Sestavljeni materiali se komercialno uporabljajo že več kot 50 let. V začetnih fazah komercializacije se uporabljajo le v aplikacijah višjega cenovnega razreda, kot sta vesoljski in obramba. Ker tehnologija še naprej napreduje, se kompozitni materiali začenjajo tržiti v različnih končnih uporabniških industrijah, kot so športna oprema, civilno letalstvo, avtomobilsko, morsko, gradbeništvo in gradbeništvo. Doslej so stroški sestavljenih materialov (tako surovine kot proizvodnje) znatno padli v primerjavi s prejšnjimi leti, kar jim omogoča, da se v večjem številu panog uporablja v velikem obsegu.
Sestavljen material je mešanica materiala vlaknin in smole v določenem deležu. Medtem ko matrika smole določa končno obliko kompozita, vlakna delujejo kot ojačitve za krepitev sestavljenega dela. Razmerje smole in vlaken se razlikuje glede na trdnost in togost dela, ki ga zahteva proizvajalec stopnje 1 ali originalna oprema (OEM).
Primarna struktura obremenitve zahteva večji delež vlaken v primerjavi z matrico smole, medtem ko sekundarna struktura zahteva le četrtino vlaken v matrici smole. To velja za večino panog, razmerje med smolo in vlakninami je odvisno od načina proizvodnje.
Industrija morskih jaht je postala glavna sila pri globalni porabi sestavljenih materialov, vključno s penastimi materiali. Vendar je doživela tudi upad, z upočasnitvijo ladjedelništva in plezanjem zalog. To zmanjšanje povpraševanja je lahko posledica previdnosti potrošnikov, upada kupne moči in prerazporeditve omejenih virov na donosnejše in osnovne poslovne dejavnosti. Ladjedelnice prav tako preurejajo svoje izdelke in poslovne strategije za zmanjšanje izgub. V tem obdobju je bilo veliko majhnih ladjedelnic prisiljeno, da se umaknejo ali pridobijo zaradi izgube obratnega kapitala, saj niso mogli vzdrževati običajnega poslovanja. Proizvodnja velikih jaht (> 35 čevljev) je dosegla zadetek, manjši čolni (<24 čevljev) pa so postali žarišče proizvodnje.
Zakaj sestavljeni materiali?
Kompozitni materiali ponujajo številne prednosti pred kovino in drugimi tradicionalnimi materiali, kot je les, pri gradnji čolnov. V primerjavi s kovinami, kot sta jeklo ali aluminij, lahko kompozitni materiali zmanjšajo skupno težo dela za 30 do 40 odstotkov. Skupno zmanjšanje teže prinaša litanijo sekundarnih koristi, kot so nižji obratovalni stroški, nižje emisije toplogrednih plinov in večja učinkovitost porabe goriva. Uporaba sestavljenih materialov tudi zmanjšuje težo z odpravljanjem pritrdilnih elementov z integracijo komponent.
Kompoziti ponujajo tudi gradbenikom čolnov večjo oblikovalsko svobodo, kar omogoča ustvarjanje delov s kompleksnimi oblikami. Poleg tega imajo sestavne komponente znatno nižje stroške življenjskega cikla, če jih primerjamo s konkurenčnimi materiali zaradi nižjih stroškov vzdrževanja ter stroškov namestitve in montaže zaradi njihove korozijske odpornosti in trajnosti tudi nižji. Ni čudno, da kompoziti pridobivajo sprejemanje med originalnimi originalnimi originami in dobavitelji prve stopnje.
Morski kompozit
Kljub pomanjkljivostim sestavljenih materialov so številni ladjedelniki in dobavitelji stopnje 1 še vedno prepričani, da se bo v morskih jahtah uporabljalo več sestavljenih materialov.
Medtem ko se pričakuje, da bodo večji čolni uporabljali naprednejše kompozite, kot je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni (CFRP), bodo manjši čolni glavni dejavnik celotnega povpraševanja po morskih kompozitih. Na primer, v številnih novih jahtah in katamaranih, naprednih sestavljenih materialov, kot so ogljikove vlaknine in epoksi in poliuretane Pregrade, vrvice in jamborji, vendar ti superyachts ali katamarani predstavljajo majhen del skupnega povpraševanja po čolnu.
Kljub pomanjkljivostim sestavljenih materialov so številni ladjedelniki in dobavitelji stopnje 1 še vedno prepričani, da se bo v morskih jahtah uporabljalo več sestavljenih materialov.
Medtem ko se pričakuje, da bodo večji čolni uporabljali naprednejše kompozite, kot je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni (CFRP), bodo manjši čolni glavni dejavnik celotnega povpraševanja po morskih kompozitih. Na primer, v številnih novih jahtah in katamaranih, naprednih sestavljenih materialov, kot so ogljikove vlaknine in epoksi in poliuretane Pregrade, vrvice in jamborji, vendar ti superyachts ali katamarani predstavljajo majhen del skupnega povpraševanja po čolnu.
Skupno povpraševanje po čolnih vključuje motorne čolne (vkrcanje, zunanje in krmne pogon), jet čolni, zasebno vodno plovilo in jadrnice (jahte).
Cene kompozitov bodo na poti navzgor, saj se bodo cene za steklena vlakna, termoset in termoplastične smole zvišale s cenami surove nafte in drugimi vhodnimi stroški. Vendar naj bi se cene ogljikovih vlaken v bližnji prihodnosti znižale zaradi povečane proizvodne zmogljivosti in razvoja nadomestnih predhodnikov. Toda njen splošni vpliv na moritvene kompozitne cene ne bo velik, saj plastika, okrepljena z ogljikovimi vlakni, ne bo le majhen del morskih kompozitov.
Po drugi strani so steklena vlakna še vedno glavna vlakna za morske kompozite, nenasičeni poliesterji in vinilni estri pa so glavni polimerni materiali. Polivinil klorid (PVC) bo še naprej imel velik delež trga pene.
Glede na statistiko, kompozitni materiali, ojačani s steklenimi vlakni (GFRP), predstavljajo več kot 80% celotnega povpraševanja po morskih kompozitnih materialih, medtem ko je osnovni materiali pena 15%. Ostalo je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, ki se uporabljajo predvsem v velikih čolnih in kritični vplivi na trgih nišnih trg.
Naraščajoči trg morskih kompozitov je tudi priča trendu novih materialov in tehnologij. Dobavitelji morskih kompozitov so se lotili iskanja inovacij, uvajali so nova biološka sredstva, naravna vlakna, poliestre z nizkim emisijami, predlage z nizkim tlakom, jedra in tkane materiale iz steklenih vlaken. Gre za povečanje recikliranosti in obnovljivosti, zmanjšanje vsebnosti stirena ter za izboljšanje obdelave in kakovosti površine.
Čas objave: maj-05-2022
