Materiały kompozytowe stosowano komercyjnie od ponad 50 lat. Na początkowych etapach komercjalizacji są one wykorzystywane tylko w wysokiej klasy zastosowaniach, takich jak lotnisko i obrona. W miarę postępu technologii materiały kompozytowe zaczynają być komercjalizowane w różnych branżach użytkowników końcowych, takich jak towary sportowe, lotnictwo cywilne, motoryzacyjne, morskie, inżynieria lądowa i budownictwo. Jak dotąd koszt materiałów kompozytowych (zarówno surowców, jak i produkcji) spadł znacznie w porównaniu z poprzednimi latami, umożliwiając ich stosowanie na dużą skalę w coraz większej liczbie branż.
Materiał kompozytowy jest mieszaniną włókien i materiału żywicy w określonej proporcji. Podczas gdy macierz żywicy określa końcowy kształt kompozytu, włókna działają jako wzmocnienia w celu wzmocnienia części kompozytowej. Stosunek żywicy do błonnika zmienia się w zależności od wytrzymałości i sztywności części wymaganej przez producenta poziomu 1 lub oryginalnego sprzętu (OEM).
Pierwotna struktura obciążenia wymaga wyższego odsetka włókien w porównaniu do macierzy żywicy, podczas gdy struktura wtórna wymaga tylko jednej czwartej włókien w matrycy żywicy. Dotyczy to większości branż, stosunek żywicy do włókna zależy od metody produkcji.
Przemysł jachtów morskich stał się główną siłą w globalnym zużyciu materiałów kompozytowych, w tym materiałów rdzeniowych z pianki. Jednak doświadczyło również kryzysu, a stocznia spowolniająca i wspinanie zapasów. To zmniejszenie popytu może wynikać z zachowania ostrożności konsumenckiej, malejącej siły nabywczej i realokacji ograniczonych zasobów na bardziej opłacalną i podstawową działalność biznesową. Stoczniowie dostosowują również swoje produkty i strategie biznesowe w celu zmniejszenia strat. W tym okresie wiele małych stoczni zostało zmuszonych do wycofania się lub nabycia z powodu utraty kapitału obrotowego, niezdolnego do utrzymania normalnego biznesu. Produkcja dużych jachtów (> 35 stóp) trafił, a mniejsze łodzie (<24 stóp) stały się przedmiotem produkcji.
Dlaczego materiały złożone?
Materiały kompozytowe oferują wiele korzyści w stosunku do metalu i innych tradycyjnych materiałów, takich jak drewno, w budowie łodzi. W porównaniu z metaliami, takimi jak stal lub aluminium, materiały kompozytowe mogą zmniejszyć ogólną wagę części o 30 do 40 procent. Ogólne zmniejszenie masy przynosi litanię korzyści wtórnych, takich jak niższe koszty operacyjne, niższe emisje gazów cieplarnianych i większy efektywność paliwa. Zastosowanie materiałów kompozytowych jeszcze bardziej zmniejsza wagę poprzez wyeliminowanie połączeń poprzez integrację komponentów.
Kompozyty oferują również budownicze łodzi większą swobodę projektowania, umożliwiając tworzenie części o złożonych kształtach. Ponadto komponenty złożone mają znacznie niższe koszty cyklu życia, jeśli porównuje je z materiałami konkurencyjnymi ze względu na ich niższe koszty konserwacji oraz koszty instalacji i montażu ze względu na ich oporność i trwałość korozji również niższą. Nic dziwnego, że kompozyty zyskują akceptację wśród producentów producentów łodzi i dostawców poziomu 1.
Kompozyt morski
Pomimo niedociągnięć materiałów kompozytowych wielu stoczni i dostawców poziomu 1 jest nadal przekonanych, że więcej materiałów kompozytowych będzie stosowanych w jachtach morskich.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and maszty, ale te superstandetki lub katamarany stanowią niewielką część całkowitego zapotrzebowania na łódź.
Pomimo niedociągnięć materiałów kompozytowych wielu stoczni i dostawców poziomu 1 jest nadal przekonanych, że więcej materiałów kompozytowych będzie stosowanych w jachtach morskich.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and maszty, ale te superstandetki lub katamarany stanowią niewielką część całkowitego zapotrzebowania na łódź.
Ogólne zapotrzebowanie na łodzie obejmuje łodzie silnikowe (napęd wewnętrzny, zaburtowy i rufy), łodzie odrzutowe, prywatne płyty i żaglówki (jachty).
Ceny kompozytów będą na trajektorii w górę, ponieważ ceny szklanych włókien, termosetów i żywic termoplastycznych wzrosną wraz z cenami ropy naftowej i innymi kosztami nakładu. Oczekuje się jednak, że ceny z włókna węglowego spadną w najbliższej przyszłości ze względu na zwiększoną zdolność produkcyjną i rozwój alternatywnych prekursorów. Ale jego ogólny wpływ na ceny złożone morskie nie będzie duży, ponieważ tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym odpowiadają tylko niewielkiej części popytu na kompozyty morskie.
Z drugiej strony włókna szklane są nadal głównymi materiałami światłowodowymi dla kompozytów morskich, a nienasycone poliestry i estry winylowe są głównymi materiałami polimerowymi. Chlorek poliwinylu (PVC) będzie nadal posiadać duży udział w rynku piankowym.
Według statystyk, szklane materiały kompozytowe wzmocnione włóknem (GFRP) stanowią ponad 80% całkowitego zapotrzebowania na morskie materiały kompozytowe, podczas gdy materiały rdzeniowe z pianki stanowią 15%. Reszta to tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym, które są głównie stosowane w dużych łodziach i krytycznym zastosowaniach wpływu na rynkach niszowych.
Rosnąca rynek kompozytów morskich obserwuje również tendencję do nowych materiałów i technologii. Dostawcy kompozytów morskich rozpoczęli dążenie do innowacji, wprowadzając nowe bio-reseiny, naturalne włókna, poliestry o niskiej emisji, niskie ciśnienie, rdzenie i tkane materiały z włókna szklanego. Chodzi o zwiększenie możliwości recyklingu i odnawialności, zmniejszaniu zawartości styrenu oraz poprawie możliwości przetwarzania i jakości powierzchni.
Czas po: 05-2022
