Brytyjski producent osprzętu żeglarskiego, Allen, po cichu pracuje nad kilkoma dużymi projektami dla branży żeglarskiej, z których jednym jest produkcja 11-metrowych taperowanych masztów.
Pomysł stworzenia nowego taperowanego masztu dla floty jachtów Dragon ukształtował się kiedy żeglarze i budowniczy jachtów zwrócili uwagę na różnice w charakterystyce ugięcia masztów pomiędzy kolejnymi wyrobami. To oznacza, że jeśli złamiesz maszt i zastąpisz go nowym, twoje ustawienia, regulacje i wcześniejsze pomiary nie będą pasowały do nowego zestawu. Wpływało to również na całą flotę, jako że każda łódka wymagała odrębnych ustawień aby wyciągnąć maksimum z posiadanego masztu.
Taperowanie masztu konieczne jest do osiągnięcia optymalnego kształtu i zachowania żagla. Podstawowa technika wykonywania taperowanych masztów wymaga wycięcia przez wytwórcę i usunięcia sekcji profilu w kształcie litery “v”, a po jej usunięciu, odcinek musi być zamknięty – najczęściej na wewnętrznym kopycie z użyciem młotka i rozmaitych ścisków. Po zamknięciu profilu, całość spojona jest spawem. Wydawałoby się to proste, ale osiągnięcie powtarzalnego wyniku okazuje się bardzo trudne. Za każdym razem proces obarczony jest drobnymi niedoskonałościami, które skutkują rożnymi charakterystykami ugięcia profilu.
Brytyjska firma Allen przeprowadziła wnikliwie badania przyczyn tych drobnych różnic i ich wpływ na ugięcie gotowego masztu. Po pierwsze, stwierdzono, że formowanie (zamykanie) rozciętej sekcji profilu było niespójne, a położenie i wielkość nacisku różniły się między poszczególnymi kopytami. Po drugie, po uformowaniu , różnice w nacisku używanych klamr czy ścisków wpływają na proces wykonania spawu zamykającego rozciętą sekcję masztu. Po zdjęciu ścisków spaw, a co za tym idzie – kształt całej taperowanej sekcji okazuje się być nierówny.
Zanim zespół Allena mógł stworzyć swoje rozwiązanie taperowania, zdecydowano się na stworzenie trójwymiarowego modelu CAD optymalnie taperowanej sekcji. To pozwoliło zespołowi wykorzystać swoje doświadczenie w projektowaniu 3D CAD i obróbce metali. Producent jachtów dostarczył Allenowi jeden z najlepszych taperowanych profili, który został poddany skanowi 3D. Zespół projektowy mógł na tej podstawie w procesie odwrotnej inżynierii stworzyć cyfrowy trójwymiarowy model optymalnie taperowanej sekcji.
Po opracowaniu modelu 3D, wykonano paraboliczne wycięcie i przygotowano szablon do wycinania usuwanego fragmentu profilu w kształcie „v”. Przy wykorzystaniu odpowiednich ręcznych narzędzi, wytwórnia Allena była w stanie sprawnie wycinać żądany fragment profilu i uzyskała powtarzalny proces o dokładności pozwalającej wytwarzać powtarzalne elementy niezbędne do przyszłej produkcji.
Tom Clayton, Product Designer w firmie Allen tak opisuje kolejne wyzwania: „Przypuszczaliśmy, że operacja formowania będzie najtrudniejszą częścią zadania i szybko zdaliśmy sobie sprawę, że będziemy musieli jakoś uformować stożek od góry do dołu, aby umożliwić nam kontrolowanie jego rozmiarów. Najpierw spróbowaliśmy uformować sekcję używając standardowej pryzmy traserskiej w kształcie litery „v” jako wzornika w kierunku pionowym i stwierdziliśmy, że można zamknąć sekcję, pracując powoli wzdłuż masztu. Po dalszych badaniach postanowiliśmy spróbować dalej rozwijać ten pomysł.”
Wykorzystując dane z modelu 3D CAD, zespół projektowy wykonał zestaw narzędzi do formowania, które odtwarzały zaprojektowany profil taperowanej sekcji. Po precyzyjnym zaprojektowaniu oprzyrządowania, stworzono dedykowaną prasę hydrauliczną o długości 2,5 m i narzędzia do formowania.
Maszt z wyciętym fragmentem profilu w kształcie „v” jest umieszczany w prasie i zaczynając od topu, krawędzie wycięcia ściągane są razem niczym zamek błyskawiczny przez dedykowaną prasę. Jako że opracowane narzędzia pozwalają profil taperowanej sekcji ukształtować tak dokładnie że maszt może zostać zdjęty z prasy bez żadnego wtórnego odkształcenia formowanego materiału, spaw taperowanej sekcji może zostać wykonany bez żadnego dodatkowego formowania czy utrzymywania kształtu ściskami, redukując ryzyko odkształceń.
Maszt wysyłany jest następnie do warsztatu, w którym wykonywane są dodatkowe otwory i wycięcia pod mocowania want, okucia salingów i sztagu, jednak przed montażem tego osprzętu maszt poddawany jest wygrzewaniu i anodowaniu.
“Naszym celem jest produkcja jednakowo taperowanych masztów. Takich, których charakterystyka gięcia będzie jednakowa dla kolejnych egzemplarzy, co sprawi iż regulacja masztów na poszczególnych łódkach będzie łatwiejsza. Obecnie wyprodukowaliśmy pierwszą partię 20 masztów. Sądzę że spełniliśmy wymagania. Taperowane odcinki są jest identyczne we wszystkich przekrojach i do tego wyglądają o wiele schludniej niż we wcześniejszych wyrobach.”, stwierdza Darren Elwell, Design Manager w firmie Allen.
Allen wykonuje drzewce od wielu lat, a belki, bomy i maszty wyprodukowane przez fabrykę Allena w Essex używane są m.in. na popularnych łódkach Topper boats. Firma planuje rozszerzenie swojej produkcji masztów o kolejne modele taperowanych profili aluminiowych one design w najbliższym czasie.
Jeśli chciałbyś dowiedzieć się więcej o masztach wytwarzanych przez firmę Allen lub jak zespół Allena może pomóc ci rozwiązać twoje problemy techniczne, skontaktuj się z zespołem sprzedażowym Allen poprzez e-mail Sales@allenbrothers.co.uk lub zadzwoń pod numer +44 1621 774689. Odwiedź również www.allenbrothers.co.uk żeby zapoznać się z przemyślanymi rozwiązaniami firmy Allen.
