fredag 1 januari 2016

Kolfibermaster - finns det fler varianter? Vilka är bäst?

Jag började kolla på olika kolfibermasttillverkare.
Det här är de jag känner till:

Hall Spars and Rigging
Marstrom Composite
Southern Spars
Seldén Mast
Ceilidh Composite
Pauger Composite
King Composite
Axxon Composites

Finns det fler som är värda att kolla på?

Tillverkningsmetoderna är många och har sina för och nackdelar.
De två dominerande tillverkningsprinciperna är att linda på en aluminiumprofil eller att bygga i honform.
Att linda på en aluminiumprofil går att göra på många vis. Hur styv profilen blir avgörs av lindningsvinkeln man lyckas åstadkomma.

Så här gör Hall Spars and Rigging



Seldén mast lindar sina så här:



Här är en film som visar på hur man bygger i en honform.



Om man jämför med hur en aluminiummast tillverkas så måste man ta sig en funderare över risken för buckling av en kolmast. En extruderad aluminiumprofil har ju i det närmaste en perfekt form.
För de olika metoderna för kolfibermast kan man naturligtvis fundera över vilken metod som ger bäst egenskaper för att undvika buckling. Kompressionen av masten är ju det som gör den känslig för felaktigheter i formen och att den då bucklas och havererar. Bäst metod kan ju ha lägre säkerhetsfaktor och blir ju därmed lättare.
En lindad mast gjord på en aluminiumprofil får ju en innersida sida som är perfekt och jag inbillar mig att det borde vara den metod med lättast säkrad kvalitet av laminatet.
Att bygga i en honform gör ju att yttersidan som syns blir riktigt snygg eftersom förstärkningarna hamnar inuti masten i motsats till master byggda på en aluminiumprofil. Utmaningarna med att till exempel fästa travarskenan försvinner eftersom ytan är helt jämn. Man behöver inte heller fixa till ytan med spackling och spar på så sätt en del vikt.
Inte enkelt att avgöra vad som är bäst metoder, eller hur?

Konkurrenterna med kolfibermaster och Grynet med aluminium:

First 35

35 kommentarer:

Anders Nilsson sa...

Här är några som tycker aluminium är bättre:
http://minbaad.dk/nyhed/archive/2016/01/january/article/dansk-55-meter-med-john-mast-klar-til-marts/

Anonym sa...

Anders!
Offshore Spares har du också. De har idag tillverkning i USA och har tidigare varit hovleverantör till Nautor med egen masttillverkning i Jakobstad hälsar Fredrik Alexandersson

Anders B sa...

Lindning av mast med ungefär elliptiskt tvärsnitt innebär större lindningsvinkel (=mindre styvhet) i mastens fram och bakkant! Undrar om Selden har tänkt på det? Skarvade master (vid spridarna) är ett annat alternativ (Ceilidh och CST skarvar), den konade övre delen tillverkas separat. Skarvade master är helt OK, påkänningarna minst vid spridarfästena. Kolla CSTcomposites.com - fast då får du sätta ihop bitarna själv. Det är svindyrt att frakta hela master.

Thomas Wiberg sa...

Skoj med den danska 5.5:an. Resonemanget visar väl att John Mast gjort ett bra säljjobb. Med kolfiberrigg går det ju att skräddasy styvheten i profilen utmed längden på ett helt annat sätt än med aluminiummast. Styvheten hänger ihop med matrisval, fiberval, fibermängd, fiberriktning, tillverkningsmetod och sektionsprofil. Oftast är reaktionen att är det bara kolfiber så är det både starkt och styvt. Fel. Det finns flera hundra olika kolfibertyper på marknaden med vilt spretande mekaniska egenskaper. Dessutom finns det många olika typer av matriser att gegga ihop fibrerna med, också med vilt spretande mekaniska egenskaper. Så det gäller att välja rätt fiber, rätt matris och dessutom dimensionera och konstruera rätt för att slutligen tillverka rätt. Då kan man få en kolfibermast som förhoppningsvis är optimal till avsett ändamål.

Anonym sa...

Jag har kolfibermast på min Dynamic35. Den väger 85 kilo komplett med fall och rod. P måttet är 13 meter. Spridarna är i stort sett raka och masten genomgående. Om jag minns rätt är yttervanten 6 mm, drar dom till 25% av sträckgränsen och innervanten något mindre. Masten står på en kraftig balk och mellan denna balk och röstjärnen går 8 mm wire. Däcket hålls nere med en vantskruv och isär med ett rostfritt rör.
Denna bur gör att allt blir stumt, speciellt bidrar kolmasten som har mycket bra egenskaper mot kompression. Kan ha fel men verkar som att godset i masten är knappt 5 mm, inte alls så tunn som man kan tro. Det betyder att den är som ett 5 mm stålrör när det gäller att motstå kompression. Motsvarande original aluminium är 3 mm i gods och betydligt sämre motstånd mot komp. De flesta som kommer ombord och tar i rodden blir förvånade över att man kan spänna en rigg så hårt och att det håller.
Det fina med min mast är att den samtidigt är mycket formbar, mycket beroende av att den är 7/8 dels. Jag kan forma mitt storsegel från att vara relativt bukigt till helt plant och med backstagen få förstaget utan sagg.
En mast med svepta spridare och masthed kommer inte i närheten av de trimmöjligheter som en 7/8 delsrigg har, speciellt om det är en kolpipa som håller emot när man kranar hem akterstag och backstag.
Bosse F

Joakim sa...

Här finns några fler: http://www.rimast.com/db/dbIndex.php?page=Profils&sid=&l=En&sort=matiere&by=desc
Och här en till: http://www.etamax.com.au/
Vet inte om dom är värda att kolla på.
Kolmasterna på Salona 37/38 är en av de lättaste (Lenco/Ramdata 96 kg, Reval Cafe 107,5 kg) även om båten är klart styvare än Grynet eller 36.7. Vem har gjort dom?
Också FinnFlyer 34 har en lätt mast (102 kg), men den är inte lika styv. 36 har en klart tyngre mast (158 kg) även om den är bara 90 cm högre.

Anders Nilsson sa...

Lenco´s mast var beskriven så här när den var till salu efter VM:
Rigging
- Nordic high modulus carbon mast; fractional and tapered; painted, off –white; doublly swept back spreaders (approx. 21°) ; the mast step bolted to the
bottom; reinforcement provided with the use of in stainless steel; exits and blocks for halyards; all halyards dyneema with high-quality shackles (main,
genoa, 2x spinnaker,uphaul) and internal electric cables;
- Carbon Boomerang spreaders (2011)

och Sugar 2 kör med King Composite med boomerangspridare.

Anders Nilsson sa...

Sparcraft har tydligen också kolmaster idag:
http://www.sparcraft.com/uk/products/masts/carbon_range/fichiers/carbonsectionsukc.pdf

Anonym sa...

Är lindade master alltid mjukare än byggda?

Pelle sa...

Finns det kvar någon på Marströms som kan master efter att Kåre Ljung och Göran Marström slutat?

Anders Nilsson sa...

@Anders B
Som det ser ut så kan vi fixa transporten inom Europa så det är ingen option att att bygga ihop delar själva. Ska det bli lösbart får det vara producerat i Europa.

Joakim sa...

Sugar 2 mast är 171,8 kg altså samma som Grynet trots den är 60 cm kortare. Tydligen dom ville ha en styv mast och byrde inte om att den är tung.

Anders Nilsson sa...

Scugnizza började med aluminiummast men bytte till kolfiber. Den väger 175kg den också med en tyngdpunkt på 5.86 och tyngdpunkten verkar ju normal. Kan kanske vara det att de inte mäter in annars i Class C?
Däremot hittar jag inte Sugar 2 ORCi-brev utan bara ORC Club.

Anders B sa...

För några år sen kostade det ca 20 tusen att transportera en kolmast från Ungern eller Rumänien. Limma ihop en egen mast gör väl bara galna entusiaster. Och kanske någon Vikenbo ;)

Anders B sa...

Ceilidhs section 25 är en sparcraft profil, finns på Csheeta 30 (Mikael Vesala)
http://www.carbonmasts.com/wp-content/uploads/2014/11/datasheet25.pdf

Anders Nilsson sa...

Jag la till en tabell i inlägget med konkurrenter som har kolfibermaster.
MCG - Mastens tyngdpunkt
MDT1 - Mast sektion tvärsled
MDL1 - Mast sektion längsled

Intressant är att se hur tunga dessa kolfibermasterna är och också hur stora sektionerna är. De har ändå allihop vanten i sidan utom då X-37 Hansen och Dehler 34SV. Den som sticker ut är Salona 37 Ramdata med en mycket lätt mast.
Malins nya mast har en målvikt på 110kg.
Hade Dehlta inte haft fiberrig så hade hennes också vägt ca 155kg.

Är det som Joakim var inne på att det är styvhet som är prioriterat?

Anonym sa...

Men så kan du inte ha det! Lägst rätande moment och tyngst mast....:-)

Anders Nilsson sa...

Precis och minst båt. Ska se om jag kan hitta fler mindre.

Anders Nilsson sa...

First 35 kolfibermaster har en otrolig spridning från 92,5kg till 159,25kg och då hade ingen fiberrigg.

Joakim sa...

159 kg är troligen alu som är markerad som kol i mistag. Standard kolmast i First 35 väger 120-125 kg. 92,5 kg är kortare (kanske bara P mark?).

Anders Nilsson sa...

Jag har bilder på South Kensington som jag tog på dem 2014 i Kiel. Masten är svart med en skena för travare och svart bom. Z-spars är tillverkaren och Carbon stämmer med profil 190 och de har ingen liknande aluprofil.

Anonym sa...

Vad väger en aluminiummast till en First 35?

Joakim sa...

Alu mast är ~160 kg till en First 35. Standard kol är från Hall Spars. Kanske South Kensington har fått en billigare mast från Z-spars? Men varför betala mer för samma vikt som alu? Behöver man styvare? Eller är det bara fint att ha en kol mast?

Det finns många olika kol varianter. Alla väger ~1600 kg/m3 (alu 2700) altså kol är 70% tjockare eller 40% lättare i samma profil. Här finns några varianter: http://www.performance-composites.com/carbonfibre/mechanicalproperties_2.asp

Men är alla "kol" master 100% kol? Eller använder man glas också för att göra masten billigare? Alla som har skidat eller åkat skridsko med olika stavar vet att det finns mycket olika "kol" stavar. De allra billigaste är bara glas (inte kol stavar), då börjar man med 10-20% kol. sen 30-40%, som är ganska lika med alu, sen 50-70% kol, 100% kol, som är jätte mycket styvare (och lättare) än alu och till sist 100% HM kol. Och priset för den sista är mer än 10x den fösta "kol".

Anders Nilsson sa...

Kwanzas väger 176kg enligt ORCi brevet och har sektionen:
MDT1 0.110
MDL1 0.200

Det är 16kg skilland men knappt någon ändring av sektionen. Det är jämförbart med vad Leif Englunds Dehler 34SV Dehlta tjänade på sin lindade Seldénmast. De hade fiberrigg också som ger ytterligare ca 20kg besparing.
Den viktigaste viktbesparingen måste ju vara i profilen så den står mer still i vågorna tillsammans med att den inte flexar lika mycket. Eller är det minskningen av pitch man ska vara på jakt efter?

Joakim sa...

165 och 160 kg:
http://data.orc.org/public/WPub.dll/CC/61783.pdf
http://data.orc.org/public/WPub.dll/CC/56557.pdf
Det vad jag fick från franska mätman när 35 var ny var:
160,70 kg alu (0,110x0,202, TL 1,182)
154 kg alu + rod
120 kg kol (0,106x0,190, TL 1,110)

Jonas Lovén sa...

Vi lurar också på en kolmast, men med ett annat huvudargument än bara vikt och styvhet: vi har idag aluminiummast i kombination med standardvajer i stående rigg. Båda dessa komponenter medverkar till problemet att förstaget är rakt mellan puffarna och saggigt när det puffar. Tvärt emot vad man vill. Har vi satt an riggen för 6 m/s t.ex. och det dojjar ur så dör vi med spikrakt förstag och platt försegel, och ökar det istället så blåser vi omkull med saggigt förstag och alltför djup fock. Naturligtvis uppstår detta problem, mer eller mindre, oavsett material i riggen, men att ha vajer som töjs mycket, i kombination med en aluminiummast som låter sig komprimeras märkbart, gör att problemet växer. Vårt främsta argument för en kolmast är alltså att den inte låter sig komprimeras, med följande sagg i riggen, i samma utsträckning som den blaskiga aluminiummasten vi har idag.

Anders Nilsson sa...

Att få den riggen i aluminium att stå kvar utan akterstag eller check stay/undre backstag måste vara ett under varje race. Kan inte det vara något att test att sätta på undre backstag?
Att stå emot kompression och att ha hög styvhet kommer väl båda två samtidigt med kolfiber. Jag vet inte om High Modulus kolfiber står emot kompression sämre eftersom sektionen blir tunnare på samma styvhet. Jag vet inte hur detta blir.
Menar du att undervanten blir för hårda när ni släpper på storen? Jag har svårt att se hur den masten beter sig. Det måste ju vara så att sagget i förstaget kommer så fort som ni släpper på storskotet och luftar ur storseglet eller?
Går det att hålla emot?

Anders Nilsson sa...

@Joakim Angående kvalitet på kolfiber

Till detta kommer till exempel användning av High Modulus kolfiber vad det nu innebär för mastens olika egenskaper. Några tillverkare skriver att man kan göra en mix men det borde väl bara öka belastningen på det som inte töjer sig eller?
De olika tillverkningsmetoderna gör också att olika egenskaper prioriteras. Om jag har rätt för mig så påverkas till exempel E-modulen av lindningsvinkeln. Det var därför jag sammanställde olika båtars vikter etc för att se ett samband.
Lenco´s mast är väl den som sticker ut som en lätt och Scuggnizza och South Kensington som tyngre.

Anders B sa...

@Jonas, ihoptryckningen av Al masten är helt försumbar när det gäller inverkan på förstagssagg. Det finns en lösning, som Cheetah30 har: mha en hävarm och ordentlig utväxling spänns toppvantet, en reglering som du kan göra lätt under segling. Hela mekanismen är placerad under däck. När Mikael bytte till kolmast behöll han resten, mekanismen fungerar lika bra nu som då!

Anders Nilsson sa...

Menar du att det går att hålla emot med ordentlig toppvantsspänning? Eller är det för att kunna lätta när det dojjar?
På vår 606 så hade vi ett förstag i focken som det fanns en skruv som man vevade på för att spänna. Det hade kanske funkat här också?

Leif E. sa...

Att ändra riggspänning under race är ju inte tillåtet. Har båten mastjack skall denna låsasi varje fall om man seglar under ORCi. Har detta ändrats under senare år eller?

Anders Nilsson sa...

Tänker du på ISAF OSR
3.01.2 Equipped with shrouds and at least one forestay that shall remain connected to
the mast and the boat while racing

och ORC
205 Rig
205.1 Movement of the mast at the step or deck is not permitted, except for a natural movement of the mast
at the deck not exceeding 10 per cent of the greatest fore and aft or transverse dimension of the mast.
205.2 If aboard, a mast jack pump shall not be used while racing.

Leif E. sa...

Svar:Ja. Det skulle ju vara väldigt användbart om det vare tillåtet.

Anders B sa...

Cheetah30 och T780 seglar inte ORC.

Hansen sa...

Cheetha30 är inmätt i ORCi och seglar mästerskap som sportbåt. T780 skall vi mäta in..