Τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιούνται στο εμπόριο για περισσότερα από 50 χρόνια.Στα αρχικά στάδια της εμπορευματοποίησης, χρησιμοποιούνται μόνο σε εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας, όπως η αεροδιαστημική και η άμυνα.Καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να προοδεύει, τα σύνθετα υλικά αρχίζουν να εμπορεύονται σε διαφορετικές βιομηχανίες τελικών χρηστών, όπως αθλητικά είδη, πολιτική αεροπορία, αυτοκίνητα, ναυτιλία, πολιτικά μηχανικά και κατασκευές.Μέχρι στιγμής, το κόστος των σύνθετων υλικών (τόσο των πρώτων υλών όσο και της κατασκευής) έχει μειωθεί σημαντικά σε σύγκριση με τα προηγούμενα χρόνια, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλη κλίμακα σε έναν αυξανόμενο αριθμό βιομηχανιών.
Το σύνθετο υλικό είναι ένα μείγμα ινών και υλικού ρητίνης σε μια ορισμένη αναλογία.Ενώ η μήτρα της ρητίνης καθορίζει το τελικό σχήμα του σύνθετου υλικού, οι ίνες λειτουργούν ως ενισχύσεις για την ενίσχυση του σύνθετου τμήματος.Η αναλογία ρητίνης προς ίνα ποικίλλει ανάλογα με την αντοχή και την ακαμψία του εξαρτήματος που απαιτείται από τον Κατασκευαστή Βαθμίδας 1 ή Γνήσιου Εξοπλισμού (OEM).
Η κύρια φέρουσα δομή απαιτεί μεγαλύτερη αναλογία ινών σε σύγκριση με τη μήτρα ρητίνης, ενώ η δευτερεύουσα δομή απαιτεί μόνο το ένα τέταρτο των ινών στη μήτρα ρητίνης.Αυτό ισχύει για τις περισσότερες βιομηχανίες, η αναλογία ρητίνης προς ίνα εξαρτάται από τη μέθοδο κατασκευής.
Η βιομηχανία θαλάσσιων σκαφών αναψυχής έχει γίνει η κύρια δύναμη στην παγκόσμια κατανάλωση σύνθετων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των υλικών αφρού πυρήνα.Ωστόσο, γνώρισε επίσης μια ύφεση, με τη ναυπηγική βιομηχανία να επιβραδύνεται και τα αποθέματα να ανεβαίνουν.Αυτή η μείωση της ζήτησης μπορεί να οφείλεται στην προσοχή των καταναλωτών, στη μείωση της αγοραστικής δύναμης και στην ανακατανομή περιορισμένων πόρων σε πιο κερδοφόρες και βασικές επιχειρηματικές δραστηριότητες.Τα ναυπηγεία ευθυγραμμίζουν επίσης τα προϊόντα και τις επιχειρηματικές τους στρατηγικές για να μειώσουν τις απώλειες.Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, πολλά μικρά ναυπηγεία αναγκάστηκαν να αποσυρθούν ή να εξαγοραστούν λόγω απώλειας κεφαλαίου κίνησης, αδυνατώντας να διατηρήσουν κανονικές εργασίες.Η κατασκευή μεγάλων γιοτ (>35 πόδια) σημείωσε πλήγμα, ενώ μικρότερα σκάφη (<24 πόδια) έγιναν το επίκεντρο της κατασκευής.
Γιατί σύνθετα υλικά;
Τα σύνθετα υλικά προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με το μέταλλο και άλλα παραδοσιακά υλικά, όπως το ξύλο, στην κατασκευή σκαφών.Σε σύγκριση με μέταλλα όπως ο χάλυβας ή το αλουμίνιο, τα σύνθετα υλικά μπορούν να μειώσουν το συνολικό βάρος ενός εξαρτήματος κατά 30 έως 40 τοις εκατό.Η συνολική μείωση του βάρους φέρνει μια σειρά από δευτερεύοντα οφέλη, όπως χαμηλότερο λειτουργικό κόστος, χαμηλότερες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και μεγαλύτερη απόδοση καυσίμου.Η χρήση σύνθετων υλικών μειώνει επίσης περαιτέρω το βάρος εξαλείφοντας τους συνδετήρες μέσω της ενσωμάτωσης εξαρτημάτων.
Τα σύνθετα προϊόντα προσφέρουν επίσης στους κατασκευαστές σκαφών μεγαλύτερη ελευθερία σχεδιασμού, καθιστώντας δυνατή τη δημιουργία εξαρτημάτων με πολύπλοκα σχήματα.Επιπλέον, τα σύνθετα εξαρτήματα έχουν σημαντικά χαμηλότερο κόστος κύκλου ζωής εάν τα συγκρίνει κανείς με ανταγωνιστικά υλικά λόγω του χαμηλότερου κόστους συντήρησης και το κόστος εγκατάστασης και συναρμολόγησης λόγω της αντοχής στη διάβρωση και της αντοχής τους Επίσης χαμηλότερο.Δεν είναι περίεργο που τα σύνθετα υλικά κερδίζουν αποδοχή μεταξύ των OEM σκαφών και των προμηθευτών Tier 1.
Ναυτικό σύνθετο
Παρά τις ελλείψεις των σύνθετων υλικών, πολλά ναυπηγεία και προμηθευτές Tier 1 εξακολουθούν να είναι πεπεισμένοι ότι περισσότερα σύνθετα υλικά θα χρησιμοποιηθούν σε θαλάσσια γιοτ.
Ενώ τα μεγαλύτερα σκάφη αναμένεται να χρησιμοποιούν πιο προηγμένα σύνθετα υλικά όπως πλαστικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα (CFRP), τα μικρότερα σκάφη θα είναι ο κύριος μοχλός της συνολικής ζήτησης για σύνθετα θαλάσσια υλικά. Για παράδειγμα, σε πολλά νέα γιοτ και καταμαράν, προηγμένα σύνθετα υλικά, όπως Ως ανθρακονήματα/εποξειδικά και αφρός πολυουρεθάνης, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γάστρας, καρίνας, καταστρώματα, τραβέρσες, εξέδρες, διαφράγματα, κορδόνια και ιστούς, αλλά αυτά τα σούπερ γιοτ ή τα καταμαράν αποτελούν ένα μικρό μέρος της συνολικής ζήτησης σκαφών.
Παρά τις ελλείψεις των σύνθετων υλικών, πολλά ναυπηγεία και προμηθευτές Tier 1 εξακολουθούν να είναι πεπεισμένοι ότι περισσότερα σύνθετα υλικά θα χρησιμοποιηθούν σε θαλάσσια γιοτ.
Ενώ τα μεγαλύτερα σκάφη αναμένεται να χρησιμοποιούν πιο προηγμένα σύνθετα υλικά όπως πλαστικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα (CFRP), τα μικρότερα σκάφη θα είναι ο κύριος μοχλός της συνολικής ζήτησης για σύνθετα θαλάσσια υλικά. Για παράδειγμα, σε πολλά νέα γιοτ και καταμαράν, προηγμένα σύνθετα υλικά, όπως Ως ανθρακονήματα/εποξειδικά και αφρός πολυουρεθάνης, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γάστρας, καρίνας, καταστρώματα, τραβέρσες, εξέδρες, διαφράγματα, κορδόνια και ιστούς, αλλά αυτά τα σούπερ γιοτ ή τα καταμαράν αποτελούν ένα μικρό μέρος της συνολικής ζήτησης σκαφών.
Η συνολική ζήτηση για σκάφη περιλαμβάνει μηχανοκίνητα σκάφη (εσωλέμβια, εξωλέμβια και πρύμνη), τζετ, ιδιωτικά σκάφη και ιστιοπλοϊκά (σκάφη αναψυχής).
Οι τιμές των σύνθετων υλικών θα κινηθούν σε ανοδική τροχιά, καθώς οι τιμές για τις ίνες γυαλιού, τις θερμοσκληρυνόμενες και θερμοπλαστικές ρητίνες θα αυξηθούν με τις τιμές του αργού πετρελαίου και άλλα κόστη εισροών.Ωστόσο, οι τιμές των ανθρακονημάτων αναμένεται να μειωθούν στο εγγύς μέλλον λόγω της αυξημένης παραγωγικής ικανότητας και της ανάπτυξης εναλλακτικών πρόδρομων ουσιών.Ωστόσο, ο συνολικός αντίκτυπός του στις τιμές των σύνθετων θαλάσσιων υλικών δεν θα είναι μεγάλος, καθώς τα πλαστικά ενισχυμένα με ίνες άνθρακα αντιπροσωπεύουν μόνο ένα μικρό μέρος της ζήτησης σύνθετων θαλάσσιων υλικών.
Από την άλλη πλευρά, οι ίνες γυαλιού εξακολουθούν να είναι τα κύρια υλικά ινών για τα θαλάσσια σύνθετα υλικά και οι ακόρεστοι πολυεστέρες και οι βινυλεστέρες είναι τα κύρια πολυμερή υλικά.Το χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC) θα συνεχίσει να κατέχει σημαντικό μερίδιο της βασικής αγοράς αφρού.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, τα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες γυαλιού (GFRP) αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 80% της συνολικής ζήτησης για σύνθετα υλικά θαλάσσης, ενώ τα υλικά με πυρήνα αφρού αντιπροσωπεύουν το 15%.Τα υπόλοιπα είναι πλαστικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεγάλα σκάφη και σε εφαρμογές κρίσιμων κρουσμάτων σε εξειδικευμένες αγορές.
Η αυξανόμενη αγορά ναυτιλιακών σύνθετων υλικών παρουσιάζει επίσης μια τάση προς νέα υλικά και τεχνολογίες.Οι προμηθευτές σύνθετων υλικών θαλάσσης έχουν ξεκινήσει μια αναζήτηση για καινοτομία, εισάγοντας νέες βιορητίνες, φυσικές ίνες, πολυεστέρες χαμηλών εκπομπών, προεμποτίσματα χαμηλής πίεσης, πυρήνες και υφαντά υλικά από υαλοβάμβακα.Έχει να κάνει με την αύξηση της δυνατότητας ανακύκλωσης και ανανεώσιμης ικανότητας, τη μείωση της περιεκτικότητας σε στυρένιο και τη βελτίωση της δυνατότητας επεξεργασίας και της ποιότητας της επιφάνειας.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-05-2022