Kompozitni materijali se komercijalno koriste više od 50 godina. U početnim fazama komercijalizacije, koriste se samo u visokokvalitetnim primjenama kao što su vazduhoplovstvo i odbrana. 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 odnosu na prethodne godine, što omogućava 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 noseća struktura zahtijeva veći udio vlakana u poređenju sa smolnom matricom, dok sekundarna struktura zahtijeva samo četvrtinu vlakana u smolnoj matrici. Ovo se odnosi na većinu industrija, odnos smole i vlakana zavisi od načina 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 preusmjeravanja ograničenih resursa na profitabilnije i osnovne poslovne aktivnosti. Brodogradilišta također preusmjeravaju svoje proizvode i poslovne strategije kako bi smanjila gubitke. Tokom ovog perioda, mnoga mala brodogradilišta bila su prisiljena povući se ili biti preuzeta zbog gubitka obrtnog kapitala, nesposobna da održe 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 drveta, u konstrukciji brodova. U poređenju s metalima poput čelika ili aluminija, kompozitni materijali mogu smanjiti ukupnu težinu dijela za 30 do 40 posto. Ukupno smanjenje težine donosi niz sekundarnih koristi, kao što su niži operativni troškovi, niže emisije stakleničkih plinova i veća efikasnost goriva. Upotreba kompozitnih materijala također dodatno smanjuje težinu eliminacijom pričvršćivača kroz integraciju komponenti.
Kompoziti također nude graditeljima brodova veću slobodu dizajna, omogućavajući izradu dijelova složenih oblika. Osim toga, kompozitne komponente imaju znatno niže troškove životnog ciklusa u usporedbi s konkurentskim materijalima zbog nižih troškova održavanja, kao i niže troškove instalacije i montaže zbog otpornosti na koroziju i trajnosti. Nije ni čudo što kompoziti dobivaju na prihvaćenosti među proizvođačima originalne opreme za brodove i dobavljačima prvog reda.
Morski kompozit
Uprkos nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i dobavljači prvog reda su i dalje uvjereni da će se više kompozitnih materijala koristiti u pomorskim jahtama.
Dok se očekuje da će veći brodovi koristiti naprednije kompozite poput plastike ojačane ugljičnim vlaknima (CFRP), manji brodovi će biti 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 ploča, jedrilica, pregrada, uzica i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Uprkos nedostacima kompozitnih materijala, mnoga brodogradilišta i dobavljači prvog reda su i dalje uvjereni da će se više kompozitnih materijala koristiti u pomorskim jahtama.
Dok se očekuje da će veći brodovi koristiti naprednije kompozite poput plastike ojačane ugljičnim vlaknima (CFRP), manji brodovi će biti 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 ploča, jedrilica, pregrada, uzica i jarbola. Ali ove superjahte ili katamarani čine mali dio ukupne potražnje za brodovima.
Ukupna potražnja za plovilima uključuje motorne čamce (s unutarnjim, vanbrodskim i krmenim pogonom), čamce na mlazni pogon, privatna plovila i jedrilice (jahte).
Cijene kompozita će rasti, jer će cijene staklenih vlakana, termoplastičnih materijala i termoplastičnih smola rasti s cijenama sirove nafte i drugim ulaznim troškovima. Međutim, očekuje se da će cijene karbonskih vlakana pasti u bliskoj budućnosti zbog povećanih proizvodnih kapaciteta i razvoja alternativnih prekursora. Ali ukupni utjecaj na cijene pomorskih kompozita neće biti velik, jer 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. Polivinilklorid (PVC) će i dalje imati glavni udio na tržištu pjenastih jezgara.
Prema statistikama, kompozitni materijali ojačani staklenim vlaknima (GFRP) čine više od 80% ukupne potražnje za kompozitnim materijalima za brodove, dok materijali od pjenaste jezgre 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 morskih kompozita također svjedoči trendu prema novim materijalima i tehnologijama. Dobavljači morskih kompozita krenuli su u potragu za inovacijama, uvodeći nove bio-smole, prirodna vlakna, poliestere s niskom emisijom, preprege niskog pritiska, jezgre i tkane materijale od fiberglasa. Sve se svodi na povećanje mogućnosti recikliranja i obnovljivosti, smanjenje sadržaja stirena i poboljšanje obradivosti i kvalitete površine.
Vrijeme objave: 05.05.2022.
