Kompozitni materiali se komercialno uporabljajo že več kot 50 let.V začetnih fazah komercializacije se uporabljajo le v aplikacijah višjega cenovnega razreda, kot sta vesoljska in obrambna industrija.Ker tehnologija še naprej napreduje, se kompozitni materiali začenjajo komercializirati v različnih panogah za končne uporabnike, kot so športna oprema, civilno letalstvo, avtomobilizem, pomorstvo, gradbeništvo in gradbeništvo.Doslej so se stroški kompozitnih materialov (tako surovin kot proizvodnje) znatno znižali v primerjavi s prejšnjimi leti, kar omogoča njihovo uporabo v velikem obsegu v vse večjem številu industrij.
Kompozitni material je mešanica vlaken in smolnega materiala v določenem razmerju.Medtem ko smolna matrica določa končno obliko kompozita, vlakna delujejo kot ojačitve za krepitev kompozitnega dela.Razmerje med smolo in vlakni se spreminja glede na trdnost in togost dela, ki jo zahteva Tier 1 ali proizvajalec originalne opreme (OEM).
Primarna nosilna struktura zahteva večji delež vlaken v primerjavi s smolno matrico, medtem ko sekundarna struktura zahteva le četrtino vlaken v smolni matrici.To velja za večino industrij, razmerje med smolo in vlakni je odvisno od načina izdelave.
Industrija pomorskih jaht je postala glavna sila v svetovni porabi kompozitnih materialov, vključno s penastimi jedrnimi materiali.Vendar pa je doživel tudi upad, saj se je ladjedelništvo upočasnilo, zaloge pa so se povečale.To zmanjšanje povpraševanja je lahko posledica previdnosti potrošnikov, padajoče kupne moči in prerazporejanja omejenih virov v bolj donosne in osnovne poslovne dejavnosti.Ladjedelnice prav tako prilagajajo svoje izdelke in poslovne strategije, da bi zmanjšale izgube.V tem obdobju so se številne majhne ladjedelnice zaradi izgube obratnega kapitala morale umakniti ali kupiti, ker niso mogle vzdrževati normalnega poslovanja.Proizvodnja velikih jaht (> 35 čevljev) je doživela udarec, medtem ko so manjši čolni (< 24 čevljev) postali središče proizvodnje.
Zakaj kompozitni 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.Splošno zmanjšanje teže prinaša kopico sekundarnih prednosti, kot so nižji obratovalni stroški, nižje emisije toplogrednih plinov in večji izkoristek goriva.Uporaba kompozitnih materialov dodatno zmanjša težo z odpravo pritrdilnih elementov z integracijo komponent.
Kompoziti proizvajalcem čolnov ponujajo tudi večjo svobodo pri oblikovanju, kar omogoča ustvarjanje delov kompleksnih oblik.Poleg tega imajo sestavljene komponente bistveno nižje stroške življenjskega cikla, če jih primerjamo s konkurenčnimi materiali zaradi nižjih stroškov vzdrževanja ter stroškov njihove namestitve in sestavljanja zaradi odpornosti proti koroziji in trajnosti.Ni čudno, da so kompoziti vse bolj sprejeti med proizvajalci originalne opreme za plovila in dobavitelji prve stopnje.
Morski kompozit
Kljub pomanjkljivostim kompozitnih materialov so številne ladjedelnice in dobavitelji Tier 1 še vedno prepričani, da bo v morskih jahtah uporabljenih več kompozitnih materialov.
Medtem ko se pričakuje, da bodo večji čolni uporabljali naprednejše kompozite, kot je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni (CFRP), bodo manjši čolni glavno gonilo splošnega povpraševanja po pomorskih kompozitih. Na primer, v številnih novih jahtah in katamaranih napredni kompozitni materiali, kot kot ogljikova vlakna/epoksi in poliuretanska pena, se uporabljajo za izdelavo trupov, kobilic, palub, krmnih zrcali, ploščadi, pregrad, tetiv in jamborov. Toda te superjahte ali katamarani predstavljajo majhen delež celotnega povpraševanja po čolnih.
Kljub pomanjkljivostim kompozitnih materialov so številne ladjedelnice in dobavitelji Tier 1 še vedno prepričani, da bo v morskih jahtah uporabljenih več kompozitnih materialov.
Medtem ko se pričakuje, da bodo večji čolni uporabljali naprednejše kompozite, kot je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni (CFRP), bodo manjši čolni glavno gonilo splošnega povpraševanja po pomorskih kompozitih. Na primer, v številnih novih jahtah in katamaranih napredni kompozitni materiali, kot kot ogljikova vlakna/epoksi in poliuretanska pena, se uporabljajo za izdelavo trupov, kobilic, palub, krmnih zrcali, ploščadi, pregrad, tetiv in jamborov. Toda te superjahte ali katamarani predstavljajo majhen delež celotnega povpraševanja po čolnih.
Splošno povpraševanje po čolnih vključuje motorne čolne (vgrajeni, izvenkrmni in krmni pogon), vodne čolne, zasebna plovila in jadrnice (jahte).
Cene kompozitov bodo rasle, saj bodo cene steklenih vlaken, duroplastov in termoplastičnih smol rasle s cenami surove nafte in drugimi vhodnimi stroški.Vendar se pričakuje, da bodo cene ogljikovih vlaken v bližnji prihodnosti padle zaradi povečane proizvodne zmogljivosti in razvoja alternativnih predhodnikov.Vendar njegov skupni vpliv na cene pomorskih kompozitov ne bo velik, saj plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, predstavlja le majhen delež povpraševanja po pomorskih kompozitih.
Po drugi strani so steklena vlakna še vedno glavni vlaknati materiali za morske kompozite, nenasičeni poliestri in vinil estri pa so glavni polimerni materiali.Polivinilklorid (PVC) bo še naprej imel velik delež na trgu penastega jedra.
Po statističnih podatkih kompozitni materiali, ojačani s steklenimi vlakni (GFRP), predstavljajo več kot 80 % celotnega povpraševanja po pomorskih kompozitnih materialih, medtem ko materiali iz penastega jedra predstavljajo 15 %.Ostalo je plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, ki se večinoma uporablja v velikih čolnih in aplikacijah za kritične udarce v tržnih nišah.
Rastoči trg morskih kompozitov je prav tako priča trendu novih materialov in tehnologij.Dobavitelji pomorskih kompozitov so se lotili iskanja inovacij in predstavili nove biosmole, naravna vlakna, nizkoemisijske poliestre, nizkotlačne preprege, jedra in tkane materiale iz steklenih vlaken.Gre za povečanje možnosti recikliranja in obnovljivosti, zmanjšanje vsebnosti stirena ter izboljšanje možnosti predelave in kakovosti površine.
Čas objave: maj-05-2022