Композитните материали се използват комерсиално от повече от 50 години. В началните етапи на комерсиализацията те се използват само във висок клас приложения, като например аерокосмическата и отбранителната промишленост. С развитието на технологиите, композитните материали започват да се комерсиализират в различни индустрии за крайни потребители, като спортни стоки, гражданска авиация, автомобилостроене, корабостроене, гражданско строителство и строителство. Досега цената на композитните материали (както суровини, така и производство) е спаднала значително в сравнение с предишни години, което позволява използването им в голям мащаб във все по-голям брой индустрии.
Композитният материал е смес от влакна и смола в определено съотношение. Докато смолната матрица определя крайната форма на композита, влакната действат като армировка за укрепване на композитната част. Съотношението смола към влакна варира в зависимост от здравината и твърдостта на частта, изисквани от производителя на Tier 1 или оригиналното оборудване (OEM).
Първичната носеща структура изисква по-висок дял влакна в сравнение със смолната матрица, докато вторичната структура изисква само една четвърт от влакната в смолната матрица. Това важи за повечето индустрии, съотношението смола към влакна зависи от метода на производство.
Индустрията за морски яхти се превърна в основна сила в световното потребление на композитни материали, включително материали с пяна. Тя обаче преживя и спад, като корабостроенето се забави, а запасите се увеличиха. Това намаление на търсенето може да се дължи на предпазливостта на потребителите, намаляващата покупателна способност и преразпределението на ограничени ресурси към по-печеливши и основни бизнес дейности. Корабостроителниците също така пренасочват 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) пострада, докато по-малките лодки (<24 фута) се превърнаха във фокус 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 дадена част с 30 до 40 процента. Общото намаление на теглото носи редица вторични ползи, като по-ниски експлоатационни разходи, по-ниски емисии на парникови газове и по-голяма горивна ефективност. Използването на композитни материали също така намалява теглото допълнително чрез елиминиране на крепежни елементи чрез интегриране на компонентите.
Композитните материали предлагат на строителите на лодки по-голяма свобода при проектиране, което прави възможно създаването на части със сложни форми. Освен това, композитните компоненти имат значително по-ниски разходи за жизнения цикъл в сравнение с конкурентните материали поради по-ниските им разходи за поддръжка, както и по-ниски разходи за монтаж и монтаж поради тяхната устойчивост на корозия и издръжливост. Не е чудно, че композитите печелят все по-голямо признание сред производителите на оригинално оборудване за лодки и доставчиците от първи ред.
Морски композит
Въпреки недостатъците на композитните материали, много корабостроителници и доставчици от първо ниво все още са убедени, че в морските яхти ще се използват повече композитни материали.
Докато се очаква по-големите лодки да използват по-усъвършенствани композити, като например пластмаси, подсилени с въглеродни влакна (CFRP), по-малките лодки ще бъдат основният двигател на общото търсене на морски композити. Например, в много нови яхти и катамарани, усъвършенствани композитни материали, като въглеродни влакна/епоксидна смола и полиуретанова пяна, се използват за направата на корпуси, килове, палуби, транцеви дъски, такелажи, 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 първо ниво все още са убедени, че в морските яхти ще се използват повече композитни материали.
Докато се очаква по-големите лодки да използват по-усъвършенствани композити, като например пластмаси, подсилени с въглеродни влакна (CFRP), по-малките лодки ще бъдат основният двигател на общото търсене на морски композити. Например, в много нови яхти и катамарани, усъвършенствани композитни материали, като въглеродни влакна/епоксидна смола и полиуретанова пяна, се използват за направата на корпуси, килове, палуби, транцеви дъски, такелажи, 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 вътрешен двигател, извънбордов двигател и кърмова предавка), реактивни лодки, частни плавателни съдове и платноходки (яхти).
Цените на композитните материали ще се покачват, тъй като цените на стъклените влакна, термореактивните материали и термопластичните смоли ще се покачват заедно с цените на суровия петрол и другите разходи за суровини. Очаква се обаче цените на въглеродните влакна да спаднат в близко бъдеще поради увеличения производствен капацитет и разработването на алтернативни прекурсори. Но общото въздействие върху цените на морските композити няма да бъде 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 морските композити, а ненаситените полиестери и виниловите естери са основните полимерни материали. Поливинилхлоридът (PVC) ще продължи да заема основен дял от пазара на пяна.
Според статистиката, композитните материали, подсилени със стъклени влакна (GFRP), представляват повече от 80% от общото търсене на морски композитни материали, докато материалите с пяна представляват 15%. Останалите са пластмаси, подсилени с въглеродни влакна, които се използват главно в големи лодки и приложения с критичен удар в нишови пазари.
Нарастващият пазар на морски композити също е свидетел на тенденция към нови материали и технологии. Доставчиците на морски композити са се впуснали в търсене на иновации, въвеждайки нови био-смоли, естествени влакна, нискоемисионни полиестери, нисконапорни препреги, сърцевини и тъкани фибростъкло. Всичко е свързано с увеличаване на рециклируемостта и възобновяемостта, намаляване на съдържанието на стирен и подобряване на обработваемостта и качеството на повърхността.
Време на публикуване: 05 май 2022 г.
