Niski vodostaji na Rajni, Dunavu i Elbi ozbiljno otežavaju unutarnju plovidbu i imaju sve izraženije posljedice na gospodarski razvoj, što dulje traju. Dublji plovni putevi su zbog svojih ekoloških posljedica sporni, a povratak teških transporta na ceste nije moguć za mnoge robe i dodatno bi opteretio posebno opterećene mostove i dijelove cesta koji zahtijevaju obnovu. Održivije je usredotočiti se na konstrukciju brodova: smanjena težina znači manji gaz i time mogućnost transporta robe čak i kada drugi brodovi prijete da se nasukaju.
Na primjer, brodske zidove i palube u sendvič konstrukciji mogli bi omogućiti značajne uštede na težini, što bi kod niskog vodostaja povećalo nosivost u odnosu na neto težinu broda do 30 posto - ili bi pod istim opterećenjem podnijeli niže vodostaje.
Sendvič konstrukcija s laganom jezgrom od aluminijske pjene
U takvoj sendvič konstrukciji aluminijska pjena se postavlja između dva tanka čelična ili aluminijska lima. Aluminijska pjena je ultralagana metalna strukturalna tvar s gustoćom znatno ispod jednog grama po kubičnom centimetru. Osnovni princip proizvodnje aluminijske pjene sličan je onome kod pjenjenja tijesta za kolače:
Aluminijskom prahu se dodaje prašak za sredstvo za pjenjenje (npr. titan hidrid) koji pri zagrijavanju oslobađa plin, obično vodik. Nastale plinovite mjehuriće raspoređuju se u tekućem aluminiju i šire ga u pjenuastu strukturu. Tijekom procesa pjenjenja aluminijska pjena se povezuje s metalnim palubnim limovima u metalnom spoju. Za kompozitnu proizvodnju nije potreban ljepilo - velika prednost prilikom kasnije reciklaže. Nakon toga, pjena se hladi i stvrdnjava, tako da porozna struktura ostaje trajno očuvana.
Rezultat je materijal s mnogim zatvorenim porama, koji je vrlo lagan. Na Fraunhofer IWU razvijaju se konstrukcije s aluminijskom pjenom, na primjer, za alatne strojeve ili kućišta trakcionih baterija u električnim automobilima.
Dr. Jörg Hohlfeld, voditelj grupe metalne pjene na Fraunhofer IWU, naglašava da su takvi sendviči također vrlo prikladni za vanjske obloge brodova i brodske konstrukcije:
»S oko 30 posto manje težine u odnosu na konvencionalni čelični brodogradni čelik, ne zaostaju za dosadašnjim čeličnim limovima po krutosti.«
Lagani i kruti aluminijski pjenasti jezgra imaju zadatak održavati limove na konstantnoj udaljenosti i time održavati savijenu krutost sendviča. Vanjski limovi preuzimaju opterećenja i prenose ih. U proizvodnji istraživači ne vide nerješive prepreke: ravnomjerna raspodjela porozne strukture u pjenastoj jezgri sada je također dobro kontrolirana kod velikih volumenskih dijelova, reproducibilna svojstva mogu se osigurati. Sendviči se mogu unaprijed izraditi u većim dimenzijama (npr. 2,0 m x 1,5 m) i spojiti u velike sklopove uobičajenim postupcima zavarivanja (npr. MAG).
Nešto više troškova materijala i procesa pri proizvodnji sendviča u odnosu na konvencionalne čelične limove vjerojatno će se u brodogradnji više nego nadoknaditi ekonomskim i ekološkim prednostima - jer su razdoblja s malo oborina i niskim vodostajima u proteklim godinama znatno porasla.
Kontakt:
