Kompozītmateriāli ir komerciāli izmantoti vairāk nekā 50 gadus.Komercializācijas sākumposmā tos izmanto tikai augstākās klases lietojumos, piemēram, aviācijā un aizsardzībā.Tā kā tehnoloģija turpina attīstīties, kompozītmateriālus sāk komercializēt dažādās galalietotāju nozarēs, piemēram, sporta preču, civilās aviācijas, automobiļu, jūras, civilās inženierijas un būvniecības nozarēs.Līdz šim kompozītmateriālu (gan izejvielu, gan ražošanas) izmaksas ir ievērojami kritušās salīdzinājumā ar iepriekšējiem gadiem, ļaujot tos plašā mērogā izmantot arvien vairākās nozarēs.
Kompozītmateriāls ir šķiedru un sveķu materiāla maisījums noteiktā proporcijā.Kamēr sveķu matrica nosaka kompozītmateriāla galīgo formu, šķiedras darbojas kā pastiprinājums, lai stiprinātu kompozītmateriālu.Sveķu un šķiedru attiecība mainās atkarībā no 1. līmeņa vai oriģinālā aprīkojuma ražotāja (OEM) pieprasītās daļas stiprības un stingrības.
Primārajai nesošajai struktūrai ir nepieciešams lielāks šķiedru īpatsvars, salīdzinot ar sveķu matricu, savukārt sekundārajai struktūrai nepieciešama tikai ceturtā daļa sveķu matricas šķiedru.Tas attiecas uz lielāko daļu nozaru, sveķu attiecība pret šķiedru ir atkarīga no ražošanas metodes.
Jūras jahtu nozare ir kļuvusi par galveno spēku kompozītmateriālu, tostarp putuplasta serdes materiālu, patēriņā visā pasaulē.Tomēr tā ir piedzīvojusi arī lejupslīdi, palēninot kuģu būvi un palielinoties krājumiem.Šāds pieprasījuma samazinājums var būt saistīts ar patērētāju piesardzību, pirktspējas samazināšanos un ierobežoto resursu pārdali ienesīgākām un galvenajām uzņēmējdarbības aktivitātēm.Kuģu būvētavas arī pārkārto savus produktus un biznesa stratēģijas, lai samazinātu zaudējumus.Šajā periodā daudzas mazas kuģu būvētavas bija spiestas izstāties vai iegūtas apgrozāmā kapitāla zaudēšanas dēļ, nespējot uzturēt normālu uzņēmējdarbību.Lielo jahtu (> 35 pēdas) ražošana guva panākumus, savukārt mazāku laivu (< 24 pēdas) ražošana kļuva par galveno uzmanību.
Kāpēc kompozītmateriāli?
Kompozītmateriāli laivu būvē piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar metālu un citiem tradicionālajiem materiāliem, piemēram, koku.Salīdzinot ar metāliem, piemēram, tēraudu vai alumīniju, kompozītmateriāli var samazināt daļas kopējo svaru par 30 līdz 40 procentiem.Kopējais svara samazinājums rada virkni sekundāru priekšrocību, piemēram, zemākas ekspluatācijas izmaksas, zemākas siltumnīcefekta gāzu emisijas un lielāka degvielas efektivitāte.Kompozītmateriālu izmantošana arī vēl vairāk samazina svaru, likvidējot stiprinājumus ar komponentu integrāciju.
Kompozītmateriāli piedāvā arī laivu būvniekiem lielāku dizaina brīvību, ļaujot izveidot sarežģītas formas detaļas.Turklāt kompozītmateriālu komponentiem ir ievērojami zemākas dzīves cikla izmaksas, ja tās salīdzina ar konkurētspējīgiem materiāliem, jo to uzturēšanas izmaksas ir zemākas, kā arī uzstādīšanas un montāžas izmaksas to izturības pret koroziju un izturības dēļ. Arī zemākas.Nav brīnums, ka kompozītmateriāli kļūst arvien populārāki laivu OEM un 1. līmeņa piegādātāju vidū.
Jūras kompozīts
Neskatoties uz kompozītmateriālu nepilnībām, daudzas kuģu būvētavas un 1. līmeņa piegādātāji joprojām ir pārliecināti, ka jūras jahtās tiks izmantots vairāk kompozītmateriālu.
Lai gan paredzams, ka lielākās laivās izmantos modernākus kompozītmateriālus, piemēram, ar oglekļa šķiedru pastiprinātu plastmasu (CFRP), mazākas laivas būs galvenais kopējā pieprasījuma pēc jūras kompozītmateriāliem virzītājspēks. Piemēram, daudzās jaunās jahtās un katamarānos tiks izmantoti uzlaboti kompozītmateriāli, piemēram, kā oglekļa šķiedras/epoksīda un poliuretāna putas tiek izmantotas korpusu, ķīļu, klāju, šķērssiju, platformu, starpsienu, stringeru un mastu izgatavošanai, taču šīs superjahtas vai katamarāni veido nelielu daļu no kopējā laivu pieprasījuma.
Neskatoties uz kompozītmateriālu nepilnībām, daudzas kuģu būvētavas un 1. līmeņa piegādātāji joprojām ir pārliecināti, ka jūras jahtās tiks izmantots vairāk kompozītmateriālu.
Lai gan paredzams, ka lielākās laivās izmantos modernākus kompozītmateriālus, piemēram, ar oglekļa šķiedru pastiprinātu plastmasu (CFRP), mazākas laivas būs galvenais kopējā pieprasījuma pēc jūras kompozītmateriāliem virzītājspēks. Piemēram, daudzās jaunās jahtās un katamarānos tiks izmantoti uzlaboti kompozītmateriāli, piemēram, kā oglekļa šķiedras/epoksīda un poliuretāna putas tiek izmantotas korpusu, ķīļu, klāju, šķērssiju, platformu, starpsienu, stringeru un mastu izgatavošanai, taču šīs superjahtas vai katamarāni veido nelielu daļu no kopējā laivu pieprasījuma.
Kopējais pieprasījums pēc laivām ietver motorlaivas (iekšējais, ārējais un pakaļgala piedziņa), reaktīvo kuģu, privāto peldlīdzekļu un buru laivas (jahtas).
Kompozītmateriālu cenām būs augšupejoša trajektorija, jo stikla šķiedru, termoreaktīvo materiālu un termoplastisko sveķu cenas pieaugs līdz ar jēlnaftas cenām un citām izejvielu izmaksām.Tomēr sagaidāms, ka oglekļa šķiedras cenas tuvākajā nākotnē samazināsies ražošanas jaudas palielināšanās un alternatīvu prekursoru izstrādes dēļ.Taču tā kopējā ietekme uz jūras kompozītmateriālu cenām nebūs liela, jo ar oglekļa šķiedru pastiprināta plastmasa veido tikai nelielu daļu no jūras kompozītmateriālu pieprasījuma.
No otras puses, stikla šķiedras joprojām ir galvenie jūras kompozītmateriālu šķiedru materiāli, un nepiesātinātie poliesteri un vinilesteri ir galvenie polimēru materiāli.Polivinilhlorīds (PVC) joprojām ieņems lielāko daļu putu serdeņu tirgus.
Saskaņā ar statistiku, stikla šķiedru pastiprināti kompozītmateriāli (GFRP) veido vairāk nekā 80% no kopējā pieprasījuma pēc jūras kompozītmateriāliem, bet putuplasta serdes materiāli veido 15%.Pārējā daļa ir ar oglekļa šķiedru pastiprināta plastmasa, ko galvenokārt izmanto lielās laivās un kritiskās ietekmes lietojumos nišas tirgos.
Pieaugošais jūras kompozītmateriālu tirgus ir arī liecinieks jauniem materiāliem un tehnoloģijām.Jūras kompozītmateriālu piegādātāji ir uzsākuši inovāciju meklējumus, ieviešot jaunus biosveķus, dabiskās šķiedras, zemas emisijas poliesterus, zema spiediena prepregus, serdes un austos stikla šķiedras materiālus.Tas viss ir saistīts ar otrreizējās pārstrādes un atjaunojamības palielināšanu, stirola satura samazināšanu un apstrādājamības un virsmas kvalitātes uzlabošanu.
Publicēšanas laiks: 05.05.2022