Diferencias entre el Mástil Negro y el Anodizado Natural. El negro es más blando

by Pedro on 30 Julio 2010

Características diferentes entre las aleaciones:

Al final del artículo hay alguna  explicación  más sobre las características de las aleaciones  6061 y 7075 y de los tratamientos térmicos T-6 y T-9.
Pero hay dos caracteristicas fundamentales del aluminio  que nos interesa:  la Rigidez (stiffness) y el Límite elástico (yield streng).
La Rigidez está medida por el modulo de Young o módulo de elasticidad. Es un índice relativo a la deformación que sufre la pieza sometida a esfuerzo.  Son prácticamente iguales para los dos
E = 10.000 ksi (6061-T6).    E=  10.400 ksi (7075- T9)
El Límite Elástico (Resistencia) mide el  esfuerzo que  puede soportar el metal sin quedarse deformado permanentemente. Aquí hay el doble de diferencia
R= 40.000 psi (6061 T-6)  .   R= 78.000 psi (7075 –T9)
El del  7075 es el doble que el del 6061.

De estos valores se sacan dos conclusiones:

  • La deformación es la misma para  las dos aleaciones, cuando están sometidas  a una misma tensión que no  supere  el límite elástico.
  • Para dejar curvado permanentemente un 7075 hay que  someterlo al doble de tensión que al 6061.

Características diferentes entre los mástiles

¿Qué más diferencias hay entre el mátil anodizado natural (6061 T6) y  el negro (7075 T-9)?.

Tipo mástil Longitud Diámetro Peso Espesor
Alu SAILetc 6061- T6 2000 mm 11 mm 53 g/m 0.6 mm
Alu An. Negro  7075-T9 2000 mm 11 mm 40 g /m

Para mismo diámetro y longitud de mástil la deformación es inversamente proporcional al espesor, o lo que es lo mismo, al peso.

Por tanto , para una misma tensión , el mástil Negro se deforma un 30 % (53/40) más que el anodizado natural.

Para realizar el  precurvado a proa del mástil negro, hay que someterlo al doble de tensión que al mástil natural.

Verificaciones prácticas.

Sobre dos muestras de mástiles redondos de 11 mm , los más usados para aparejo 1 de la clase Un Metro, hemos verificado la diferencia de deformación sometiéndoles a misma tensión.

Las características de las muestras eran las de la tabla anterior.

Pesamos ambos mástiles, dando el Alu Natural 102 g (menos de lo especificado 106 g )  y el Alu Negro 88g, (más de lo especificado 80 g).

Peso del Mastil Negro

Empleamos dos cargas de mismo tamaño y peso :

Peso taras

peso_una_tara

Las montamos en el extremo de cada mástil y vemos la deformación que ocasionan en cada uno de los dos mátiles , sobre una distancia en voladizo de  mm.

Los dos mástiles sin carga, misma posición, no deformación.

Mastiles sin carga

Los dos mástiles con una carga de 350 g en el extremo del mástil con un voladizo de 80 cm.

Se aprecia  como el mástil negro se deforma más que el anodizado natural.

Parece ser,  por tanto,  que la deformación bajo tensión no es cuenstión de la aleación sino del diámetro del mástil y del espesor de la pared del mástil.

Así vemos que,  aunque el mástil negro parece más duro, porque cuesta más esfuerzo conseguir predeformarlo, es  más blando que el anodizado natural , pues éste se curva menos ante una misma carga.

Más datos metalúrgicos

Aleaciones y tratamientos térmicos

Serie 6xxx. En estas aleaciones se usan como elementos aleantes el Mg y el Si.

Serie 7xxx. En estas aleacionDiferencia de deformacion de mastileses se usan como elementos aleantes el Zn y a veces pequeñas cantidades de Mg.

T6: Tratamiento térmico de solución y envejecimiento artificial

T9 : Tratamiento térmico de solución, envejecido artificialmente y trabajado en frío

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Nabogante Octubre 12, 2010 a las 7:56 pm

Respecto de lo que dice Juanjo, como norma general, un mástil más flexible nos ayudaría en tiempos más duros. Yo no navego IOMs, pero ustedes tienen tres dimensiones de arboladura, por lo que lo del mástil negro sería una opción de precisión en la elección. Saludos.

Alfonso Septiembre 21, 2010 a las 3:34 pm

Muchas gracias Pedro por hacer eso que todos pensamos que tenemos que hacer algún día y sobre todo por contárnoslo.

Yo tenía claro que preflexionar un mástil negro cuesta mucho más que uno “natural” y eso me hacía creer que era más duro cuando resulta que es lo contrario.

Tu estudio me da la explicación a alguno de los problemas que estaba teniendo. Afortunadamente lo he leido antes de elegir los aparejos que me llevaré al europeo.

Olivier Agosto 24, 2010 a las 1:52 pm

Thanks Pedro, very interesting, confirming feeling.
PG mast thickness is 0,5 mm, so lighter but more flexible than sails etc 0,6 mm mast

Juanjo Pedemonte Agosto 1, 2010 a las 10:58 pm

VALORO MUCHO ESTE ARTICULO. MANEJANDOLOS A MANO
LOS DOS MASTILES YA NOTABA UNA ELASTICIDAD MAYOR
EN EL NEGRO PERO PENSABA QUE ERAN IMAGINACIONES MIAS
YA QUE “TEORICAMENTE” DEVERIA SER MAS RIGIDO….. .
ME INTERESA MUCHO TU OPINION A NIVEL PRACTICO EN EL SENTIDO DE QUE SI ALGUNO PUEDE SUGERIR ALGUNA VENTAJA.
GRACIAS OTRA VEZ

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