Kompozitné materiály sa komerčne používajú už viac ako 50 rokov.V počiatočných fázach komercializácie sa používajú iba v špičkových aplikáciách, ako je letectvo a obrana.Ako technológia neustále napreduje, kompozitné materiály sa začínajú komercializovať v rôznych odvetviach koncových používateľov, ako sú športové potreby, civilné letectvo, automobilový priemysel, námorníctvo, stavebné inžinierstvo a stavebníctvo.Doteraz náklady na kompozitné materiály (suroviny aj výrobné) výrazne klesli v porovnaní s predchádzajúcimi rokmi, čo umožnilo ich použitie vo veľkom meradle v čoraz väčšom počte priemyselných odvetví.
Kompozitný materiál je zmesou vláknitého a živicového materiálu v určitom pomere.Zatiaľ čo živicová matrica určuje konečný tvar kompozitu, vlákna pôsobia ako výstuže na spevnenie kompozitnej časti.Pomer živice k vláknu sa mení v závislosti od pevnosti a tuhosti dielu, ktorý požaduje Tier 1 alebo Original Equipment Manufacturer (OEM).
Primárna nosná štruktúra vyžaduje vyšší podiel vlákien v porovnaní so živicovou matricou, zatiaľ čo sekundárna štruktúra vyžaduje len štvrtinu vlákien živicovej matrice.Platí to pre väčšinu priemyselných odvetví, pomer živice k vláknu závisí od spôsobu výroby.
Odvetvie námorných jácht sa stalo hlavnou silou v globálnej spotrebe kompozitných materiálov vrátane materiálov s penovým jadrom.Zažila však aj pokles, stavba lodí sa spomalila a zásoby stúpali.Toto zníženie dopytu môže byť spôsobené opatrnosťou spotrebiteľov, klesajúcou kúpnou silou a prerozdelením obmedzených zdrojov do ziskovejších a hlavných obchodných aktivít.Lodenice tiež prestavujú svoje produkty a obchodné stratégie, aby znížili straty.Počas tohto obdobia bolo mnoho malých lodeníc nútených stiahnuť sa alebo ich získať z dôvodu straty prevádzkového kapitálu, ktoré neboli schopné udržať normálnu činnosť.Výroba veľkých jácht (> 35 stôp) dostala hit, zatiaľ čo menšie lode (< 24 stôp) sa stali stredobodom výroby.
Prečo kompozitné materiály?
Kompozitné materiály ponúkajú pri stavbe lodí mnoho výhod oproti kovu a iným tradičným materiálom, ako je drevo.V porovnaní s kovmi, ako je oceľ alebo hliník, môžu kompozitné materiály znížiť celkovú hmotnosť dielu o 30 až 40 percent.Celkové zníženie hmotnosti prináša množstvo sekundárnych výhod, akými sú nižšie prevádzkové náklady, nižšie emisie skleníkových plynov a vyššia palivová účinnosť.Použitie kompozitných materiálov tiež ďalej znižuje hmotnosť odstránením spojovacích prvkov integráciou komponentov.
Kompozity tiež ponúkajú staviteľom lodí väčšiu voľnosť v dizajne, vďaka čomu je možné vytvárať diely so zložitými tvarmi.Navyše, kompozitné komponenty majú výrazne nižšie náklady na životný cyklus, ak ich porovnáme s konkurenčnými materiálmi, kvôli ich nižším nákladom na údržbu a ich montážnym a montážnym nákladom kvôli ich odolnosti voči korózii a trvanlivosti.Niet divu, že kompozity získavajú uznanie medzi výrobcami lodí a dodávateľmi úrovne 1.
Námorný kompozit
Napriek nedostatkom kompozitných materiálov sú mnohé lodenice a dodávatelia Tier 1 stále presvedčení, že v námorných jachtách sa bude používať viac kompozitných materiálov.
Zatiaľ čo sa očakáva, že väčšie lode budú používať pokročilejšie kompozity, ako sú plasty vystužené uhlíkovými vláknami (CFRP), menšie lode budú hlavnou hnacou silou celkového dopytu po námorných kompozitoch. Napríklad v mnohých nových jachtách a katamaránoch sa používajú pokročilé kompozitné materiály, ako napr. ako uhlíkové vlákna/epoxidová a polyuretánová pena sa používajú na výrobu trupov, kýlov, palúb, priečnikov, vrtných súprav, priedelov, výstuh a sťažňov, ale tieto superjachty alebo katamarány tvoria malú časť celkového dopytu po lodiach.
Napriek nedostatkom kompozitných materiálov sú mnohé lodenice a dodávatelia Tier 1 stále presvedčení, že v námorných jachtách sa bude používať viac kompozitných materiálov.
Zatiaľ čo sa očakáva, že väčšie lode budú používať pokročilejšie kompozity, ako sú plasty vystužené uhlíkovými vláknami (CFRP), menšie lode budú hlavnou hnacou silou celkového dopytu po námorných kompozitoch. Napríklad v mnohých nových jachtách a katamaránoch sa používajú pokročilé kompozitné materiály, ako napr. ako uhlíkové vlákna/epoxidová a polyuretánová pena sa používajú na výrobu trupov, kýlov, palúb, priečnikov, vrtných súprav, priedelov, výstuh a sťažňov, ale tieto superjachty alebo katamarány tvoria malú časť celkového dopytu po lodiach.
Celkový dopyt po člnoch zahŕňa motorové člny (s vnútorným, vonkajším a kormovým pohonom), prúdové člny, súkromné plavidlá a plachetnice (jachty).
Ceny kompozitov budú stúpať, pretože ceny sklenených vlákien, termosetov a termoplastických živíc budú rásť s cenami ropy a ďalšími vstupnými nákladmi.Očakáva sa však, že ceny uhlíkových vlákien v blízkej budúcnosti klesnú v dôsledku zvýšenej výrobnej kapacity a vývoja alternatívnych prekurzorov.Jeho celkový vplyv na ceny námorných kompozitov však nebude veľký, keďže plasty vystužené uhlíkovými vláknami predstavujú len malú časť dopytu po námorných kompozitoch.
Na druhej strane, sklenené vlákna sú stále hlavnými vláknitými materiálmi pre námorné kompozity a nenasýtené polyestery a vinylestery sú hlavnými polymérnymi materiálmi.Polyvinylchlorid (PVC) bude mať naďalej hlavný podiel na trhu s penovými jadrami.
Podľa štatistík predstavujú kompozitné materiály vystužené sklenenými vláknami (GFRP) viac ako 80 % celkového dopytu po námorných kompozitných materiáloch, zatiaľ čo materiály s penovým jadrom tvoria 15 %.Zvyšok tvoria plasty vystužené uhlíkovými vláknami, ktoré sa používajú hlavne vo veľkých lodiach a aplikáciách s kritickým dopadom na okrajových trhoch.
Rastúci trh námorných kompozitov je tiež svedkom trendu smerom k novým materiálom a technológiám.Dodávatelia námorných kompozitov sa pustili do hľadania inovácií a predstavili nové bioživice, prírodné vlákna, polyestery s nízkymi emisiami, nízkotlakové predimpregnované lamináty, jadrá a tkané materiály zo sklenených vlákien.Je to všetko o zvýšení recyklovateľnosti a obnoviteľnosti, znížení obsahu styrénu a zlepšení spracovateľnosti a kvality povrchu.
Čas odoslania: máj-05-2022