Materiały kompozytowe są wykorzystywane komercyjnie od ponad 50 lat.Na początkowych etapach komercjalizacji są one wykorzystywane wyłącznie w zastosowaniach z wyższej półki, takich jak lotnictwo i obronność.Wraz z postępem technologii materiały kompozytowe zaczynają być komercjalizowane w różnych branżach użytkowników końcowych, takich jak artykuły sportowe, lotnictwo cywilne, motoryzacja, marynarka, inżynieria lądowa i budownictwo.Dotychczas koszt materiałów kompozytowych (zarówno surowców, jak i produkcji) znacznie spadł w porównaniu z poprzednimi latami, co pozwala na ich zastosowanie na dużą skalę w coraz większej liczbie gałęzi przemysłu.
Materiał kompozytowy jest mieszaniną włókien i materiału żywicznego w określonej proporcji.Podczas gdy matryca żywiczna określa ostateczny kształt kompozytu, włókna działają jako wzmocnienia wzmacniające część kompozytową.Stosunek żywicy do włókna zmienia się w zależności od wytrzymałości i sztywności części wymaganej przez Tier 1 lub producenta oryginalnego wyposażenia (OEM).
Pierwotna struktura nośna wymaga większego udziału włókien w porównaniu z matrycą z żywicy, podczas gdy struktura wtórna wymaga tylko jednej czwartej włókien w matrycy z żywicy.Dotyczy to większości gałęzi przemysłu, stosunek żywicy do włókna zależy od metody produkcji.
Przemysł jachtów morskich stał się główną siłą napędową światowego zużycia materiałów kompozytowych, w tym materiałów rdzeniowych z pianki.Jednak doświadczył on również spowolnienia, w wyniku spowolnienia w przemyśle stoczniowym i wzrostu zapasów.Ten spadek popytu może wynikać z ostrożności konsumentów, spadającej siły nabywczej oraz realokacji ograniczonych zasobów do bardziej rentownych i podstawowych działań biznesowych.Stocznie również dostosowują swoje produkty i strategie biznesowe, aby zmniejszyć straty.W tym okresie wiele małych stoczni zostało zmuszonych do wycofania się lub przejęcia ze względu na utratę kapitału obrotowego, niezdolnych do prowadzenia normalnej działalności.Produkcja dużych jachtów (> 35 stóp) odniosła sukces, podczas gdy mniejsze łodzie (<24 stopy) stały się głównym celem produkcji.
Dlaczego materiały kompozytowe?
Materiały kompozytowe mają wiele zalet w porównaniu z metalem i innymi tradycyjnymi materiałami, takimi jak drewno, w konstrukcji łodzi.W porównaniu z metalami, takimi jak stal lub aluminium, materiały kompozytowe mogą zmniejszyć całkowitą wagę części o 30 do 40 procent.Ogólna redukcja masy przynosi szereg dodatkowych korzyści, takich jak niższe koszty eksploatacji, mniejsza emisja gazów cieplarnianych i większa oszczędność paliwa.Zastosowanie materiałów kompozytowych dodatkowo zmniejsza wagę, eliminując elementy złączne dzięki integracji komponentów.
Kompozyty oferują również konstruktorom łodzi większą swobodę projektowania, umożliwiając tworzenie części o skomplikowanych kształtach.Ponadto komponenty kompozytowe mają znacznie niższe koszty cyklu życia w porównaniu z konkurencyjnymi materiałami ze względu na niższe koszty konserwacji oraz koszty instalacji i montażu ze względu na ich odporność na korozję i trwałość. Również niższe.Nic dziwnego, że kompozyty zyskują akceptację wśród producentów OEM łodzi i dostawców Tier 1.
Kompozyt morski
Pomimo wad materiałów kompozytowych wiele stoczni i dostawców Tier 1 wciąż jest przekonanych, że w jachtach morskich będzie wykorzystywanych więcej materiałów kompozytowych.
Oczekuje się, że większe łodzie będą wykorzystywać bardziej zaawansowane kompozyty, takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym (CFRP), mniejsze łodzie będą głównym motorem ogólnego popytu na kompozyty morskie. Na przykład w wielu nowych jachtach i katamaranach zaawansowane materiały kompozytowe, takie jak takie jak włókno węglowe/epoksyd i pianka poliuretanowa, są używane do produkcji kadłubów, stępek, pokładów, rygli, takielunków, grodzi, podłużnic i masztów, ale te superjachty lub katamarany stanowią niewielką część całkowitego popytu na łodzie.
Pomimo wad materiałów kompozytowych wiele stoczni i dostawców Tier 1 wciąż jest przekonanych, że w jachtach morskich będzie wykorzystywanych więcej materiałów kompozytowych.
Oczekuje się, że większe łodzie będą wykorzystywać bardziej zaawansowane kompozyty, takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym (CFRP), mniejsze łodzie będą głównym motorem ogólnego popytu na kompozyty morskie. Na przykład w wielu nowych jachtach i katamaranach zaawansowane materiały kompozytowe, takie jak takie jak włókno węglowe/epoksyd i pianka poliuretanowa, są używane do produkcji kadłubów, stępek, pokładów, rygli, takielunków, grodzi, podłużnic i masztów, ale te superjachty lub katamarany stanowią niewielką część całkowitego popytu na łodzie.
Ogólny popyt na łodzie obejmuje łodzie motorowe (z napędem stacjonarnym, zaburtowym i rufowym), łodzie odrzutowe, prywatne jednostki pływające i żaglówki (jachty).
Ceny kompozytów będą rosły, ponieważ ceny włókien szklanych, tworzyw termoutwardzalnych i żywic termoplastycznych będą rosły wraz z cenami ropy naftowej i innymi kosztami materiałów.Oczekuje się jednak, że ceny włókien węglowych spadną w najbliższej przyszłości ze względu na zwiększone moce produkcyjne i rozwój alternatywnych prekursorów.Ale jego ogólny wpływ na ceny kompozytów morskich nie będzie duży, ponieważ tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym stanowią tylko niewielką część popytu na kompozyty morskie.
Z drugiej strony włókna szklane są nadal głównymi materiałami włóknistymi do kompozytów morskich, a nienasycone poliestry i estry winylowe są głównymi materiałami polimerowymi.Polichlorek winylu (PVC) nadal będzie miał duży udział w rynku rdzeni piankowych.
Według statystyk materiały kompozytowe wzmocnione włóknem szklanym (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 stosowane głównie w dużych łodziach i zastosowaniach o krytycznym znaczeniu na rynkach niszowych.
Rosnący rynek kompozytów morskich jest również świadkiem trendu w kierunku nowych materiałów i technologii.Dostawcy kompozytów morskich rozpoczęli poszukiwanie innowacji, wprowadzając nowe biożywice, włókna naturalne, niskoemisyjne poliestry, niskociśnieniowe prepregi, rdzenie i tkane materiały z włókna szklanego.Chodzi przede wszystkim o zwiększenie możliwości recyklingu i odnawialności, zmniejszenie zawartości styrenu oraz poprawę przetwarzalności i jakości powierzchni.
Czas postu: maj-05-2022