Kompozītmateriāli komerciāli tiek izmantoti vairāk nekā 50 gadus. Sākotnējos komercializācijas posmos tos izmanto tikai augstas klases lietojumprogrammās, piemēram, kosmosā un aizsardzībā. Tā kā tehnoloģija turpina virzīties uz priekšu, kompozītmateriāli sāk komercializēt dažādās galalietotāju nozarēs, piemēram, sporta preces, civilā aviācija, automobiļu, jūras, civilā inženierija un būvniecība. Līdz šim kompozītmateriālu (gan izejvielu, gan ražošanas) izmaksas ir ievērojami samazinājušās, salīdzinot ar iepriekšējiem gadiem, ļaujot tos izmantot plašā mērogā arvien vairāk nozaru.
Kompozīts materiāls noteiktā proporcijā ir šķiedrvielu un sveķu materiāla maisījums. Kamēr sveķu matrica nosaka kompozīta galīgo formu, šķiedras darbojas kā pastiprinājumi, lai stiprinātu salikto daļu. Sveķu un šķiedrvielu attiecība mainās atkarībā no tā daļas stipruma un stingrības, kas nepieciešama 1. līmeņa vai oriģinālo aprīkojuma ražotājam (OEM).
Primārajai slodzes saturošajai struktūrai nepieciešama lielāka šķiedru īpatsvars, salīdzinot ar sveķu matricu, savukārt sekundārajai struktūrai ir nepieciešama tikai ceturtdaļa šķiedru sveķu matricā. Tas attiecas uz lielāko daļu nozaru, sveķu un šķiedrvielu attiecība ir atkarīga no ražošanas metodes.
Jūras jahtu rūpniecība ir kļuvusi par galveno spēku kompozītmateriālu, ieskaitot putu pamatmateriālus, globālā patēriņā. Tomēr tā ir pieredzējusi arī lejupslīdi, kad kuģu būve palēninās un uzkāpj uz krājumiem. Šis pieprasījuma samazinājums var būt saistīts ar patērētāju piesardzību, pirktspējas samazināšanos un ierobežotu resursu pārdalīšanu rentablākai un galvenajai uzņēmējdarbībai. Kuģu būvētavas arī pielāgo savus produktus un biznesa stratēģijas, lai samazinātu zaudējumus. Šajā laika posmā daudzas mazas kuģu būvētavas bija spiestas izstāties vai iegūt apgrozāmo līdzekļu zaudēšanas dēļ, nespējot uzturēt parasto biznesu. Lielo jahtu (> 35 pēdu) ražošana veica triecienu, savukārt mazākas laivas (<24 pēdas) kļuva par ražošanas uzmanības centrā.
Kāpēc saliktie materiāli?
Kompozītmateriāli piedāvā daudzas priekšrocības, salīdzinot ar metālu un citiem tradicionālajiem materiāliem, piemēram, koku, laivu būvniecībā. Salīdzinot ar metāliem, piemēram, tēraudu vai alumīniju, kompozītmateriāli var samazināt daļas kopējo svaru par 30 līdz 40 procentiem. Kopējais svara samazinājums rada sekundāru ieguvumu litaniju, piemēram, zemākas darbības izmaksas, zemākas siltumnīcefekta gāzu emisijas un lielāku degvielas efektivitāti. Kompozītmateriālu izmantošana arī samazina svaru, novēršot stiprinājumus, izmantojot komponentu integrāciju.
Kompozīti piedāvā arī laivu celtniekus lielāku dizaina brīvību, ļaujot izveidot detaļas ar sarežģītām formām. Turklāt kompozītmateriālu komponentiem ir ievērojami zemākas dzīves cikla izmaksas, ja tos salīdzina ar konkurētspējīgiem materiāliem, pateicoties to zemākajām uzturēšanas izmaksām un to uzstādīšanas un montāžas izmaksām, pateicoties to izturībai pret koroziju un izturību, un izturību arī zemākas. Nav brīnums, ka kompozītmateriāli arvien vairāk pieņem laivu oriģinālo iekārtu ražotāju un 1. līmeņa piegādātājus.
Jūras kompozīts
Neskatoties uz kompozītmateriālu trūkumiem, daudzi kuģu būvētavas un 1. līmeņa piegādātāji joprojām ir pārliecināti, ka jūras jahtās tiks izmantoti vairāk kompozītmateriālu.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and Masti, bet šie superyachts vai katamarāni veido nelielu daļu no kopējā laivu pieprasījuma.
Neskatoties uz kompozītmateriālu trūkumiem, daudzi kuģu būvētavas un 1. līmeņa piegādātāji joprojām ir pārliecināti, ka jūras jahtās tiks izmantoti vairāk kompozītmateriālu.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and Masti, bet šie superyachts vai katamarāni veido nelielu daļu no kopējā laivu pieprasījuma.
Kopējā pieprasījumā pēc laivām ietilpst motorlaivas (iekšējā, ārējā un pakaļgala piedziņa), reaktīvās laivas, privātie ūdens kuģi un burinieki (jahtas).
Kompozītu cenas būs uz augšu, jo stikla šķiedru, termosetu un termoplastisko sveķu cenas paaugstināsies ar jēlnaftas cenām un citām izejvielu izmaksām. Tomēr paredzams, ka oglekļa šķiedras cenas tuvākajā nākotnē pazemināsies, pateicoties palielinātai ražošanas jaudai un alternatīvo prekursoru attīstībai. Bet tā vispārējā ietekme uz jūras kompozītmateriālu cenām nebūs liela, jo ar oglekļa šķiedru pastiprināta plastmasa veido tikai nelielu daļu jūras kompozītu pieprasījumu.
No otras puses, stikla šķiedras joprojām ir galvenie jūras kompozītu šķiedru materiāli, un nepiesātināti poliesteri un vinilesteri ir galvenie polimēru materiāli. Polivinilhlorīds (PVC) arī turpmāk noturēs lielu daļu putu kodolu tirgū.
Saskaņā ar statistiku stikla šķiedru pastiprinātie kompozītmateriāli (GFRP) veido vairāk nekā 80% no kopējā jūras kompozītmateriālu pieprasījuma, savukārt putu pamatmateriāli veido 15%. Pārējie ir oglekļa šķiedras pastiprināta plastmasa, ko galvenokārt izmanto lielās laivās un kritiskas ietekmes pielietojumus nišas tirgos.
Pieaugošais jūras kompozītu tirgū ir arī tendence uz jauniem materiāliem un tehnoloģijām. Jūras kompozītu piegādātāji ir uzsākuši inovāciju meklējumus, ieviešot jaunus bioloģiskos rezīnus, dabiskās šķiedras, zemas emisijas poliesterus, zema spiediena prepretus, kodolus un austus stikla šķiedras materiālus. Tas viss ir saistīts ar pārstrādājamības un atjaunojamības palielināšanos, stirola satura samazināšanu un apstrādājamības un virsmas kvalitātes uzlabošanu.
Pasta laiks: maijs-05-2022
