Kompozitni materijali komercijalno se koriste više od 50 godina.U početnim fazama komercijalizacije koriste se samo u vrhunskim aplikacijama kao što su zrakoplovstvo i obrana.Kako tehnologija napreduje, kompozitni materijali počinju se komercijalizirati u različitim industrijama za krajnje korisnike kao što su sportska oprema, civilno zrakoplovstvo, automobilska industrija, pomorstvo, niskogradnja i građevinarstvo.Do sada su troškovi kompozitnih materijala (i sirovina i proizvodnje) značajno pali u usporedbi s prethodnim godinama, što im omogućuje široku upotrebu 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 pojačanja 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 konstrukcija zahtijeva veći udio vlakana u usporedbi s matricom smole, dok je za sekundarnu strukturu potrebna samo četvrtina vlakana u matrici smole.Ovo 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 za jezgru od pjene.Međutim, također je doživio pad, s usporavanjem brodogradnje i porastom zaliha.Ovo smanjenje potražnje može biti posljedica opreza potrošača, pada kupovne moći i preraspodjele ograničenih resursa u profitabilnije i osnovne poslovne aktivnosti.Brodogradilišta također usklađuju svoje proizvode i poslovne strategije kako bi smanjila gubitke.U tom su razdoblju mnoga mala brodogradilišta bila prisiljena povući se ili biti kupljena zbog gubitka obrtnog kapitala, nesposobna za održavanje normalnog poslovanja.Proizvodnja velikih jahti (>35 stopa) doživjela je udarac, dok su manji čamci (<24 stope) postali fokus proizvodnje.
Zašto kompozitni materijali?
Kompozitni materijali nude mnoge prednosti u odnosu na metal i druge tradicionalne materijale, kao što je drvo, u konstrukciji brodova.U usporedbi s metalima kao što su čelik ili aluminij, kompozitni materijali mogu smanjiti ukupnu težinu dijela za 30 do 40 posto.Sveukupno smanjenje težine donosi niz sekundarnih prednosti, kao što su niži operativni troškovi, manje emisije stakleničkih plinova i veća učinkovitost goriva.Upotreba kompozitnih materijala također dodatno smanjuje težinu eliminacijom pričvrsnih elemenata kroz integraciju komponenti.
Kompoziti također nude graditeljima brodova veću slobodu dizajna, omogućujući stvaranje dijelova složenih oblika.Osim toga, kompozitne komponente imaju znatno niže troškove životnog ciklusa ako ih se usporedi s konkurentnim materijalima zbog nižih troškova održavanja i troškova njihove ugradnje i sastavljanja zbog otpornosti na koroziju i trajnosti.Nije ni čudo da kompoziti postaju sve prihvaćeniji među proizvođačima originalne opreme za brodove i dobavljačima prve razine.
Morski kompozit
Unatoč nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i Tier 1 dobavljači još uvijek su uvjereni da će se više kompozitnih materijala koristiti u pomorskim jahtama.
Dok se za veće brodove očekuje da će koristiti naprednije kompozite kao što je plastika ojačana karbonskim vlaknima (CFRP), manji će brodovi biti glavni pokretač ukupne potražnje za morskim kompozitima. Na primjer, u mnogim novim jahtama i katamaranima, napredni kompozitni materijali, kao kao što su karbonska vlakna/epoksi i poliuretanska pjena, koriste se za izradu trupova, kobilica, paluba, krmenih zrcala, platformi, pregrada, stringera i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Unatoč nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i Tier 1 dobavljači još uvijek su uvjereni da će se više kompozitnih materijala koristiti u pomorskim jahtama.
Dok se za veće brodove očekuje da će koristiti naprednije kompozite kao što je plastika ojačana karbonskim vlaknima (CFRP), manji će brodovi biti glavni pokretač ukupne potražnje za morskim kompozitima. Na primjer, u mnogim novim jahtama i katamaranima, napredni kompozitni materijali, kao kao što su karbonska vlakna/epoksi i poliuretanska pjena, koriste se za izradu trupova, kobilica, paluba, krmenih zrcala, platformi, pregrada, stringera i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Ukupna potražnja za čamcima uključuje motorne čamce (unutarnji, izvanbrodski i krmeni pogon), vodene skutere, privatna plovila i jedrilice (jahte).
Cijene kompozita ići će uzlaznom putanjom, jer će cijene staklenih vlakana, duroplasta i termoplastičnih smola rasti s cijenama sirove nafte i ostalim ulaznim troškovima.Međutim, očekuje se pad cijena ugljičnih vlakana u bliskoj budućnosti zbog povećanog proizvodnog kapaciteta i razvoja alternativnih prekursora.Ali njegov ukupni utjecaj na cijene pomorskih kompozita neće biti velik, budući da plastika ojačana ugljičnim 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 glavni su polimerni materijali.Polivinil klorid (PVC) i dalje će držati glavni udio na tržištu pjenastih jezgri.
Prema statistici, kompozitni materijali ojačani staklenim vlaknima (GFRP) čine više od 80% ukupne potražnje za pomorskim kompozitnim materijalima, dok materijali s pjenastom jezgrom čine 15%.Ostatak je plastika ojačana ugljičnim vlaknima, koja se uglavnom koristi u velikim brodovima i aplikacijama s kritičnim udarima u tržišnim nišama.
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 niske emisije, niskotlačne preprege, jezgre i tkane materijale od stakloplastike.Radi se o povećanju mogućnosti recikliranja i obnovljivosti, smanjenju sadržaja stirena i poboljšanju mogućnosti obrade i kvalitete površine.
Vrijeme objave: 5. svibnja 2022