vinilestere, necessita dell’addizione di speciali ritardanti, che non hanno alcuna influenza sulle caratteristiche meccaniche del prodotto finale, e il personale impiegato nelle operazioni di “scrimpaggio” deve essere adeguatamente istruito, con un coordinatore che lavori come un direttore d’orchestra.
Eppure gli americani sembrano aver puntato la loro attenzione su un aspetto meno tecnico e più ecologico. Abbiamo visto come SCRIMP elimini quasi completamente l’emissione di sostanze volatili inquinanti, ma ai tecnici d’Oltreoceano non basta: vogliono ridurre drasticamente i materiali d’uso che, a fine lavorazione, diventano rifiuti tossici da smaltire e il lavoro in questa direzione prosegue senza sosta, con studi ed esperimenti. Progettualmente, se si vuole massimizzare il beneficio della costruzione in SCRIMP, la struttura può e dovrebbe essere adeguata al nuovo sistema di produzione; in particolare, essendo in pratica un laminato sotto vuoto e con pochissima resina, è chiaro che un pannello realizzato in SCRIMP sarà più sottile dell’equivalente stratificato a mano e quindi, sebbene più resistente, anche meno rigido. Bisogna tenerlo presente, ma non significa affatto che si debba aggiungere peso per risolvere il problema.
di Brunello Acampora
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