Композитните материали се използват в търговската мрежа повече от 50 години.В началните етапи на комерсиализацията те се използват само в приложения от висок клас като космическото пространство и отбраната.Тъй като технологиите продължават да напредват, композитните материали започват да се комерсиализират в различни индустрии за крайни потребители като спортни стоки, гражданска авиация, автомобилостроене, мореплаване, гражданско строителство и строителство.Досега цената на композитните материали (както суровини, така и производство) е намаляла значително в сравнение с предходните години, което им позволява да бъдат използвани в голям мащаб във все по-голям брой индустрии.
Композитният материал е смес от влакна и смола в определено съотношение.Докато матрицата от смола определя крайната форма на композита, влакната действат като подсилвания за укрепване на композитната част.Съотношението смола към влакна варира в зависимост от здравината и твърдостта на частта, изисквана от Tier 1 или производителя на оригинално оборудване (OEM).
Първичната носеща структура изисква по-голям дял влакна в сравнение със смолистата матрица, докато вторичната структура изисква само една четвърт от влакната в смолистата матрица.Това се отнася за повечето индустрии, съотношението смола към влакна зависи от метода на производство.
Индустрията за морски яхти се превърна в основната сила в световното потребление на композитни материали, включително материали за сърцевина от пяна.Въпреки това, той също претърпя спад, като корабостроенето се забави и материалните запаси се покачиха.Това намаляване на търсенето може да се дължи на предпазливостта на потребителите, намаляваща покупателна способност и пренасочване на ограничени ресурси към по-печеливши и основни бизнес дейности.Корабостроителниците също пренастройват своите продукти и бизнес стратегии, за да намалят загубите.През този период много малки корабостроителници бяха принудени да се оттеглят или да бъдат придобити поради загуба на оборотен капитал, неспособни да поддържат нормален бизнес.Производството на големи яхти (>35 фута) понесе удар, докато по-малките лодки (<24 фута) станаха фокусът на производството.
Защо композитни материали?
Композитните материали предлагат много предимства пред метала и други традиционни материали, като дърво, в конструкцията на лодки.В сравнение с метали като стомана или алуминий, композитните материали могат да намалят общото тегло на детайла с 30 до 40 процента.Цялостното намаление на теглото носи множество вторични ползи, като по-ниски оперативни разходи, по-ниски емисии на парникови газове и по-голяма горивна ефективност.Използването на композитни материали също намалява допълнително теглото чрез елиминиране на крепежни елементи чрез интегриране на компоненти.
Композитите също така предлагат на производителите на лодки по-голяма свобода на дизайна, което прави възможно създаването на части със сложни форми.Освен това, композитните компоненти имат значително по-ниски разходи за жизнения цикъл, ако се сравнят с конкурентни материали поради по-ниските им разходи за поддръжка и разходите за монтаж и сглобяване поради тяхната устойчивост на корозия и издръжливост.Не е чудно, че композитите печелят приемане сред OEM производителите на лодки и Tier 1 доставчиците.
Морски композит
Въпреки недостатъците на композитните материали, много корабостроителници и доставчици от ниво 1 все още са убедени, че повече композитни материали ще бъдат използвани в морските яхти.
Докато по-големите лодки се очаква да използват по-модерни композитни материали като пластмаса, подсилена с въглеродни влакна (CFRP), по-малките лодки ще бъдат основният двигател на общото търсене на морски композитни материали. Например, в много нови яхти и катамарани, модерни композитни материали, като като въглеродни влакна/епоксидна смола и полиуретанова пяна, се използват за направата на корпуси, килове, палуби, транци, съоръжения, прегради, стрингери и мачти, но тези суперяхти или катамарани съставляват малка част от общото търсене на лодки.
Въпреки недостатъците на композитните материали, много корабостроителници и доставчици от ниво 1 все още са убедени, че повече композитни материали ще бъдат използвани в морските яхти.
Докато по-големите лодки се очаква да използват по-модерни композитни материали като пластмаса, подсилена с въглеродни влакна (CFRP), по-малките лодки ще бъдат основният двигател на общото търсене на морски композитни материали. Например, в много нови яхти и катамарани, модерни композитни материали, като като въглеродни влакна/епоксидна смола и полиуретанова пяна, се използват за направата на корпуси, килове, палуби, транци, съоръжения, прегради, стрингери и мачти, но тези суперяхти или катамарани съставляват малка част от общото търсене на лодки.
Общото търсене на лодки включва моторни лодки (с вътрешно, извънбордово и кърмово задвижване), джетове, частни плавателни съдове и платноходки (яхти).
Цените на композитите ще бъдат във възходяща траектория, тъй като цените на стъклени влакна, термореактивни и термопластични смоли ще се повишат с цените на суровия петрол и други входящи разходи.Въпреки това се очаква цените на въглеродните влакна да намалеят в близко бъдеще поради увеличения производствен капацитет и разработването на алтернативни прекурсори.Но общото му въздействие върху цените на морските композити няма да е голямо, тъй като пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, представляват само малка част от търсенето на морски композити.
От друга страна, стъклените влакна все още са основните влакнести материали за морски композити, а ненаситените полиестери и винилови естери са основните полимерни материали.Поливинилхлоридът (PVC) ще продължи да държи основен дял от пазара на сърцевината от пяна.
Според статистиката композитните материали, подсилени със стъклени влакна (GFRP) представляват повече от 80% от общото търсене на морски композитни материали, докато материалите с пенообразна сърцевина представляват 15%.Останалите са пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, които се използват главно в големи лодки и приложения с критични удари в пазарни ниши.
Разрастващият се пазар на морски композити също е свидетел на тенденция към нови материали и технологии.Доставчиците на морски композити се впуснаха в търсене на иновации, представяйки нови биосмоли, естествени влакна, полиестери с ниски емисии, препреги за ниско налягане, сърцевини и тъкани материали от фибростъкло.Всичко е свързано с увеличаване на рециклируемостта и възобновяемостта, намаляване на съдържанието на стирол и подобряване на обработваемостта и качеството на повърхността.
Време на публикуване: 5 май 2022 г