Els materials compostos s'utilitzen comercialment durant més de 50 anys.En les etapes inicials de 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 d'usuaris finals, com ara articles esportius, aviació civil, automoció, marina, enginyeria civil i construcció.Fins ara, el cost dels materials compostos (tant de matèries primeres com de fabricació) ha baixat significativament en comparació amb anys anteriors, cosa que ha permès utilitzar-los 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 reforç per reforçar la part composta.La proporció de resina a fibra varia amb la força i la rigidesa de la peça requerida pel nivell 1 o el fabricant d'equips originals (OEM).
L'estructura de suport primària requereix una proporció més gran de fibres en comparació amb la matriu de resina, mentre que l'estructura secundària requereix només una quarta part de les fibres de la matriu de resina.Això s'aplica a la majoria de les indústries, la proporció de resina a fibra depèn del mètode de fabricació.
La indústria dels iots marins s'ha convertit en la principal força en el consum global de materials compostos, inclosos els materials bàsics d'escuma.No obstant això, també ha experimentat una desacceleració, amb una desacceleració de la construcció naval i una escalada d'existències.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 estan realineant els seus productes i estratègies comercials per reduir les pèrdues.Durant aquest període, moltes petites drassanes es van veure obligades a retirar-se o ser adquirides a causa de la pèrdua de capital circulant, incapaços de mantenir el negoci normal.La fabricació de grans iots (> 35 peus) va tenir un impacte, mentre que les embarcacions més petites (<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 d'embarcacions.En comparació amb metalls com l'acer o l'alumini, els materials compostos poden reduir el pes total d'una peça entre un 30 i un 40 per cent.La reducció global de pes aporta una lletania de beneficis secundaris, com ara menors costos operatius, menors emissions de gasos d'efecte hivernacle i una major eficiència del combustible.L'ús de materials compostos també redueix encara més el pes eliminant els elements de fixació mitjançant la integració de components.
Els compostos també ofereixen als constructors d'embarcacions una major llibertat de disseny, cosa que permet crear peces amb formes complexes.A més, els components compostos tenen uns costos de cicle de vida significativament més baixos 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 durabilitat.No és estrany que els compostos estiguin guanyant acceptació entre els fabricants de vaixells i els proveïdors de nivell 1.
Compost marí
Malgrat les deficiències dels materials compostos, moltes drassanes i proveïdors de nivell 1 encara estan convençuts que s'utilitzaran més materials compostos als iots marins.
Si bé s'espera que els vaixells més grans utilitzin materials compostos més avançats com els plàstics reforçats amb fibra de carboni (CFRP), els vaixells més petits seran el principal motor de la demanda global de compostos marins. Per exemple, en molts iots i catamarans nous, materials compostos avançats, com ara com la fibra de carboni/epoxi i l'escuma de poliuretà, s'utilitzen per fabricar cascs, quillas, cobertes, traverses, aparells de perforació, mampares, lligams i pals, però aquests superiots o catamarans representen una petita part de la demanda total d'embarcacions.
Malgrat les deficiències dels materials compostos, moltes drassanes i proveïdors de nivell 1 encara estan convençuts que s'utilitzaran més materials compostos als iots marins.
Si bé s'espera que els vaixells més grans utilitzin materials compostos més avançats com els plàstics reforçats amb fibra de carboni (CFRP), els vaixells més petits seran el principal motor de la demanda global de compostos marins. Per exemple, en molts iots i catamarans nous, materials compostos avançats, com ara com la fibra de carboni/epoxi i l'escuma de poliuretà, s'utilitzen per fabricar cascs, quillas, cobertes, traverses, aparells de perforació, mampares, lligams i pals, però aquests superiots o catamarans representen una petita part de la demanda total d'embarcacions.
La demanda global d'embarcacions inclou embarcacions a motor (interiors, foraborda i popa), vaixells a reacció, embarcacions privades i velers (iots).
Els preus dels compostos estaran en una trajectòria a l'alça, ja que els preus de les fibres de vidre, els termoestables i les resines termoplàstiques augmentaran amb els preus del cru i altres costos d'entrada.No obstant això, s'espera que els preus de la fibra de carboni baixin en un futur proper a causa de l'augment de la capacitat de producció i el desenvolupament de precursors alternatius.Però el seu impacte general en els preus dels 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 segueixen sent els principals materials de fibra per als compostos marins, i els polièsters insaturats i vinil èsters són els principals materials polimèrics.El clorur de polivinil (PVC) continuarà ocupant una part important del mercat bàsic de l'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 del nucli d'escuma representen el 15%.La resta són plàstics reforçats amb fibra de carboni, que s'utilitzen principalment en grans vaixells i aplicacions d'impacte crític en nínxols de mercat.
El creixent mercat de compostos marins també està sent testimoni d'una tendència cap a nous materials i tecnologies.Els proveïdors de compostos marins s'han embarcat en una recerca d'innovació, introduint noves bioresines, fibres naturals, polièsters de baixes emissions, preimpregnats a baixa pressió, nuclis i materials de fibra de vidre teixits.Es tracta d'augmentar la reciclabilitat i la renovabilitat, reduir el contingut d'estirè i millorar la processabilitat i la qualitat de la superfície.
Hora de publicació: maig-05-2022