Kompozitni materijali komercijalno se koriste više od 50 godina. U početnim fazama komercijalizacije koriste se samo u vrhunskim primjenama poput zrakoplovstva i obrane. Kako tehnologija nastavlja napredovati, kompozitni materijali počinju se komercijalizirati u različitim industrijama krajnjih korisnika kao što su sportska oprema, civilno zrakoplovstvo, automobilska industrija, pomorstvo, građevinarstvo i građevinarstvo. Do sada je cijena kompozitnih materijala (i sirovina i proizvodnje) značajno pala u usporedbi s prethodnim godinama, što omogućuje njihovu upotrebu u velikim razmjerima u sve većem broju industrija.
Kompozitni materijal je mješavina vlakana i smole u određenom omjeru. Dok matrica smole određuje konačni oblik kompozita, vlakna djeluju kao ojačanja za jačanje kompozitnog dijela. Omjer smole i vlakana varira ovisno o čvrstoći i krutosti dijela koju zahtijeva Tier 1 ili proizvođač originalne opreme (OEM).
Primarna nosiva struktura zahtijeva veći udio vlakana u usporedbi s matricom smole, dok sekundarna struktura zahtijeva samo četvrtinu vlakana u matrici smole. To se odnosi na većinu industrija, omjer smole i vlakana ovisi o načinu proizvodnje.
Industrija pomorskih jahti postala je glavna snaga u globalnoj potrošnji kompozitnih materijala, uključujući materijale s pjenastom jezgrom. Međutim, također je doživjela pad, s usporavanjem brodogradnje i rastom zaliha. Ovo smanjenje potražnje može biti posljedica opreza potrošača, smanjenja kupovne moći i preraspodjele ograničenih resursa u profitabilnije i osnovne poslovne aktivnosti. Brodogradilišta također preusmjeravaju svoje proizvode i poslovne strategije kako bi smanjila gubitke. Tijekom tog razdoblja, mnoga mala brodogradilišta bila su prisiljena povući se ili biti preuzeta zbog gubitka obrtnog kapitala, nesposobna održati normalno poslovanje. Proizvodnja velikih jahti (> 35 stopa) pretrpjela je udarac, dok su manji brodovi (< 24 stope) postali fokus proizvodnje.
Zašto kompozitni materijali?
Kompozitni materijali nude mnoge prednosti u odnosu na metal i druge tradicionalne materijale, poput drva, u izgradnji brodova. U usporedbi s metalima poput čelika ili aluminija, kompozitni materijali mogu smanjiti ukupnu težinu dijela za 30 do 40 posto. Ukupno smanjenje težine donosi niz sekundarnih prednosti, kao što su niži operativni troškovi, niže emisije stakleničkih plinova i veća učinkovitost goriva. Korištenje kompozitnih materijala također dodatno smanjuje težinu uklanjanjem pričvršćivača integracijom komponenti.
Kompoziti također nude graditeljima brodova veću slobodu dizajna, omogućujući izradu dijelova složenih oblika. Osim toga, kompozitne komponente imaju znatno niže troškove životnog ciklusa u usporedbi s konkurentskim materijalima zbog nižih troškova održavanja, a troškovi ugradnje i montaže zbog otpornosti na koroziju i trajnosti također su niži. Nije ni čudo da kompoziti dobivaju na prihvaćenosti među proizvođačima originalne opreme za brodove i dobavljačima prve razine.
Morski kompozit
Unatoč nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i dobavljači prve klase i dalje su uvjereni da će se u pomorskim jahtama koristiti više kompozitnih materijala.
Dok se očekuje da će veći brodovi koristiti naprednije kompozite poput plastike ojačane ugljičnim vlaknima (CFRP), manji brodovi bit će glavni pokretač ukupne potražnje za brodskim kompozitima. Na primjer, u mnogim novim jahtama i katamaranima napredni kompozitni materijali, poput ugljičnih vlakana/epoksidne i poliuretanske pjene, koriste se za izradu trupova, kobilica, paluba, krmenih zrcala, jedrilica, pregrada, uzica i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Unatoč nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i dobavljači prve klase i dalje su uvjereni da će se u pomorskim jahtama koristiti više kompozitnih materijala.
Dok se očekuje da će veći brodovi koristiti naprednije kompozite poput plastike ojačane ugljičnim vlaknima (CFRP), manji brodovi bit će glavni pokretač ukupne potražnje za brodskim kompozitima. Na primjer, u mnogim novim jahtama i katamaranima napredni kompozitni materijali, poput ugljičnih vlakana/epoksidne i poliuretanske pjene, koriste se za izradu trupova, kobilica, paluba, krmenih zrcala, jedrilica, pregrada, uzica i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Ukupna potražnja za plovilima uključuje motorne brodove (s unutarnjim, vanbrodskim i krmenim pogonom), mlazne brodove, privatna plovila i jedrilice (jahte).
Cijene kompozita će rasti, jer će cijene staklenih vlakana, termoplasta i termoplastičnih smola rasti s cijenama sirove nafte i drugim ulaznim troškovima. Međutim, očekuje se pad cijena karbonskih vlakana u bliskoj budućnosti zbog povećanih proizvodnih kapaciteta i razvoja alternativnih prekursora. No, ukupni utjecaj na cijene pomorskih kompozita neće biti velik, budući da plastika ojačana karbonskim vlaknima čini samo mali dio potražnje za pomorskim kompozitima.
S druge strane, staklena vlakna su i dalje glavni vlaknasti materijali za morske kompozite, a nezasićeni poliesteri i vinil esteri su glavni polimerni materijali. Polivinil klorid (PVC) će i dalje držati glavni udio na tržištu pjenastih jezgri.
Prema statistikama, kompozitni materijali ojačani staklenim vlaknima (GFRP) čine više od 80% ukupne potražnje za kompozitnim materijalima za brodove, dok materijali s pjenastom jezgrom čine 15%. Ostatak su plastike ojačane ugljičnim vlaknima, koje se uglavnom koriste u velikim brodovima i primjenama s kritičnim udarima u nišnim tržištima.
Rastuće tržište pomorskih kompozita također svjedoči trendu prema novim materijalima i tehnologijama. Dobavljači pomorskih kompozita krenuli su u potragu za inovacijama, uvodeći nove bio-smole, prirodna vlakna, poliestere s niskim emisijama, preprege niskog tlaka, jezgre i tkane materijale od stakloplastike. Sve se svodi na povećanje mogućnosti recikliranja i obnovljivosti, smanjenje sadržaja stirena te poboljšanje obradivosti i kvalitete površine.
Vrijeme objave: 05.05.2022.
