A construção em camadas, ou "em sanduíche", encontra-se bem enraizada no setor de compostos há bem mais de 40 anos. Os designers da construção naval especificam a construção em sanduíche mais ou menos pelas mesmas razões que os arquitetos utilizam vigas I e treliças: para aumentar a rigidez e a resistência e, ao mesmo tempo, reduzir o peso. O material de colmeia com laminado em sanduíche atua bem como a rede numa viga em I, conectando os revestimentos que suportam a carga. O aumento na rigidez tem relação direta com a altura da rede (ou a espessura do material core).

Em razão de que algumas embarcações anteriormente empregavam métodos inadequados de construção ou os materiais errados para a carga suportada, a construção em sanduíche por vezes é polemizada. Todavia esses incidentes, isolados, não constituem a regra, e a maioria das embarcações empregando laminado em sanduíche vem se desempenhando com eficácia há anos e anos. O famoso pioneiro em compostos, o Sr. K. Brandl, escreve:

"A função primordial do core material é distribuir as cargas localizadas e estresses por áreas amplas. Estresses localizados aplicados a um lado do sanduíche possuem apenas um efeito localizado, porque o revestimento exposto e o core distribuirão as cargas para uma área maior do sanduíche. Em razão disso, uma estrutura em sanduíche geralmente demonstra comportamento superior contra o curvamento, torção, impacto e compressão, em paralelo ou perpendicularmente ao revestimento. Além de sua função como unidade espaçadora e de ligação entre os revestimentos, um core para a construção naval deve, portanto, demonstrar resiliência suficiente para absorver o estresse de impactos. Sua capacidade de amortecer a absorver os choques em cargas de estresses e torções alternadas, que passam do revestimento ao seu interior -- como acontece numa embarcação sob condições práticas -- é um requisito necessário ao core. Caso esse material não seja resiliente, esses estresses dinâmicos, bem como os impactos, podem ocasionar danos graves e até mesmo uma futura destruição de toda a estrutura. Um barco ou navio deve, com toda a exigida estabilidade e rigidez homogênea, não ser uma estrutura inflexível. Deve, sim, ser uma estrutura mecanicamente estabilizada que permita movimentações dentro do alcance de elasticidade de seus materiais. Deve, além do mais, exibir características que suportem sobrecarga a curto prazo sem que se destrua ou que sofra danos permanentes.

Geralmente pode-se encontrar cargas e estresses não previstos por causa de duas alternativas. Uma é projetar dentro de um limite tal em que a estrutura, de qualquer maneira, será várias vezes mais forte que as cargas inesperadas, ou seja, uma estrutura superdimensionada, quanto à construção e quanto ao peso.

Um conceito mais avançado de engenharia é contrabalançar as cargas inesperadas mediante uma estrutura que, possuindo suficiente resistência e rigidez mecânica, ainda assim esteja em condições de agüentar cargas de pico sem se danificar ou sofrer conseqüências graves à estrutura. A fim de tornar realidade esse conceito, uma estrutura elástica e rígida é um pré-requisito de critério de design.

As seguintes vantagens da construção em sanduíche vão abordadas neste capítulo:

RESISTÊNCIA AO IMPACTO
Uma construção em sanduíche empregando o material de colmeia, com seu elevado grau de resiliência, resiste mais ao impacto que um casco de laminado simples, de peso igual ou superior. Um cliente da Nida-Core Corp., nas Caraíbas, tinha um barco fretado comercial de 65 pés, inteiramente construído com a colmeia de polipropileno da Nida-Core Corp., (menos o fundo do casco), inclusive as laterais do casco, o deck e a superestrutura, que foi arranhado e danificado pela água durante um grande furacão num recife de coral. A seguradora concordou em pagar pela embarcação desde que o cliente a tirasse de serviço e não tentasse repará-la. A operadora do barco concordou em desmantelá-lo e descartá-lo. Utilizando um guindaste, suspenderam a embarcação de 50 000 # 15 metros no ar e o soltaram sobre o concreto de um parque de estacionamento, esperando recolher as peças e descartá-las no desmanche. Para sua surpresa, o barco permaneceu intacto, sem nenhum dano estrutural visível. Repetiram o procedimento continuamente durante dois dias, sem sucesso. Para cumprir sua missão, não tiveram outra alternativa senão alugar uma serra e cortar a embarcação aos pedaços. Embora se trate de um exemplo extremo, isso claramente indica a natureza superior da resiliência da construção em core de sanduíche nas embarcações.O aumento na força do impacto, comparado a laminados simples de uma camada, fica melhor demonstrado quando se considera o material como um amortecedor, que agüenta uniformemente o casco externo contra impactos e protege a parte interna do casco e, ao mesmo tempo, conserva suficiente elasticidade para manter a linha de ligação entre o core e o casco.A experiência demonstra que, embora a construção em sanduíche não seja completamente à prova de punctura, ela aumenta substancialmente a resistência à penetração de perfuração do casco.As espumas entrelaçadas de PVC e SAN, mais quebradiças, simplesmente se quebrariam e se partiriam sob o impacto forte, enquanto que as estruturas de colmeia de polipropileno seriam danificadas localizadamente, porém a estrutura do material permaneceria intacta e as células, embora alongadas, conservariam sua estrutura e forma, prontas a absorver ou suportar mais impactos e mais compressão.

CUSTO & PESO
O peso afeta diferentes meios de transporte de maneira diferenciada. Por exemplo, em veleiros, o peso extra não reflete automaticamente custo operacional mais elevado, porém afeta seu desempenho. Em veleiros de deslocamento pleno, os cascos com core podem ajudar no isolamento, baixando os custos de resfriamento e aquecimento. Em barcos a motor de até 20 pés de comprimento, os efeitos da construção em sanduíche podem ser marginais, uma vez que vantagens do peso podem ser auferidas mediante outras maneiras. Mas, à medida em que as embarcações crescem de porte, o peso torna-se incrementalmente mais importante, uma vez que ele reflete diretamente em custo adicional para deslocar a massa extra, e o custo inicial maior, da construção em sanduíche, é logo compensado. À medida em que o peso se reduz, os barcos vão adquirindo autonomia melhorada, necessitam de menos potência, podem transportar mais carga ou pessoas, e precisam de menos espaço para tanques, otimizando assim o espaço interno. Por conseguinte, o custo de um barco feito em sanduíche, quando comparado àquele construído de material laminado sólido único, torna-se um fator muito importante nas despesas operacionais a longo prazo.

AMORTECIMENTO DA VIBRAÇÃO / ATENUAÇÃO SONORA
SONORA Com seu harmônico natural de 125-150 HZ, o polipropileno é conhecido por sua propriedade amortecedora de vibrações e absorção de ruídos. Quase todos os nossos clientes, após terem trocado por um core material, nos avisaram que haviam notado uma substancial diferença, pois os barcos passaram a ser mais silenciosos. O ruído e a vibração se comunicam bem no casco de laminado simples. As embarcações com casco feito com core simplesmente são mais silenciosos. A madeira balsa e as espumas quebradiças transferem os ruídos de energia diretamente, por meio do laminado. O polipropileno e algumas espumas mais elásticas, abafam o ruído da energia em virtude da sua natureza plástica.

ISOLAMENTO TÉRMICO
O isolamento térmico deve ser levado em conta, nos barcos: como na maioria das vezes as embarcações se deslocam sobre superfície de água muito mais fria que a temperatura ambiente, forma-se condensação, deixando o barco manchado e permitindo que se produza olor. A construção em sanduíche ajuda significativamente a eliminar a condensação e a água do cavername. A camada isolada, com core, ao mesmo tempo elimina a necessidade de aspersão do altamente inflamável poliuretano.

EMBARCAÇÕES DE DESLOCAMENTO
Parece haver uma concepção errônea, de que os navios de maior porte e os comerciais devem ser sólidos, uma vez que o peso não é uma preocupação primordial. Não se deve confundir solidez com rigidez e resistência. Uma vez que, adequadamente projetada, a construção em sanduíche ajuda significativamente na força do impacto, em comparação com os laminados (sólidos) de casco único, acreditamos que a construção em sanduíche ajudaria enormemente a segurança geral dos navios. Os argumentos utilizados para o emprego de construção de compostos em sanduíche são contundentes. Não há boas razões para se recorrer à construção de fibra de vidro única que possam ser contrapostas a razões ainda melhores quando se utiliza um material duro e resiliente.

O CLUB SANDWICH
Em iates de mais de 60 pés, vale a abordagem do club sandwich, quando uma única camada extra de fibra de vidro é adicionada entre as duas camas do core, o que é muitas vezes feito. Esta é uma das maneiras mais eficazes de se utilizar as vantagens das colmeias de polipropileno, uma vez que, em virtude da sua natureza, as propriedades de esforço transverso de corte se reduzem, quando a espessura do core é aumentado além determinado limite. Empregando-se duas camadas mais finas de colmeia, em contraposição a uma camada mais espessa desse material, estaremos substancialmente aumentando o desempenho geral do laminado. Além disso, mesmo quando a parte externa do casco é perfurada ou cortada, a superfície intermediária e a interna permanecerão intactas e o navio mais do que certamente manterá sua capacidade de impermeabilidade.