Dyneema SK78 vs Dyneema SK99: un confronto tecnico per cime da vela

Per molti armatori di yacht a vela, la domanda non è più se utilizzare Dyneema®, ma quale grado scegliere. Nelle applicazioni veliche moderne, Dyneema SK78 e Dyneema SK99 dominano il confronto, in particolare per drizze e altre manovre correnti critiche per il carico.

A prima vista, Dyneema SK99 sembra l’upgrade più ovvio: più resistente, più rigido e in grado di permettere un’ulteriore riduzione del diametro. In pratica, però, la scelta tra SK78 e SK99 è più sfumata. Comportamento al creep, scelta del diametro, compatibilità con l’hardware e stabilità nel lungo periodo contano spesso più dei valori di resistenza dichiarati in prima pagina.

Questo articolo fornisce un confronto tecnico tra Dyneema SK78 e SK99, spiega i più comuni errori di specifica e offre indicazioni chiare su quando Dyneema SK99 porta benefici reali — e quando invece no.

Un problema comune di specifica: “Dyneema®” senza indicazione del grado

Prima di confrontare direttamente SK78 e SK99, è importante affrontare come spesso viene specificato Dyneema®.

Quando la descrizione di una cima si limita a “Dyneema®” senza indicare un grado di fibra, nella quasi totalità dei casi si tratta di Dyneema SK75. SK75 è ancora ampiamente disponibile e conveniente, ma ha una resistenza al creep sensibilmente inferiore rispetto a SK78 o SK99.

Per applicazioni in cui la stabilità dimensionale nel lungo periodo è importante — in particolare drizze lasciate in tensione — l’assenza dell’indicazione del grado SK va considerata un’informazione significativa, non una semplice omissione. Se la prestazione al creep conta, il grado deve sempre essere specificato in modo esplicito.

Figura 1 (comportamento al creep nel tempo) fornisce un chiaro riferimento visivo del perché questa distinzione sia importante nella pratica (Fonte DSM Dyneema®).

Figura 2: Confronto del creep tra Dyneema SK75 e SK78, a 25°C e con un carico statico medio pari a circa il 25% del carico di rottura. Il grafico mostra che Dyneema SK78 ha un tasso di creep circa 3 volte più lento rispetto a SK75. (Fonte Gottifredi Maffioli

Differenze di base del materiale: Dyneema SK78 vs Dyneema SK99

A livello di fibra, le differenze chiave tra Dyneema SK78 e Dyneema SK99 possono essere riassunte come segue:

• SK99 offre una maggiore resistenza a trazione rispetto a SK78
• SK99 ha un modulo più elevato, con conseguente minore allungamento elastico
• SK99 consente diametri più piccoli a parità di carico di rottura
• SK99 offre una migliore resistenza al creep, ma non creep zero

SK78, al contrario, è progettato per bilanciare:

• Resistenza e resistenza al creep
• Comportamento prevedibile nel lungo periodo
• Maggiore tolleranza con l’hardware reale di bordo

Queste differenze si comprendono meglio visivamente. La Figura 2 (confronto sforzo–deformazione) illustra il modulo più elevato di Dyneema SK99 e spiega perché risulti sensibilmente più rigido sotto carico.

Comportamento al creep: cosa mostrano i dati

Il creep viene spesso citato come motivo per “fare l’upgrade” da Dyneema SK78 a Dyneema SK99, ma il miglioramento è frequentemente frainteso.

Sia SK78 sia SK99 sono stati sviluppati per affrontare i limiti di creep di Dyneema SK75. SK99 mostra effettivamente un minore allungamento a lungo termine sotto carico sostenuto rispetto a SK78, ma il miglioramento è incrementale più che trasformativo.

Come mostrato in Figura 3 (Per gentile concessione di Gottifredi Maffioli), il creep si riduce con il miglioramento della tecnologia delle fibre, ma non viene eliminato. Sotto carico sostenuto, sia Dyneema SK78 sia SK99 mostreranno un allungamento permanente nel tempo, in particolare con l’aumentare della percentuale di carico di lavoro.

Figura 4 (Per gentile concessione di Gottifredi Maffioli) Confronto della visco-elasticità di Dyneema SK99 e SK78. Campioni di pari diametro sono stati caricati al 50% del loro carico di rottura per 1h e testati nuovamente dopo 1h di riposo. DSK99 mostra un allungamento visco-elastico inferiore.

Questa distinzione è importante perché le prestazioni al creep sono fortemente influenzate da come la cima viene specificata e utilizzata, non solo dal grado della fibra.

Riduzione del diametro: vantaggio o trappola?

L’attrattiva principale di Dyneema SK99 nelle applicazioni veliche è la possibilità di ridurre il diametro.

Una drizza di diametro inferiore:

• Riduce il peso in testa d’albero
• Scorre più efficientemente sulle pulegge
• Può migliorare la tenuta degli strozzascotte ad alti carichi

Tuttavia, ridurre il diametro aumenta la percentuale di carico di rottura portata in esercizio, accelerando il creep in tutte le fibre UHMWPE.

Per questo motivo, molti rigger esperti specificano Dyneema SK99 allo stesso diametro di Dyneema SK78, utilizzando il margine di resistenza aggiuntivo per:

• Ridurre la percentuale di carico di lavoro
• Migliorare la stabilità dimensionale nel lungo periodo
• Allungare la vita utile

Questo approccio porta benefici misurabili. Ridurre semplicemente il diametro non li porta.

Cima in Dyneema SK99

Percentuale di carico di lavoro e stabilità nel lungo periodo

Il comportamento al creep nelle fibre UHMWPE è determinato principalmente dal carico sostenuto espresso come percentuale del carico di rottura, più che dal solo grado della fibra. Questa distinzione è fondamentale per capire perché alcune cime in Dyneema® restino dimensionalmente stabili per molti anni, mentre altre mostrino un allungamento percepibile nel tempo.

Le indicazioni ingegneristiche per Dyneema® indicano che, per applicazioni non critiche, carichi di lavoro nell’ordine dell’ 11%–20% del carico di rottura dichiarato producono in genere un creep molto basso e prevedibile. In questo intervallo, l’allungamento a lungo termine può essere considerato in fase di progetto ed è spesso trascurabile nell’uso velico pratico.

All’aumentare del carico sostenuto, il creep accelera rapidamente. Quando le fibre UHMWPE sono esposte a carichi prolungati prossimi al 30% del carico di rottura, il creep diventa significativo e può infine limitare la vita utile. Nei sistemi di bordo, questa situazione si verifica più spesso quando le cime vengono ridotte aggressivamente di diametro per minimizzare l’ingombro, aumentando involontariamente il carico di lavoro portato in esercizio.

A carichi di lavoro appropriati, fibre come Dyneema SK78 mostrano un comportamento stabile e prevedibile, adatto all’uso a lungo termine nelle manovre correnti. Fibre a modulo più elevato come SK99 possono aumentare la rigidezza e consentire una riduzione del diametro, ma solo quando la riduzione viene affrontata con prudenza. Usare Dyneema SK99 solo per ridurre il diametro spesso annulla il suo vantaggio sul creep.

Anche la temperatura influenza il comportamento al creep. Temperature elevate — inclusi i riscaldamenti locali dovuti a strozzascotte e pulegge — accelerano il creep, mentre temperature più basse lo riducono. Questo rafforza l’importanza di abbinare scelta della fibra, diametro, costruzione della calza e ferramenta di coperta come un sistema completo.

Nelle applicazioni veliche, la stabilità nel lungo periodo non si ottiene inseguendo la fibra a modulo più elevato, ma controllando il carico sostenuto, gestendo il calore e scegliendo diametri realistici. Questi fattori contano più del solo grado della fibra.

Maneggevolezza, fatica e interazione con l’hardware

Il modulo più elevato di SK99 lo rende più rigido e meno “tollerante” rispetto a SK78.

Nei sistemi di bordo, questo può tradursi in:

• Minore presa in alcuni strozzascotte
• Maggiore sensibilità a raggi di curvatura stretti
• Maggiore importanza della costruzione della calza e della scelta dei materiali

Cime in Dyneema SK78

Quando Dyneema SK99 ha senso

Dyneema SK99 è ben adatto ad applicazioni veliche in cui:

• I carichi sono elevati rispetto al diametro disponibile
• Il peso in testa d’albero è una priorità
• La ferramenta di coperta è ottimizzata per cime ad alto modulo
• La precisione della messa a punto del rig è critica

Esempi tipici includono:

• Drizze performance su yacht orientati alla regata
• Volanti di manovra ad alto carico
• Rig da crociera performance ottimizzati

In questi casi, SK99 può offrire benefici concreti quando viene specificato in modo conservativo e abbinato a calze e hardware adeguati.

Quando NON usare Dyneema SK99

SK99 è spesso una scelta poco adatta quando:

• L’obiettivo principale è ridurre i costi
• L’hardware è al limite o non è progettato per fibre rigide
• Il diametro viene ridotto in modo aggressivo per inseguire il risparmio di peso
• L’applicazione è altamente dinamica invece che critica per il carico

Per molti yacht da crociera, Dyneema SK78 offre un migliore equilibrio tra:

• Comportamento al creep prevedibile
• Comfort di maneggevolezza
• Compatibilità con l’hardware
• Efficienza dei costi

In queste applicazioni, SK99 può aumentare la complessità senza offrire vantaggi reali significativi.

Indicazioni finali per i velisti

Dyneema SK99 non è “Dyneema® migliore” in ogni caso. È una fibra a modulo e resistenza superiori, che premia una specifica accurata e penalizza le scorciatoie.

Per la maggior parte degli yacht da crociera:

- Dyneema SK78 resta la scelta più equilibrata per drizze e manovre correnti

Per sistemi orientati alla performance:

- Dyneema SK99 può offrire vantaggi reali, a condizione che la riduzione del diametro venga affrontata con prudenza

E ogni volta che una specifica indica semplicemente “Dyneema®” senza identificare un grado SK, va considerato che si stia usando SK75, con tutte le implicazioni di creep associate.

Le figure citate in questo articolo illustrano un tema coerente: le prestazioni nel lungo periodo non sono definite dalla sola scelta della fibra, ma da come resistenza, diametro e carico sostenuto interagiscono nei sistemi velici reali.

CIME IN DYNEEMA