新生产方法革新木船制造

  jan bruegge船厂老板Jan Brügge开发了一种工艺，将传统的木制游艇生产方法与现代真空技术相结合。其成果是打造出了易于维护、坚固耐用且可持续的船体。

传统与现代相遇。正在建造的第二艘Woy帆船在前景，第一艘在左后方，背景中是一艘70年代全搭接建造的帆船。

有些发明和创新甚至会让专家们疑惑，那些实际上显而易见的事物，为何自己或他人之前没有想到。例如，在船体设计中，这包括船身宽阔且船尾几乎不收窄的设计，这种设计既更坚固又提供了更多空间。还有那种斜度很大的后撑臂的索具，使得后支索变得多余。还有那种自锁式绞盘，操作起来更轻松。

这样的例子不胜枚举。如今这份名单又增添了一项造船创新。它不像许多重大发明（如苹果电脑）那样诞生于车库，也不像传奇的、定义了风格的X-79那样诞生于牛棚，但位于施莱河边一个简陋、通风的养鸡场无疑是一个值得一提的诞生地（上图）。确切地说，位于Königstein 8a的造船厂更靠近阿尔尼斯(Arnis)而非卡佩尔恩  (Kappeln)：不起眼的厂房、一个办公室集装箱以及一个视野开阔、能看到美丽河口的小型室外区域，共同构成了Jan Brügge造船有限公司，也就是Königstein造船厂。

细节之处也尽显特别：桅座后面的控制台装有单体绞盘。

这家公司加入了在上施莱地区以最高工艺水平运营的船厂行列，这些船厂使该地区成为德国造船业的黄金宝地。几十年前，那里建造了基于Sparkman & Stephens设计或德国设计师Miglitsch、Böhling和Oehlmann设计的游艇。

除了Jan Brügge，在安格尔恩地区还有像Henningsen & Steckmest、Yacht- & Bootswerft Stapelfeldt船厂、Yachtbau Janssen &  Renkhoff船厂以及曾经的Matthiessen & Paulsen船厂这样历史更悠久的老牌制造商。他们都专注于定制建造或小批量生产，而且偏爱大量使用木材。

该地区还有众多服务公司，如发动机修理厂、船帆制造商或游艇设计师以及游艇经销商，它们都隶属于强大的施莱河游艇行业协会。该协会使得其所在的区域成为德国仅次于分布较为分散的康斯坦茨湖地区的最强造船核心区域。

木材真空灌注法

该工艺与复合材料游艇的真空灌注工艺类似。由纤维布或薄木板构成的建造材料（可能结合轻木或泡沫制成的夹层芯材）被放置在成型模具上。它位于脱模层上，并在外部覆盖一层导流网，然后再覆盖一层真空袋膜。真空泵从一个容器中抽吸调配好的环氧树脂-固化剂混合物，使其流经材料，同时真空袋薄膜将木质层（或纤维布）压合在一起。

纯粹的木薄板通过树脂浸渍转变成易于维护的船体

Jan Brügge的实验

在德国南部和北部的船舶制造核心区域，木材一直是最重要的材料。甲板或整艘船都采用各种工艺建造，从传统的建造方法到久经考验的模压胶合和各种形式的叠条建造工艺。

近年来，上述的Jan Brügge一直致力于最前沿的尝试和突破。该船厂成立于2016年，当时他在附近的卡佩尔恩 师从Willy  Stapelfeldt学艺。就在Jan Brügge获得“大师工匠”称号之后。该船厂由几位年轻的造船工匠合并而成，他们希望共享专业知识以及机械设备和场地。除了拥有约20名员工的Jan Brugge造船有限公司外，还有另外三位造船工匠在船厂工作。

经过数次维修、改装和翻新后，Königstein船厂在2022年推出了第一个重大项目：48英尺（约14.6米）的巡航赛船“Elida”号。该项目是国际合作的成果：设计由法国人托马斯·蒂松 (Thomas Tison)  完成。

“Elida”号

船体在Jan Brugge船厂建造，由四层模压云杉和一层薄薄的水平桃花心木层完成表面处理。据Brugge说，还添加了一层“碳纤维”作为增强加固层。根据这位造船师的说法，这并非必要，只是为了提高安全感。碳纤维夹层甲板在布列塔尼的Multiplast公司制造，该公司是为Imoca和Ultim级等顶级离岸赛船建造船体的顶级公司之一。

总体而言：这艘船堪称德国北部最漂亮的帆船之一，甚至可以说是最漂亮的，如果你喜欢完美现代的造型和木质结构的话。

现代日间帆船Woy 26是采用新建造方法制造的第一艘木制帆船

现代木制日间帆船：Woy 26

inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;">雄心勃勃的“Elida”号并非孤品。去年，又推出了Woy 26型号，这是一艘较小但同样始终保持着独立和现代的风格。Woy（意为木制帆船，wooden yachts），是一艘采用当地木材建造的现代日间帆船。其设计和建造材料展现了设计师Martin Menzner的另一面。inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;" data-pm-slice="1 1 ["para",{"tagName":"p","attributes":{"style":"line-height: 2em;text-align: left;"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"},"node",{"tagName":"strong","attributes":{},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"}]">

inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;" data-pm-slice="1 1 ["para",{"tagName":"p","attributes":{"style":"line-height: 2em;text-align: left;"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"},"node",{"tagName":"strong","attributes":{},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"}]">MenznerinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;">主要以设计铝制探险游艇（如BM系列）或基尔新船厂 Pure Yachts 的甲板沙龙游艇而闻名，但同时也以打造美观的木制帆船而著称。例如 LA 28或来自Lake Constance的12米长定制帆船“Klippeneck”号。

inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;" data-pm-slice="1 1 ["para",{"tagName":"p","attributes":{"class":"ds-markdown-paragraph","style":"line-height: 2em; text-align: left;"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"},"node",{"tagName":"strong","attributes":{"style":null},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"}]">“Klippeneck”号

inkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;" data-pm-slice="1 1 ["para",{"tagName":"p","attributes":{"style":"line-height: 2em;text-align: left;"},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"},"node",{"tagName":"strong","attributes":{},"namespaceURI":"http://www.w3.org/1999/xhtml"}]">MenznerinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: 0.034em; font-weight: normal;">将木材视为船只最原始、最自然的材料：“它调动所有感官，唤起情感，具有可持续性、耐用性和永恒性，这就是为什么木材是现代帆船的理想材料。将恰当的设计与最古老的造船材料相结合，还能营造出独特的魅力。”

帆船制造中可持续性与现代生产相结合

然而，如今在高性能龙骨帆船的建造中，木材已处于次要地位。尽管如此：法国的RM公司部分船体采用胶合板建造，迷你帆船和自建船（如 Globe 5.80）也使用这种材料，Marc Thiercelin计划为下一届旺代环球帆船赛推出一艘由木材、竹子和大麻纤维制成的Imoca级赛船。

混合物被称重，所用树脂的量是确定的

“但是，”Jan Brügge说，“近年来木船建造方面几乎没有什么进展。因此，我一直在为这种传统材料寻找一种现代的生产方法。”Brügge通过北德海事集群  (MCN)与埃伯斯瓦尔德可持续发展大学（HNE）取得了联系。MCN是一个通常汇集商业航运业成员的网络。他们启动了一个名称冗长的项目：“用生物基材料制造的船只：开发新的复合材料和生产技术以提高生物基船只建造的效率”。

树脂可以通过铣削出的沟槽被吸入木板层

MCN项目经理Sonja Endres博士表示：我们很高兴能为这个项目提供支持，直至其顺利推进。在造船过程中采用可持续材料和生产方法的想法，我们已经思考了很久。现在正是推出一款性能和驾船乐趣丝毫不逊于传统船只的量产型可持续运动船的好时机。”此次合作的成果名为“木材真空灌注法”，已申请专利。

真空袋薄膜、密封胶带、软管：组装需要大量的时间和准备工作

木材真空灌注法的首秀

当地日期。四月一个阳光明媚的星期三。施莱湾里已有几艘帆船，油菜花开始绽放，奶牛在造船厂前的草地上悠闲地躺着，造船厂里一片繁忙。今天有一场重要的首秀，要给第一艘完整的船体进行灌注。Brügge、Königstein的造船工匠们以及他们来自埃伯斯瓦尔德的合作伙伴已经在测试件上反复练习过，不断改进方法并以不同方式准备工件。
      “我一直在寻找一种将传统木船建造与现代技术相结合的方法。解决方案名为木材真空灌注法。”——Jan Brügge

       今天事关大局。人们似乎都充满自信，对成功没有丝毫怀疑。在厂房里，一艘老式的传统木板搭接远洋巡航船和超现代的Woy26的1号船之间，2号船正在建造的船体倒扣在基尔的Knierim公司铣削的阳模上。这本身就是一个新奇事物；该模具有助于确保Woy的尺寸精度，该船型最终将作为小批量生产。木制船体通常是在辅助框架上建造的。观察者看到的是塑造成船形的木条、一层透明薄膜、各种通向一个金属圆筒的软管、装有树脂和固化剂的罐子。

40至50公斤树脂

Jan Brügge解释道：“我们在这里用一台泵，在接近 1巴 (bar) 的真空下，将树脂-固化剂混合物从红色容器中抽出，穿过真空袋薄膜，流经木材。在此过程中木材被完全浸透。”船体的分层结构由四层本地落叶松木条组成，每层厚2.5毫米。这些木条以对角线方式铺设，彼此错开，并用临时钉固定，这位雄心勃勃、看起来年轻的大师级造船师说道。

一艘建造中的 Woy 26帆船：需要大量的准备工作时间，然后用真空将树脂快速吸入木材层。

 

于是开工了。一位造船工人将为良好流动性而配制的生物基环氧树脂成分混合在一起，然后将混合物倒入储罐，从储罐引出几根软管通向真空袋膜。启动泵，建立真空，打开夹具和分流器，系统便缓慢而稳定地将树脂固化剂混合物通过木层抽吸过去。关键在于木层底部的细槽。造船工匠们在薄木板上铣削出毫米级的槽沟，使混合物能够通过这些槽沟和木条的边缘流动，并从内到外浸透整个材料结构。

Woy 26的船体将容纳约40至50公斤树脂。整个过程在大约一个半小时内一次性完成。造船工匠们通过夹具控制着各种软管中树脂的均匀流动。

高效且环保的帆船制造

这是一项巨大的努力，但非常值得。其成果是一个用环氧树脂浸渍的木制船体，就像传统的模具胶合船体一样。然而，船厂可以节省中间步骤，不必单独给每一层涂树脂、定位并用真空处理。这节省了时间和材料。此外，树脂的使用更可控，并且得益于几乎完全封闭的系统，可以极大地减少排放。

木材真空灌注法的其他环保方面：与传统的压模胶合相比，一次性真空工艺产生的废物更少。Woy产品既不使用柚木也不使用桃花心木，只用落叶松和银冷杉。

“我们不必单独处理每一层，船体在一个步骤中就完全浸透了。这节省了时间又节省了成本”——Jan Brügge

一旦木材完全浸透并固化，薄膜被移除，船体在55摄氏度的帐篷中进行固化。然后造船工匠们对船体进行填充和打磨。船体用肋骨加固，并与甲板结合。船体可以覆层或覆盖一层更薄的木材，然后上漆，但Brügge说这不适合Woy。形状更复杂、曲率更紧的复杂部件——甲板，也将使用新工艺制造。

 

这种专利申请中的方法类似于玻璃钢  (GRP) 造船中的船体真空灌注法，后者也用于大规模生产。然而，由于材料特性，在玻璃钢中更容易将树脂混合物均匀地吸入层压结构，因为纤维织物和纤维布提供更多空隙，从而为流动提供了天然路径。

在这两种情况下，船厂通过灌注法实现了相同的目标：他们生产出结构均匀、洁净、树脂含量可控且无气泡的部件。船体坚固、耐用、轻便且易于维护。因此，木制和复合材料游艇比以往任何时候都更加相似。