Onderwerp: Veroudering aluminium mast

Op onze skiff (topper iso) staat nog de originele superspars M6 mast. Onze indruk is dat deze erg flexibel is geworden. Ook met de experts uit de klasse (afgelopen zomer op gardameer , eurocup) blijkt deze moeilijk te trimmen omdat er allerlei ongewenst bochten in verschijnen. De mast lijkt erg flexibel.
Ik meen begrepen te hebben dat aluminium onder belasting harder wordt..(het omgekeerde wat ik denk te zien bij onze mast).

Effect is dat ik met harde wind ( >5 bf) zeer goed kan depoweren maar daarbij elke mogelijkheid tot hoog varen verlies.
Het betreft een bootje met moderne (mylar) Hyde zeilen (ver uitgebouwd, rekvrij).
In harde wind is zeil boven in vlak maar lijkt ook het achterlijk tussen tussen de zeillatten uit te waaien. Zeilen zijn recent.

Mijn vraag waar ik mee zit: brengt een nieuwe mast nieuw leven in mijn boot? wat is het verschil tussen een oude en een nieuwe mast (voor wedstrijden..., bij spelevaren maakt het allemaal niet zoveel uit..)

ISO788 Hans schrijft:
tsja, een open getwist achterlijk (grootzeil) is meteen een aanslag op de 'pointing'.
Maar als het dicht zou blijven heb je >5B weer teveel druk in je zeil, toch?

Ik heb nog nooit gehoord dat de eigenschappen van alu veranderen door gebruik. Wel zijn er natuurlijk slappe en stijve masten (zelfs in de standaard Laser spullen), door fabricage-verschillen.

Photoos?

groet
t

Het betreft een typische dinghy mast (sterk verjongt) waar een flinke genaker aan trekt..

Een aantal mensen vertelde me dat op het moment van et vervangen van een oude mast door een nieuwe de zeileigenschappen verbeterde. En dat deze dus blijkbaar gedurende de levensduur afnemen. Ik zoek een beetje naar de ratio achter deze bewering voor ik een zak met geld leegstort.
Feit is dat de basis afstelling van deze mast erg afwijkt van andere ISO's. (bij dezelfde staglengte, spreader stand en voorstagspanning. Mijn mast wordt een soort zwanehals (in axiale richting, staat dus wel BB/SB symetrisch). De mast wordt rechter wanneer ik het grootzeil hijs, kicker (neerhouder) de basisspanning geef en de grootschoot dicht trek maar dan nog...
Het kan natuurlijk zijn dat ik gewoon een slechte mast heb (en dan zou ik ook een tweedehands mastje op de kop kunnen tikken).

Zijn deze masten er in verschillende gradaties van stijfheid misschien?

Mogelijk heb je een veel te licht mastje voor je eigen gewicht.

Dat is wel gebruikelijk in sommige klassen inderdaad. Misschien een idee om eens een mast van een klassegenoot te lenen en kijken hoe dat vaart op jouw boot met jouw zeilen. Eventueel ook nog met jouw verstaging om die ook uit te sluiten. Het zou namelijk ook kunnen komen door een iets andere plaats van je wantputtingen, meer of minder stijfheid van je boot of meer of minder stijfheid van je verstaging. Als je die factoren na wat testvaarten uit kan sluiten mag je ervan uitgaan dat het inderdaad aan het mastprofiel zelf licht.

Het mastprofiel is niet toevallig ergens gedubbeld (bijvoorbeeld t.h.v. de lummel), waarbij die dubbeling bij jou ontbreekt of niet goed vastzit? En als de mast deelbaar is zitten de twee delen bij andere masten dan precies hetzelfde vast?

het proberen van een andere tweedehands mast kan toch nooit kwaad? Als het niet werkt, verkoop je die gewoon weer...

Groeten,
Globe_Trotti

Er is niet zoals bij de europe een variatie aan masten te koop voor de ISO: Alleen Superspars standaard fitted out. Dmv spreader settings, wantlegte wordt de boot aangepast aan gewicht en voorkeuren van de zeiler.
Verder is het een mast uit 1 stuk zonder extra verstevigingen.

Ik zan eens goed na kijken of er toch niet ergens een verwijding in het spoor zit (acherwaardse/ voorwaardse verbuiging/ schade) Het is me nog niet opgevallen. Wanneer ik voorstag op spanning heb staan kan ik bijvoorbeeld het grootzeil moeilijk hijsen.

Verder: De handel in tweedehands mastjes voor de ISO is in engeland.
Ik denk dat ik via martin van leeuwen wel een nieuwe kan bestellen.

Maar mijn vraag: wordt een alu mast slechter na intensief gebruik heb ik niemand horen bevestigen.

Replacement dus eigenlijk alleen na schade varen (mast in de modder/ op de stenen)...??
Wat capo aangaf: wellicht zijn er gewoon soepelere en stijvere masten (slechte kwaliteitsbeheersing)...

Er zijn wel een aantal Alu legeringen in de 6000 serie (ik meen de 6065 en de 6038T) die van eigenschappen veranderen als ze tegen de maximale belasting gebruikt worden.
Bij aluminium moet je er vanuit gaan dat er vermoeidheid gaat optreden als je 50% van de maximale legereing sterkte aan spanning op het materiaal zet. Het kan best zijn (omdat het een wedstrijd klasse betreft) dat ze de veiligheidsfactor verkleind hebben omdat de toppers toch telkens nieuwe masten kopen.
de reden dat ik speciaal deze twee legeringen aanhaal is omdat deze een behoorlijk hoge treksterkte hebben en bovendien zeewaterbestendig zijn. Daarbij verzwakt het materiaal minder als je er aan gaat lassen. Het heeft dus zeer grote voordelen om juist deze legeringen voor (race)masten te gebruiken.
maar of een nieuwe mast een oplossing is weet ik niet zeker. Het kan zijn dat het laminaat van je romp niet optimaal meer is, vooral europes en lasers worden een stuk flexibeler na enkele jaren oud te zijn, daarbij maakt het nauwelijks verschil of de boot wel of niet gebruikt is. Dat komt doordat met name polyester harsen nooit stoppen met uitharden en daardoor brosser worden en minder stijfheid in het vezelpakket kunnen houden. Het is dus ook een mogelijkheid dat enkele stagen niet aan de mast trekken, maar aan de romp. daardoor heb je wel de invloed van de stagen die nog wel van de rompstijfheid gebruik kunnen maken, maar niet meer de compensatie van de stagen die aan een minder stijfdeel van de romp zitten.

Je kunt daarvoor een testje doen. Span een aantal dunne draadjes van diverse punten symetrisch over de boot heen en meet afwijkingen tussen de draad en de romp. Span nu de verstaging op en tel daarbij het aantal slagen of gebruik een spanningsmeter. Als de romp symmetrisch vervormd is er waarschijnlijk geen sprake van laminaat veroudering en zou je het misschien wel in de mast moeten zoeken. Mocht de romp wel asymmetrisch vervormen dan zou je kunnen proberen of jouw mast andere eiegenschappen vertoond als je deze op een andere romp zet.

Kort samengevat: het is moeilijk iets zinnigs te zeggen via een forum, het probleem zit hem erin dat je alleen een mast goed kan opspannen als je een stijve romp hebt. Als je een spannings probleem hebt kan het dus meer dan 1 oorzaak hebben.

gr
Erik

Aluminium verliest sterkte bij elke belasting, in tegenstelling tot staal houdt dit nooit op.
Sterkte niet te verwarren met stijfheid. Sterkte zegt iets over de weerstand tegen breuk, stijfheid over de vervorming bij een bepaalde belasting.
Dus op sterkte lever je in, maar de stijfheid blijft er m.i. gelijk bij. (Yield daalt, E-mod blijft gelijk (moeder natuur)).
Dus: naar mijn idee kan de stijfheid niet minder worden, maar is het wel een mogelijkheid dat de mast ergens scheurt op termijn.

Sjaap schrijft:Klopt als een bus wat je schrijft, maarrrrrrr.
enkele hoog modulaire legeringen zoals bijvoorbeeld de 6035, 6038 en 6065 veranderen ook, noem het degraderen als je wilt. Bijna geen enkele mast is hier van gemaakt, maar sommige race masten wellicht wel. Deze materialen vind je bijvoorbeeld ook terug in Alu frames van racefietsen en mountain bikes. Deze worden ook minder stijf door de loop van de jaren, met name licht gewicht mountain bikes hebben hier nogal eens last van. Er is dus bijna geen enkele alu soort die in de scheepsbouw toegepast wordt die aan dit proces onderhevig is, daar hoeft vrijwel niemand zich zorgen over te maken.

Sjaap Erik,
dank voor je reacties.. indeze richting zat ik inderdaad te denken. De vraag is natuurlijk waar Superspars zijn race mastjes van maakt.. (dat kan ik wel uitzoeken) en dan weten we ook waar we staan....
Enkele jaren geleden had ik een erg buigzame giek. Dat werd steeds erger onderbelasting (neerhaler en grootschoot trokken deze echt tot een banaan) Tot die ineens in 2 stukken uiteenspatte... (op de aanhechting van de grootschoot blokken (dus bij geboorde gaten uitgescheurd) Echter de gehele giek stond als een banaan de maanden daarvoor. (ik heb toen een rondprofiel gekocht (liep toen ook tegen die legerings codes aan) weet alleen niet meer wat ik toe gekocht heb...)

ISO788 Hans schrijft:
Wat je wellicht ook kunt bekijken is of je concurrenten er ook last van hebben. Als zij masten hebben die vergelijkbaar gebruikt en vergelijkbaar oud zijn, dan zouden die ook dezelfde eigenschappen moeten vertonen zou ik zo aannemen. Als jouw concurrenten er van overtuigd zijn dat jouw mast aanziendelijk minder goed is, bestaat er dan misschien de mogelijkheid dat jij een "namaak" mast hebt?

gr
Erik

Wat ik zie is dat mensen na een aantal jaren racen een nieuwe mast kopen en vervolgens de hele bootsetup moeten aanpassen omdat die nieuwe mast zo anders reageert... Dat suggereert dus dat de eigenschappen veranderen. Ik wil alleen begrijpen of dat ergens hout snijdt (of meer psychologisch doorwerkt)
Juist de dinghy masten krijgen zwaar op hun donder.. ze worden in allerlei curves gebogen en onder windbelasting buigt de top ("automatisch" lozen) Dat ben je met allerlei grove middelen (mastgate, neerhaler, behoorlijk hoge stagspanning) aan het besturen.
In de punt van de boot zit een "space frame" gemonteerd, dat de krachten van de verstaging direct terugleidt naar de mast (icm een zwaar spant ter hoogte van de mastvoet) Dat maakt deze bootjes erg stijf en ook de oudere blijven competitief.
6065 doet een bel rinkelen (ik ga dat na zoeken).

Vandaag contact gehad met Martin van Leeuwen.
Hij geeft aan dat in de olympische ploeg tenminste elke 2 seizoenen een nieuwe mast geplaatst wordt ivm teruglopende resultaten. De mast wordt slapper is zijn ervaring. Overigens erkent hij ook de verschillen tussen nieuwe masten: de homogeniteit van de legering bij het trekken van de profielen, het anodiseringsproces (temperatuur) alles wordt wel binnen ISO normen geproduceerd maar er zijn wel toleranties.
Voor mionder fanatieke zeilers is die termijn van 2 jaar te vergelijken met misschien wel 10 jaar. Een en ander is ook sterk afhankelijk van de klasse waarin dezemasten gebruikt worden...
ISO: groot uitgebouwd grootzeil met hoge belasting (stagspanning, kicker, conningham) Bij de oude type zeilen was dit tamelijk extreem (trok je de blokken van de neerhouder soms uit elkaar...) gecombineerd met de grote gennaker. Wanneer dan veel op zee wordt gevaren met harde wind wordt een aardig beroep gedaan op deze (standaard) mast.
Met het nieuwe Hyde tuig (vlakker gesneden) is de belasting een stuk lager (maar de gennaker weer groter).
Hoge belasting en de veroudering leidt in zijn ervaring niet tot verharding van het aluminium maar tot slappere masten (die niet onmiddelijk breken maar wel meer buigen op plekken die je niet wil)


Conclusie is dat het vervangen van onze mast door een andere tweedehandsmast niet perse de oplossing is...(tenzij je weet dat deze weinig gebruikt is of enkele jaren oud)
Nieuw mastje is dan een nieuw doel om mijn geld naar te gooien.

Erikdejong schrijft:
Hmm, oke dat wist ik niet. Maar hoe verklaar jij de veroudering, wat gebeurt er met het materiaal? Hier zat ik nog over na te denken nav de reactie van Hans (wel verder buigen etc).

Zit me te bedenken dat vliegtuigen meer te verwerken krijgen dan masten van zeilboten. Gebeurt zelden wat mee dus niet zo dramatisch doen over mastveroudering. Metaalkunde laat toch niet zien dat op korte termijn veel gebeurd waar de recreant zich zorgen over moet maken!.

oude giekem gaan ook eerst een tijdje erg krom... en dan barsten ze in 2en... er komt op een gegeven moment dus wel ergens meer rek in.

Proost schrijft:Het gaat er ook niet zo zeer om dat de recreant zich zorgen moet gaan maken, maar de TS heeft een mast die blijkbaar "verouderd" sommige hoogwaardige legeringen doen dat. Dat zijn heel erg treksterke en tevens stijve legeringen, maar die degraderen naar "gewoon" aluminium. In de vliegtuigbouw worden deze specifieke combinaties dus waarschijnlijk ook niet gebruikt. Aluminium 6065 en 5083 met elkaar vergelijken is het zelfde als "pisbakken staal" met RVS vergelijken. Geheel verschilende mechanische eigenschappen.
Er wordt hier dus ook niet echt een drama gemaakt, maar naar een verklaring gezocht waarom deze specifieke mast zoveel flexibeler is geworden en blijkbaar in de praktijk min of meer oncontroleerbaar blijkt.

Sjaap schrijft:Wat er precies gebeurt weet ik niet. Maar metalen zijn opgebouwd uit kristalroosters. Doormiddel van hoge temperaturen worden deze kristalroosters vervormd en dus de eigenschappen van het metaal veranderd. Door de hitte volgens een bepaald procede uit het metaal te laten weg vloeien kun je het rooster fixeren en dus de eigenschappen bepalen. Ik denk dat bij degraderen de roosters niet volledig gefixed zijn en dus naar hun "normale" vorm willen terugkeren en dus de eigenschappen van de legering terug gaan naar die van "normaal" aluminium. Even de invloeden van diverse andere metalen die in de legering verwerkt zijn buiten beschouwing gelaten, deze worden immers niet aan het aluminium onttrokken.

gr
Erik

Naast warmte die invloed op het materiaal heeft mag ook de invloed van vrieskou mag niet vergeten worden. Temperaturen ver beneden 0 veranderen ook het een en ander.

Erikdejong schrijft:
ik ben geen deskundige, maar volgens mij is voor dat soort 'plastische vervorming' nodig dat het materiaal (op zeer kleine schaal, een handjevol moleculen ) echt vloeibaar wordt. Dat kan natuurlijk, als je maar genoeg heen en weer buigt gaat er in het materiaal vast wel iets vloeien. Maar of dat gebeurt bij een mast die alleen een beetje buigt....

Scheurtjes zou natuurlijk wel kunnen (metaalmoeheid), maar bij een mast zie ik daar ook niet veel reden voor. Het hangt erg af van hoe openingen in het materiaal zijn gemaakt. De Comet (1e straalverkeersvliegtuig, van DeHavilland) viel massaal uit de lucht. Reden: metaalmoeiheid bij de hoeken van de vierkante raampjes. Sindsdien zijn alle vliegtuigramen rond....

groet
t

Capolavoro schrijft:Vloeibaar worden is niet nodig. Metalen kunnen in sommige gevallen ook vervormen bij kamertemperatuur. Bij een boot die van aluminium gebouwd is bijvoorbeeld (staal overigens ook) zit er soms best wel veel spanning in het materiaal doordat het lokaal krimpt tijdens het lassen. Deze spanning vloeit langzaam uit het metaal weg in de loop der jaren totdat er opgegeven moment een evenwicht bestaat en dat de boot in rust eigenlijk geen inwendige spanning meer heeft. De kristal roosters "lopen" door het materiaal heen naar plaatsen waar te weinig molekulen zijn. Hierdoor wordt er op een natuurlijke manier materiaal vervomd, maar dat is een proces dat jaren duurt.
Dat komt omdat er spanningsconcentraties ontstaan in hoeken, en omdat een scherpe hoek standaard al een begin van een scheurtje is. Dubbel slecht dus. Dat is ook de reden dat vrijwel alle openingen en constructie overgangen in metalen constructies rond zijn uitgevoerd, danwel hoeken hebben kleiner dan 45 graden. een ander klassiek voorbeeld hiervan zijn de liberty oorlogsschepen die de VS aan het einde van WOII letterlijk uit de grond gestampt hebben. deze schepen haden scherpe hoeken in de laadhoofden op het bovendek. De helft van de schepen verging al tijdens de tewaterlating.

Mocht je overigens ooit een scheurtje in je mast of giek hebben, dan is die heel eenvoudig te stoppen tegen verder scheuren. Boor een klein gaatje in het uiteinde van de scheur. dan heb je een ronde overgang gecreeerd en kan de scheur niet meer verder. Als nood oplossing (midden op zee bijv.) werk dit fantastisch.

gr
Erik