Els materials compostos s’han utilitzat comercialment des de fa més de 50 anys. En les etapes inicials de la comercialització, només s’utilitzen en aplicacions de gamma alta com ara aeroespacial i defensa. A mesura que la tecnologia continua avançant, els materials compostos comencen a comercialitzar-se en diferents indústries dels usuaris finals com ara béns esportius, aviació civil, automoció, marina, enginyeria civil i construcció. Fins al moment, el cost dels materials compostos (tant de matèries primeres com de fabricació) ha baixat significativament en comparació amb els anys anteriors, permetent -los utilitzar a gran escala en un nombre creixent d’indústries.
El material compost és una barreja de fibra i material de resina en una determinada proporció. Mentre que la matriu de resina determina la forma final del compost, les fibres actuen com a reforços per reforçar la part composta. La relació de resina a fibra varia amb la força i la rigidesa de la part requerida pel nivell 1 o el fabricant d’equips originals (OEM).
L’estructura de càrrega primària requereix una proporció més alta de fibres en comparació amb la matriu de resina, mentre que l’estructura secundària només requereix una quarta part de les fibres de la matriu de resina. Això s'aplica a la majoria de les indústries, la relació de resina a fibra depèn del mètode de fabricació.
La indústria del iot marí s’ha convertit en la força principal en el consum global de materials compostos, inclosos els materials d’escuma. Tot i això, també ha experimentat una caiguda, amb la reducció de la nau i la pujada dels inventaris. Aquesta reducció de la demanda pot ser deguda a la precaució dels consumidors, a la disminució del poder adquisitiu i a la reassignació de recursos limitats a activitats empresarials més rendibles i bàsiques. Les drassanes també realitzen els seus productes i estratègies comercials per reduir les pèrdues. Durant aquest període, moltes petites drassanes es van veure obligades a retirar -se o a ser adquirides a causa de la pèrdua de capital de treball, incapaç de mantenir el negoci normal. La fabricació de grans iots (> 35 peus) va tenir un èxit, mentre que els vaixells més petits (<24 peus) es van convertir en el focus de la fabricació.
Per què materials compostos?
Els materials compostos ofereixen molts avantatges respecte al metall i altres materials tradicionals, com la fusta, en la construcció de vaixells. En comparació amb metalls com l’acer o l’alumini, els materials compostos poden reduir el pes global d’una part d’un 30 a 40 per cent. La reducció general del pes aporta una letania de beneficis secundaris, com ara menors costos de funcionament, menors emissions de gasos d’efecte hivernacle i una major eficiència del combustible. L’ús de materials compostos també redueix el pes encara més eliminant els fixadors mitjançant la integració de components.
Els compostos també ofereixen una major llibertat de disseny de constructors de vaixells, cosa que permet crear peces amb formes complexes. A més, els components compostos tenen costos significativament més baixos del cicle de vida si es comparen amb materials competitius a causa dels seus costos de manteniment més baixos i els seus costos d’instal·lació i muntatge a causa de la seva resistència a la corrosió i la durabilitat també. No és estrany que els compostos estiguin acceptant l’acceptació entre els fabricants d’OEM i els proveïdors de primer nivell.
Compost marí
Malgrat les mancances de materials compostos, molts proveïdors de les drassanes i els proveïdors de nivell 1 encara estan convençuts que s’utilitzaran més materials compostos en iots marins.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, Els paralls, les cordes i els pals, però aquests superyachts o catamarans constitueixen una petita part de la demanda total de vaixells.
Malgrat les mancances de materials compostos, molts proveïdors de les drassanes i els proveïdors de nivell 1 encara estan convençuts que s’utilitzaran més materials compostos en iots marins.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, Els paralls, les cordes i els pals, però aquests superyachts o catamarans constitueixen una petita part de la demanda total de vaixells.
La demanda global de vaixells inclou vaixells de motor (a bord, fora de bord i Stern Drive), vaixells a reacció, embarcacions privades i velers (iots).
Els preus dels compostos estaran en una trajectòria a l’alça, ja que els preus per a les fibres de vidre, els termosets i les resines termoplàstiques augmentaran amb els preus del cru i altres costos d’entrada. No obstant això, es preveu que els preus de la fibra de carboni disminueixin en un futur proper a causa de l'augment de la capacitat de producció i el desenvolupament de precursors alternatius. Però el seu impacte global en els preus compostos marins no serà gran, ja que els plàstics reforçats amb fibra de carboni representen només una petita part de la demanda de compostos marins.
D'altra banda, les fibres de vidre són encara els principals materials de fibra per als compostos marins, i els polièsters insaturats i els èsters de vinil són els principals materials de polímer. El clorur de polivinil (PVC) continuarà mantenint una part important del mercat principal d’escuma.
Segons les estadístiques, els materials compostos reforçats amb fibra de vidre (GFRP) representen més del 80% de la demanda total de materials compostos marins, mentre que els materials bàsics d’escuma representen el 15%. La resta són plàstics reforçats per fibra de carboni, que s’utilitzen principalment en grans vaixells i aplicacions d’impacte crític en els mercats de nínxols.
El creixent mercat de composites marins també està assistint a una tendència cap a nous materials i tecnologies. Els proveïdors de composites marins han iniciat una cerca de la innovació, introduint nous bio-resins, fibres naturals, polièsters d’emissions de baixa emissió, previs a baixa pressió, nuclis i materials de fibra de vidre teixits. Es tracta d’augmentar la reciclabilitat i la renovació, reduir el contingut d’estirè i millorar la processabilitat i la qualitat de la superfície.
Hora de publicació: maig-05-2022
