Композитні матеріали використовуються в комерційних цілях більше 50 років.На початкових етапах комерціалізації вони використовуються лише у високотехнологічних програмах, таких як аерокосмічна промисловість і оборона.Оскільки технологія продовжує розвиватися, композиційні матеріали починають комерціалізувати в різних галузях кінцевих споживачів, таких як спортивні товари, цивільна авіація, автомобілебудування, суднобудування, цивільне будівництво та будівництво.Поки що вартість композитних матеріалів (як сировини, так і виробництва) значно впала порівняно з попередніми роками, що дозволяє використовувати їх у великих масштабах у все більшій кількості галузей промисловості.
Композитний матеріал являє собою суміш волокон і смол у певній пропорції.У той час як смоляна матриця визначає остаточну форму композиту, волокна діють як посилюючі елементи для зміцнення композитної частини.Співвідношення смоли до волокна змінюється залежно від міцності та жорсткості деталі, які вимагаються виробником Tier 1 або Original Equipment Manufacturer (OEM).
Для первинної несучої конструкції потрібна більша частка волокон порівняно зі смоляною матрицею, тоді як для вторинної конструкції потрібна лише чверть волокон у смоляній матриці.Це стосується більшості галузей промисловості, співвідношення смоли до волокна залежить від способу виготовлення.
Індустрія морських яхт стала головною силою глобального споживання композитних матеріалів, у тому числі спінених матеріалів.Однак він також пережив спад, коли суднобудування сповільнилося, а товарні запаси зросли.Це зниження попиту може бути спричинене обережністю споживачів, зниженням купівельної спроможності та перерозподілом обмежених ресурсів на більш прибуткову та основну діяльність.Верфі також змінюють свою продукцію та бізнес-стратегії, щоб зменшити втрати.Протягом цього періоду багато малих верфей були змушені припинити роботу або були придбані через втрату оборотного капіталу, нездатні підтримувати нормальний бізнес.Виробництво великих яхт (>35 футів) зазнало удару, тоді як менші човни (<24 футів) стали центром виробництва.
Чому композитні матеріали?
Композитні матеріали мають багато переваг перед металом та іншими традиційними матеріалами, такими як дерево, у будівництві човнів.У порівнянні з такими металами, як сталь або алюміній, композитні матеріали можуть зменшити загальну вагу деталі на 30-40 відсотків.Загальне зменшення ваги приносить низку вторинних переваг, таких як нижчі експлуатаційні витрати, менші викиди парникових газів і більша ефективність палива.Використання композитних матеріалів також зменшує вагу, усуваючи кріпильні елементи завдяки інтеграції компонентів.
Композитні матеріали також пропонують виробникам човнів більшу свободу проектування, дозволяючи створювати деталі складної форми.Крім того, композитні компоненти мають значно нижчі витрати протягом життєвого циклу, якщо порівнювати їх із конкурентними матеріалами через їх нижчі витрати на технічне обслуговування та витрати на їх установку та складання через їх корозійну стійкість і довговічність.Не дивно, що композити набувають визнання серед OEM-виробників човнів і постачальників рівня 1.
Морський композит
Незважаючи на недоліки композитних матеріалів, багато верфей і постачальників першого рівня все ще переконані, що більше композитних матеріалів використовуватимуться в морських яхтах.
У той час як очікується, що більші човни використовуватимуть більш досконалі композити, такі як пластик, армований вуглецевим волокном (CFRP), менші човни будуть головною рушійною силою загального попиту на морські композити. Наприклад, у багатьох нових яхтах і катамаранах використовуються передові композитні матеріали, такі як як вуглецеве волокно/епоксидна смола та пінополіуретан, використовуються для виготовлення корпусів, кілів, палуб, транцев, бурових установок, перегородок, стрингерів і щогл. Але ці суперяхти чи катамарани становлять невелику частину загального попиту на човни.
Незважаючи на недоліки композитних матеріалів, багато верфей і постачальників першого рівня все ще переконані, що більше композитних матеріалів використовуватимуться в морських яхтах.
У той час як очікується, що більші човни використовуватимуть більш досконалі композити, такі як пластик, армований вуглецевим волокном (CFRP), менші човни будуть головною рушійною силою загального попиту на морські композити. Наприклад, у багатьох нових яхтах і катамаранах використовуються передові композитні матеріали, такі як як вуглецеве волокно/епоксидна смола та пінополіуретан, використовуються для виготовлення корпусів, кілів, палуб, транцев, бурових установок, перегородок, стрингерів і щогл. Але ці суперяхти чи катамарани становлять невелику частину загального попиту на човни.
Загальний попит на човни включає моторні човни (з внутрішнім, підвісним і кормовим приводом), гідроцикли, приватні плавзасоби та вітрильники (яхти).
Ціни на композити будуть зростати, оскільки ціни на скловолокно, реактопластичні матеріали та термопластичні смоли зростуть разом із цінами на сиру нафту та іншими вхідними витратами.Проте очікується, що найближчим часом ціни на вуглецеве волокно знизяться через збільшення виробничих потужностей і розробку альтернативних прекурсорів.Але його загальний вплив на ціни на морські композити не буде великим, оскільки армований вуглецевим волокном пластик становить лише невелику частину попиту на морські композити.
З іншого боку, скловолокно все ще є основним волокнистим матеріалом для морських композитів, а ненасичені поліефіри та вінілові ефіри є основними полімерними матеріалами.Полівінілхлорид (ПВХ) і надалі займатиме основну частку ринку пінопласту.
Згідно зі статистичними даними, композитні матеріали, армовані скловолокном (GFRP), становлять понад 80% загального попиту на морські композитні матеріали, тоді як пінополіуретани складають 15%.Решта – це армований вуглецевим волокном пластик, який в основному використовується у великих човнах і для критичних ударів у нішевих ринках.
На зростаючому ринку морських композитів також спостерігається тенденція до нових матеріалів і технологій.Постачальники морських композитів почали пошуки інновацій, представляючи нові біосмоли, натуральні волокна, поліефіри з низьким рівнем викидів, препреги низького тиску, сердечники та ткані скловолоконні матеріали.Йдеться про збільшення можливостей переробки та відновлення, зменшення вмісту стиролу та покращення технологічності та якості поверхні.
Час публікації: травень-05-2022