Kompozitné materiály sa používajú komerčne viac ako 50 rokov. V počiatočných fázach komercializácie sa používajú iba v špičkových aplikáciách, ako je letecký priestor a obrana. Keďže technológia pokračuje v pokroku, kompozitné materiály sa začínajú komercializovať v rôznych odvetviach koncových používateľov, ako sú športové tovary, civilné letectvo, automobilový priemysel, námorné, stavebné inžinierstvo a výstavba. Náklady na kompozitné materiály (suroviny aj výroba) doteraz v porovnaní s predchádzajúcimi rokmi výrazne poklesli, čo umožnilo ich používanie vo veľkom rozsahu v rastúcom počte odvetví.
Kompozitný materiál je zmes vlákniny a živicového materiálu v určitom pomere. Zatiaľ čo živicová matica určuje konečný tvar kompozitu, vlákna pôsobia ako výstuže na posilnenie kompozitnej časti. Pomer živice k vláknine sa líši v závislosti od pevnosti a tuhosti časti požadovanej výrobcom úrovne 1 alebo pôvodného zariadenia (OEM).
Primárna štruktúra zaťaženia vyžaduje vyšší podiel vlákien v porovnaní s matricou živice, zatiaľ čo sekundárna štruktúra vyžaduje iba štvrtinu vlákien v živicovej matrici. Platí to pre väčšinu priemyselných odvetví, pomer živice k vláknine závisí od metódy výroby.
Priemysel morských jachtít sa stal hlavnou silou v globálnej spotrebe kompozitných materiálov vrátane materiálov z penového jadra. Zažil však aj pokles, pričom spomalenie lodí a lezenie zásob. Toto zníženie dopytu môže byť spôsobené opatrnosťou spotrebiteľov, poklesom kúpnej sily a prerozdelením obmedzených zdrojov na ziskové a hlavnejšie obchodné činnosti. Lodenice tiež upravujú svoje výrobky a obchodné stratégie na zníženie strát. Počas tohto obdobia bolo veľa malých lodeníc nútených stiahnuť alebo byť získaných z dôvodu straty prevádzkového kapitálu, ktorý nemohol udržiavať bežné podnikanie. Výroba veľkých jácht (> 35 stôp) sa zasiahla, zatiaľ čo menšie lode (<24 stôp) sa stali stredobodom výroby.
Prečo kompozitné materiály?
Kompozitné materiály ponúkajú pri konštrukcii 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 časti o 30 až 40 percent. Celkové zníženie hmotnosti prináša litániu sekundárnych výhod, ako sú nižšie prevádzkové náklady, nižšie emisie skleníkových plynov a väčšia palivová účinnosť. Použitie kompozitných materiálov tiež ďalej znižuje váhu eliminovaním upevňovacích prvkov prostredníctvom integrácie komponentov.
Kompozity tiež ponúkajú staviteľom lodí väčšiu slobodu dizajnu, čo umožňuje vytvárať diely so zložitými tvarmi. Kompozitné komponenty majú navyše výrazne nižšie náklady na životný cyklus, ak ich porovnáte s konkurencieschopnými materiálmi v dôsledku ich nižších nákladov na údržbu a nákladom na inštaláciu a montáž v dôsledku ich odporu a trvanlivosti korózie. Niet divu, že kompozity získavajú prijatie medzi OEM lodí a dodávateľov úrovne 1.
Morský kompozitný
Napriek nedostatkom kompozitných materiálov je veľa lodeníc a dodávateľov úrovne 1 stále presvedčených, že v morských jachtoch sa použije viac kompozitných materiálov.
Zatiaľ čo sa očakáva, že väčšie lode budú používať pokročilejšie kompozity, ako sú napríklad plasty zosilnené uhlíkovými vláknami (CFRP), menšie lode budú hlavnou hnacou silou celkového dopytu po morských kompozitoch. Napríklad v mnohých nových jácht a katamarách, pokročilé kompozitné materiály, ako napríklad uhlíkové vlákna a epoxy a polyuretánové peny, sa používajú na výrobu trupu, keely, deši Stážne, ale tieto superyachty alebo katamarány tvoria malú časť celkového dopytu po lodi.
Napriek nedostatkom kompozitných materiálov je veľa lodeníc a dodávateľov úrovne 1 stále presvedčených, že v morských jachtoch sa použije viac kompozitných materiálov.
Zatiaľ čo sa očakáva, že väčšie lode budú používať pokročilejšie kompozity, ako sú napríklad plasty zosilnené uhlíkovými vláknami (CFRP), menšie lode budú hlavnou hnacou silou celkového dopytu po morských kompozitoch. Napríklad v mnohých nových jácht a katamarách, pokročilé kompozitné materiály, ako napríklad uhlíkové vlákna a epoxy a polyuretánové peny, sa používajú na výrobu trupu, keely, deši Stážne, ale tieto superyachty alebo katamarány tvoria malú časť celkového dopytu po lodi.
Celkový dopyt po lodiach zahŕňa motorové lode (vnútorné, prívesné a kormidlové pohony), prúdové lode, súkromné plavidlá a plachetnícky (jachty).
Ceny kompozitov budú na zvyšujúcej sa trajektórii, pretože ceny sklenených vlákien, termosetov a termoplastických živíc sa zvýšia o ceny ropy a ďalšie vstupné náklady. Očakáva sa však, že ceny uhlíkových vlákien v blízkej budúcnosti klesnú v dôsledku zvýšenej výrobnej kapacity a rozvoja alternatívnych prekurzorov. Jeho celkový vplyv na ceny morských kompozitov však nebude veľký, pretože plasty vystužené z uhlíkových vlákien predstavujú iba malú časť dopytu po morských kompozitoch.
Na druhej strane sú sklenené vlákna stále hlavnými vláknitými materiálmi pre morské kompozity a nenasýtené polyestery a vinylestery sú hlavnými polymérnymi materiálmi. Polyvinylchlorid (PVC) bude naďalej mať hlavný podiel na trhu s penovými jadrami.
Podľa štatistík tvoria kompozitné materiály zosilnené sklenené vlákna (GFRP) viac ako 80% z celkového dopytu po morských kompozitných materiáloch, zatiaľ čo materiály z penového jadra predstavujú 15%. Zvyšok sú plasty posilnené uhlíkovými vláknami, ktoré sa používajú hlavne vo veľkých lodiach a aplikácie kritického nárazu na výklenkových trhoch.
Rastúci trh Marine Composites je tiež svedkom trendu nových materiálov a technológií. Dodávatelia morských kompozitov sa pustili do hľadania inovácií, predstavili nové biologické reézy, prírodné vlákna, nízkoemisné polyestery, nízkotlakové predpregy, jadrá a tkané materiály zo sklenených vlákien. Je to všetko o zvýšení recyklovateľnosti a obnoviteľnosti, znížení obsahu styrénu a zlepšovaní spracovateľnosti a kvality povrchu.
Čas príspevku: máj-05-2022
