Dost Köşesi    

  Âli San  / Yelkenli ve Motor Yatlar                                   Tekne Yapım Malzemeleri

4. TEKNE YAPIM  MALZEMELERİ

Günümüzde başlıca yapım malzemeleri CTP (Cam Takviyeli Polyester - fiberglas), ahşap ve metal (çelik veya alüminyumdur). Beton inşa tekniği hiç bir dönemde önemli bir rol oynamamıştır. Günümüzde yapılıp satılan teknelerin ezici bir çoğunlukla CTP’den mamul olması, geleneksel tekne yapım malzemesi ahşabın ve metal teknelerin önem ve kıymetini azaltmamaktadır. Fiberglas malzemenin yaygınlığı,bu malzemenin üstünlüğünden veya en iyi yat yapım malzemesi olmasından değil, seri imalata imkan tanıyan tek malzeme olmasındandır. Büyük ve orta ölçekte tersanelerin ulaştıkları yıllık üretim ve satış rakamları, kalıp teknolojileri ile diğer malzemelere oranla çok kısa sürede tekne imalatına imkan tanıyan fiberglas sayesinde mümkündür. Bu nedenle zamanımızda ahşap ve metal ya küçük işletmelerin ya da seri üretim yerine müşteriye özel üretim yapan tersanelerin tercihleridir. Ayrıca belli tekne boylarından itibaren metal gövdeler, mukavemetleri nedeniyle, ahşap veya fiberglasın yerini almaktadır.  

Fiberglas; cam elyafı ve bunları birbirine yapıştırmak için kullanılan reçinelerden oluşan plastik bir malzemedir. Hafifliği yanısıra yeterli mukavemet değerlerine sahip olması,elastikiyeti ve yapım kolaylığı CTP’nin aranan bir tekne yapım malzemesi olmasını sağlamıştır.Teknesinin bakımı ile uğraşmaktansa, keyfini sürmeyi yeğleyen (hangimiz böyle değiliz?) amatör denizcinin umduğu oranda (yani hiç) bakım gerektirmeyen bir malzeme değildir. Ancak diğer malzemelere göre daha az emek gerektirdiği doğrudur.Tekne yaşlandıkça bakım ihtiyacı artar. Teknenin dış yüzeyinde teknenin bordasına renk veren gel-coat zamanla çatlayabilir ve renk özelliklerini kaybederek solar.Bir süre sonra teknenin aynen ahşap veya metal tekneler gibi boyanması ve bu işlemin belli aralıklarla tekrarlanması gerekir. Zamanla delaminasyon veya osmoz gibi ciddi problemler oluşabilir. Şu an dünyada ilk yapılmış fiberglas tekneler 50 yaş civarında olup,hala sağlam ve güvenilir durumdadırlar. Özellikle 1960 – 70’li yıllarda malzemenin özellikleri henüz tam bilinmezken, tedbir olarak aşırı cidar kalınlıkları ile üretilmiş teknelerin iyi bir şöhreti vardır. 

Ahşap; yatçılığın doğuşundan beri klasik tekne malzemesidir. İşleme kolaylığı, hafifliğinin yanısıra sağlamlığı, soğuğu sıcağı izole edebilmesi, diğer malzemelere oranla yorulmaya karşı mukavemeti,görüntüsü ve sıcaklığı yatçılara hep cazip gelmiştir. Geleneksel usullerle yapılmış tekneler senelik bakım gerektirseler de; modern inşa yöntemleriyle yapılmış ahşap teknelerin bakım ihtiyacı çok azalmıştır. Günümüzde 100 yaşını aşmış ve restorasyon işleminden sonra bu gün eski günlerine oranla çok daha fazla kullanılan ve zorlanan klasik ahşap yarış yatları mevcuttur. Ahşap tekneler yapım tarzları gereği; tamamen terk edilmedikleri takdirde hakikaten neredeyse sonsuz ömürlü olabilirler. On yıllar içinde bir teknenin güvertesi, kaplamaları, mobilyası, hatta omurgası değişik zamanlarda sırayla yenilenebilir ve tekne diri olarak hep ayakta tutulabilir. 

Metal;

Çelik gemi yapımında 300 yıldır kullanılmaktadır. Gemi çeliğinin gelişimi, II.Dünya Savaşının hemen akabinde perçin yerine kaynak teknolojisinin uygulanması, pasla savaş yöntemlerinin gelişmesi ve boya teknolojisindeki yenilikler sac tekneleri sağlam ve güvenilir tekne isteyen yatçıların dikkate almaları gereken bir alternatif haline getirmiştir.Özellikle uzun gezilere,dünya seyahatine çıkmayı planlayan gezginler metal tekneleri yeğleyebilmektedir. Saç tekneler aynı ebatlardaki CTP ve ahşap teknelere göre daha ağırdırlar.Yapım, bakım ve tamirleri neredeyse dünyanın her köşesinde ve kısıtlı imkanlarla bile mümkün olabilir.

Alüminyum tekneler bakım gerektirmemeleri, hatta aslında boyaya da ihtiyaç duymamaları, işleme kolaylıkları (ancak kaynak işlemi çeliğe göre biraz daha uzmanlık gerektirir) ve hafiflikleri yanında sağlamlıkları nedeniyle iddialı ve pahalı tekneler, süper ve megayatlar dünyasında çok sık rastlanan kıymetli ürünlerdir. Alüminyum tekneler elektriki korozyona karşı iyi korunmuş olmalıdırlar.  

4.1             CTP ( fiberglas) 

Reçine ve cam elyafları çok çeşitli kullanım alanları için çeşitli formlarda üretilirler. Tekne inşasında deniz sektörü için üretilmiş ürünler kullanılmalıdır.

4.1.1       Polyester reçineler 

Polyester reçineler koyu kıvamlı ve zor akan, neredeyse renksiz sıvılardır. İki bileşenli bir reçine olup, sertleşmesi için katalizatör etkisi gösteren MEKP adıyla bilinen organik peroksit’lerin ilavesi gerekir. (% 1-2 oranında) Sertleşme süresi ortam sıcaklığına bağlı olup, sertleştirici de denilen katalizatörlerin karışımdaki payına bağlıdır. Reaksiyonu yavaşlatmak gerektiğinde inhibitör adı verilen katkılar kullanılır. Reçinenin normal oda sıcaklığında sertleşebilmesi için 3.bir malzemeye ihtiyaç vardır. Hızlandırıcı adı verilen bu malzeme bazen reçinenin içine önceden karıştırılmakta ve reçine bu şekilde piyasaya verilmektedir. Hızlandırıcıyı polyestere karıştırmak dikkat ister, karışım sırasında oluşan kimyasal reaksiyon bir patlama oluşturabilmektedir. Polyester reçinelerinin temel maddesi Styrol hafif zehirleyici özellikte ve reaksiyon sırasında buharlaşan bir malzemedir. Polyester atölyelerinden veya yeni teknelerden bildiğimiz koku uçan Styrol’ün kokusudur.

Polyester reçineleri soğuk ve rutubete duyarlıdırlar. Kaliteli tekneler üretmek için yapım işlemi ve teknenin sertleşmesi süresince atölyede sıcaklık ve rutubetin kontrol altında tutulması gerekir.

4.1.2       Epoksid reçineler 

Görünüş ve kullanım özellikleri bakımından polyester reçinelere çok benzemekle beraber, başka bir reçine grubundandırlar. Daha pahalı ve daha üstün mekanik özelliklere sahiptirler. Epoksi reçinelerin su geçirmezliği polyestere göre 3 kat daha fazladır. Aynen polyester gibi 2 bileşenli olup, polyestere göre karışım oranları çok daha hassas ayarlanmalı ve hata yapılmamalıdır. Epoksi reçineler sıcaklık ve rutubete polyestere oranla daha az hassastırlar.

4.1.3       Sertleştirici, hızlandırıcı ve yavaşlatıcılar 

MEKP (Metiletilketonperoksit) yanıcı bir malzeme olup, reçineye mümkün olduğunca hassasiyetle (ufak miktardaki karışım hazırlamada ölçekli bir enjektör veya damlalık kullanılabilir). Sertleştirici unutulduğu takdirde reçine hiç bir zaman tam sertleşmeyecek, tam mukavemetine ulaşmayacak ve su geçirmezlik özelliği kaybolacaktır.

Hızlandırıcılar ise atölye sıcaklığı olan 15-25⁰C derecelerde reaksiyonun başlaması için gereklidir, reaksiyon bir kere başladıktan sonra ısı üreterek tam sertleşme sağlanan kadar devam eder.

Aynı şekilde yavaşlatıcı (inhibitör) ilavesiyle reaksiyon yeterli uygulama zamanını kazanmak için yavaşlatılabilir. 

4.1.4. Cam elyafları, rowing’ler,gel coat’lar ve diğer destek malzemeleri 

Silisyum-, Kalsiyum-, Alüminyum ve Boroksit karışımından meydana gelen gözle seçilmesi zor cam elyaf tanecikleri bir bağlayıcı malzeme aracılığı ile birbirine bağlanarak aynen kumaş topları gibi,belli boy ve ölçülerde satılır. Bağlayıcı eleman işlenme sırasında reçine tarafından çözülür ve elyaflar bir alttaki katla ve birbirleriyle reçineler sayesinde yapıştırılırlar. Elyaflar metrekare ağırlıklarına göre tasnif edilir ve satılırlar(300, 450 veya 600 g/m² gibi ).

Elyaflar ayrıca örgü halinde, örneğin işlem sırasında daha sağlam ara katlar oluşturmak maksadıyla, imal edilir ve kullanılırlar. Dış yüzeyde kullanıldıklarında örgü yapıları gözle görüleceğinden en dış yüzeylerde uygulanmazlar.

Rowingler belli noktalarda özel destek ve kuvvetlendirici elemanlar olarak kullanılmak üzere ip formunda örülmüş elyaf malzemesidir.

Gelcoat gövdenin en dışını oluşturan ve tekneye rengini ve düzgün parlak yüzeyini, ayrıca su geçirmezliğini sağlayan özel polyester reçinedir. Gelcoat’la içeriye doğru onu takip eden cam elyafı katları birbirlerine ne kadar iyi nufüz etmiş ve kaynamışlarsa netice o kadar iyi olacaktır.

Yarış tekneleri ve yüksek evsaflı gövde imali gereken durumlarda yüksek mukavemetli elyaflar kullanılır. Bunlar Du Pont firmasının Kevlar adı ile pazarladığı aramid elyaflar veya karbon elyaf malzemelerdir.

Macun ve dolgu malzemeleri:Reçinelerin içine kullanım alanına göre çeşitli malzeme tozları (talk, silisyum, grafit, alüminyum veya demir, çeşitli taş tozları) karıştırılarak macun veya dolgu malzemeleri üretilebilir.

Elyaf

Örgü Elyaf

Rowing Örgü

4.2             Ahşap 

Tekne yapımcılığının hatta belki insanlığın en eski malzemesi olan ahşap; özellikle modern yapım yöntemleriyle uzun ömür, hafiflik gibi kriterlerde diğer malzemelere önemli bir alternatiftir. Modern ahşap yapım yöntemleriyle üretilen tekneler kullanılan malzemeler gereği ‘’plastik’’leşerek  fiberglas teknelerin tüm olumlu özelliklerini bünyelerinde toplarken, CTP yapımının bazı dezavantajlarını da taşımazlar.

4.2.1. Tekne inşasında kullanılan ahşap cinsleri  

Tekne yapımında kullanılacak ahşap cinslerini belirleyen bir kaç ana faktör vardır. Ahşabın ömür özelliği,sağlamlığı, ağırlığı ve rutubet ile hava sıcaklığına göre uzama katsayısı ve çarpılma eğilimi en önemli seçim kriterleridir. Tekne Yapımında kullanılacak ahşap kurutulmuş olmalı ve yaklaşık % 15’lik bir nem barındırmalıdır. Aynı şekilde tekne kaplamasında kullanılmış ahşap tekne denize indirildikten sonra,bünyesine su çekerse, uzamaya çalışır ve büyük kuvvetler oluşturur. Bu nedenle özellikle karina bölgesinde, uzama katsayısı düşük ahşap cinsleri kullanılmalı ve ahşap su etkisine karşı iyi şekilde korunmuş olmalıdır.

İyi bir konstrüksiyonda göz önüne alınması gereken diğer bir ahşap özelliği ise ahşabın en güçlü olduğu halin, elyafları yönünde basınç yüküne maruz kalması durumudur. Aynı yönde çekme yüklerinde ahşabın mukavemeti yarı yarıya azalır. Elyaf yönüne dik olarak çekme mukavemeti 1/16 değerine, basma mukavemeti ise 1/5 ile 1/10 değerine düşer (elyaf yönünde basma mukavemetine göre).

Ahşap ne kadar dayanıklı ve mukavimse, o derece de ağırdır. Bu nedenle tekne yapımında hava ve deniz şartlarına açık veya yüksek mukavemet değeri gerektiren yapım parçaları başka ağaçlardan, yük ve suya fazla maruz kalmayan kısımlar ise daha hafif ağaçlardan yapılır.

Ağaçların ömürleri uzun ömürden kısaya doğru, 1’den 5’e kadar numaralanırlar.

Teak, Iroko, Makore, Afrormosia gibi egzotik ağaçlar en uzun ömürlü ağaçlardan olup 1.sınıf (25 seneden fazla ömür), Meşe, Maun,  Sipo gibi iyi tekne yapımında en sık rastladığımız ahşaplar 15-25 sene asgari ömür beklentisiyle 2.sınıf, Oregon pine gibi ağaçlar 3.sınıf olup,genelde tüm iğne yapraklı ağaçlar 3. veya 4. sınıftadırlar ve yük taşıyan veya suyun etkilerine açık alanlarda kullanılmamalıdırlar. Ancak malzemelerin işleme özellikleri, mukavemet değerleri, fiyatları veya yapıştırma özellikleri gibi diğer kriterler, seçimde ömrünün yanında önemli rol oynar. (Ömür tespitinde kullanılan kriter hiç bir koruyucu işlem görmemiş ahşap örneğinin rutubetli, açık ortamda toprak üzerinde tutulmasıyla belirlenir. Dolayısıyla teknede beklenen ömür çok daha fazladır)

4.2.2       Kontrplaklar

Masif ağacın aksine kontrplaklar çalışma (uzama, kısalma, çarpılma) eğilimi göstermezler ve elyaf yönüne dik çekme mukavemetleri masif tahtadan yüksektir. Daima tek sayılı katmanlardan (3,5 gibi) meydana gelir. Bu katlar daima elyaf yönleri birbirlerine göre 90⁰ dik gelecek şekilde yerleştirilir ve özel bir yapıştırıcı ile birbirine bağlanır. Tekne inşasında kullanılacak kontrplak özel şartlara sahip olup, pahalıdır. İngiliz standartlarına göre BS 1088 veya Alman normlarında AW 100 işaretli kontrplaklar teknenin karinası dahil, tüm yapı parçalarında kullanılabilir. Bu evsafta olmayan kontrplakların en iyisi bile ancak tekne iç mobilyasında kullanılabilir. Evsafı kötü kontrplak 2 saatlik suda kaynatma deneyi ile anlaşılabilir. İyi kontrplağın iç katlarında da malzeme bozukluğu, malzemede boşluk veya çatlaklıklar vs. olmamalı, dış kat kalınlığı 1,5mm iç katlar azami 2,6 mm olmalıdır. Ayrıca kontrplağın iç katları da dış katlarının yapılmış olduğu uzun ömürlü ve yüksek mukavemetli ahşaptan oluşmalı, ara katlarda dayanıksız veya yumuşak ahşap cinsleri çalışılmamış olmalıdır. Kontrplaklar, verniklenecek yüzeylerde mobilya veya farş tahtası imali gibi amaçlar için önceden arzu edilen ahşap kaplamalar ile kaplanmış şekilde, hazır da satılmaktadır

4.2.3       Yapıştırıcılar ve bağlantı elemanları 

Çok geleneksel usullerle yapılanlar hariç, ahşap yat inşasında çivi bağlantısının yeri kalmamıştır (Çivi mühendislik açısından bağlama gücü,mukavemeti vs gibi temel özellikleri tespit edilebilir,standartlara uygun bir bağlantı elemanı değildir). Her türlü bağlantı bakır perçin (uygulaması çok azalmıştır), bronz veya paslanmaz çelik vida veya yapıştırıcılarla sağlanmaktadır.

4.3             Metal inşa  

20 Yüzyılın başlarında perçinli birleştirme yöntemleriyle başlayan metal tekne yapımı özellikle 2.Dünya Savaşını takiben kaynak teknolojisinin gelişimi ile ucuz ve sağlam bir yapı malzemesi olarak yerini almıştır. Çelik gövdelerin kumlanması ve etkin boya teknolojileri paslanma sorununu ortadan kaldırmıştır. Düşünülenin aksine asil ve pahalı çelikler olan paslanmaz çelikle yapılan yatlarda önemli ölçülerde korozyon oluşmuş ve bu malzemelerin çelik tekne yapımında kullanımından vazgeçilmiştir.

Yine 2. Dünya Savaşı ertesinde kolay kaynaklanan ve deniz suyuna dayanıklı alüminyum alaşımları geliştirildiğinde, özellikle hafif deplasmanlı teknelerin inşası için ideal bir malzeme yaratılmıştır. 

4.3.1 Çelik ( sac) malzeme 

Yatların da inşa edildiği Gemi İnşa Çeliği, pahalı ve özel bir çelik cinsi değildir. Sadece belli mekanik ve işleme özelliklerine sahip ve iyi kaynak özelliklerine sahip olabilmesi için düşük miktarda karbon ihtiva etmesi gerekmektedir. Akma sınırı 240N/mm² olan bu çelik tüm gövde inşası için yeterlidir. Bu malzeme yerine, bir parça işleme zorluğu göze alınarak, daha yüksek mukavemetli gemi inşa çelikleri de kullanılabilir. Gemi inşa çeliği bulunamadığı (özellikle yat inşası için lazım olan ince levhalar) hallerde mühendislikte kullanılan genel yapı çelikleri de alternatif olabilirler. Bu çeliklerin gerçekten uygun olup olmadığını anlamak için bir mengeneye bağlanmış deney parçası mümkün olabildiğince dar bir yarıçapla 180 derece bükülür, bu sırada yüzeyde yırtılma oluşmamışsa bu malzeme tekne inşası için uygundur. Kullanılan çeliğin evsafını gösteren bir sertifika mevcut olması her durumda rahatlatıcıdır.

Paslanmaz çelikler paslanmaya karşı Nikel ve Krom ilave edilmiş çelikler olup, depolar, güverte aksesuarları,şaft ve dümen milleri imalinde kullanılırlar.

4.3.2       Alüminyum malzeme 

Çeşitli karışımlarla deniz suyuna mukavim hale getirilmiş alüminyum oluşturduğu oksit yüzeyi sayesinde kendini dış şartlara karşı mükemmel korur. Çeliğe göre çok pahalı olan alüminyum malzeme aynı tekneyi yarı ağırlıkta yapmak mümkün olduğundan, pasa karşı önlem ve boya gerektirmediğinden ve tekne gövdesi bitmiş tekne bedelinin ancak küçük bir kısmını oluşturduğundan, son hesapta sac tekneye göre % 10-15 daha pahalı bir çözümdür.

Tekne inşasına uygun alüminyum alaşımları Alüminyum, Mangan ve Silisyum karışımlarından meydana gelir. Alüminyum galvanik korozyona çok yatkın bir malzemedir.Bu nedenle başka bir metalle bir araya getirildiğinde alüminyum daima korozyona uğrayan taraf olacaktır. Dolayısıyla alüminyum gövde diğer metallere karşı daima yalıtılmış olmalıdır (Örneğin krom vidalar yalıtılarak alüminyuma bağlanmalıdır). Alüminyum teknenin ıslak sintinesine atılacak bir bakır paranın tekneyi eninde sonunda delerek kesinlikle batmasına sebep olacağı iddia edilir.

4.3.3       Kesme, bükme, kaynak ve taşlama işlemleri 

Çelik kesilecek parçanın kalınlığına göre makas,elektrikli testere,oksijen kesme takımı veya plazma kesiciler ile kesilebilir. Alüminyum yumuşaklığı nedeniyle yat inşasında kullanılan kalınlıklarda el testeresi ile bile kesilebilir. Paslanmaz çelik ve alüminyum oksijen ile kesilemez. Tüm metal malzemeler için en iyi ve en hassas kesme yöntemi plazma kesimidir.Ancak bu pahalı ekipman her tersanede bulunmaz.

Metallerde bükme işlemi ikiye ayrılır. Malzemenin bükülürken akma sınırı değerlerini aşmadığı, yani kalıcı bir şekil değiştirmenin olmadığı durum (Örneğin amatörler için tasarlanmış çeneli teknelerin gövde parçaları bu şekilde tek yönde bükülürler ve bu nedenle örneğin işkenceler vasıtasıyla ve kuvvet uygulayarak postaların üzerine yatırılarak kaynak işlemine hazırlanırlar) ve malzemenin kalıcı şekil değişimine uğradığı birden fazla eksende bükülme işlemi ki(örneğin yuvarlak omurgalı teknelerin gövde parçaları), bu durumda levhalar ancak çekiçle dövülerek, ısıtılarak veya hidrolik presler yardımıyla bükülebilirler. Teknenin postalarını meydana getirecek metal profillerde aynı yöntemlerle eğimli formlarını alırlar.

Kaynak işlemleri elektrik kaynağı yada tercihen daha az ısı üretimi nedeniyle daha az form bozuklukları ve gerilime yol açan gazaltı kaynak cihazlarıyla (MIG/MAG Kaynakları) ile yapılır.

Kaynak konstrüksiyonları ne kadar ihtimamla da yapılsalar, bitmiş tekne gövdesinde çeşitli çukur ve kabarık bölgeler görülecektir. Malzemenin kaynak ısısıyla uzaması neticesi oluşan çarpılmaların sebep olduğu bu hatalar tekne boyandığında belirgin biçimde görünür olurlar. Bu hataların soğuk, yani bir çekiçle döverek düzeltilmesi genelde mümkün değildir. Bu tarz bölgeler özel ısıtma yöntemleriyle ısıtılır ve dövülerek düzeltilir. Alüminyum teknelerde postalar üzerinde kalan levha dışarı doğru hafif bir bombe yapar. Bu nedenle alüminyum teknelerin dış yüzeyi postaların olduğu noktalarda hafifçe taşlanır. Henüz boyanmamış alüminyum gövdelerin milimetrik kağıt gibi kutu kutu dış görünüşleri posta ve boyuna desteklerin (stringer) taşlanması nedeniyledir. Metal teknelerin kusursuz bir görünüş için macunlanıp tesviye edilmesi şarttır. 

4.4. Beton 

Ülkemizde de tek tük uygulandığı bilinen beton yat yapımı bir dönem Yeni Zelanda ve Avustralya'da ahşap malzemenin bulunamaması nedeniyle ve amatörce yapılabildiği iddialarıyla popüler olmuş ve dünyaya yayılmıştır. Ancak pek çok yapım projesinin yarım kalmış olması veya kötü neticeler sonucu bu yöntem günümüzde neredeyse tamamen terk edilmiştir. Bir kaç çuval çimento, bol kum ve suyla mükemmel tekne yapılabileceği fikri yanlıştır. Betonun yapısı gereği yumuşak, kesintisiz ve yuvarlak hatlara sahip olması gerekli beton tekneler için doğru tasarım klasik, uzun salmalı tekne tasarımlarıdır. Ferrocement adıyla da anılan beton teknelerin çelikten mamul bir iskeleti (omurga ve posta sistemi), buna bağlı kafes tellerle yapılmış, betonu tutacak bir ağ sistemi ve bu ağ sisteminin üzerinde beton kabuğu vardır. Gerek hassas çelik iskeletin yapımı, gerek betonun fasılasız bir kerede dökülme gereği, doğru beton yoğunluğunun sağlanması ve donma süreci çok kaliteli bir işçilik gerektirir. Güverte ve kamaraların inşası için beton çok problemli bir malzeme olduğundan bunların kontrplak ve ahşaptan yapılması adet olmuştur. Yöntemin tüm zorluk ve sakıncalarına rağmen çok güzel görünüşlü ve sağlam beton yatlar imal edilebilmiştir.

Âli San

15.05.2002