Komposiitmaterjale on kaubanduslikult kasutatud enam kui 50 aastat.Kommertsialiseerimise algfaasis kasutatakse neid ainult tipptasemel rakendustes, nagu lennundus ja kaitse.Kuna tehnoloogia areneb edasi, hakatakse komposiitmaterjale turustama erinevates lõpptarbijate tööstusharudes, nagu sporditarbed, tsiviillennundus, autotööstus, merendus, tsiviilehitus ja ehitus.Seni on komposiitmaterjalide (nii tooraine kui ka valmistamise) maksumus võrreldes varasemate aastatega oluliselt langenud, võimaldades neid laialdaselt kasutada üha enamates tööstusharudes.
Komposiitmaterjal on teatud vahekorras kiudude ja vaigumaterjalide segu.Kui vaigumaatriks määrab komposiidi lõpliku kuju, toimivad kiud komposiitosa tugevdamiseks tugevdustena.Vaigu ja kiu suhe sõltub 1. taseme või originaalseadmete tootja (OEM) nõutava osa tugevusest ja jäikusest.
Primaarne kandekonstruktsioon nõuab vaigumaatriksiga võrreldes suuremat kiudude osakaalu, sekundaarne struktuur aga vaid neljandikku vaigumaatriksis olevatest kiududest.See kehtib enamiku tööstusharude kohta, vaigu ja kiu suhe sõltub tootmismeetodist.
Merejahtide tööstusest on saanud komposiitmaterjalide, sealhulgas vahtsüdamiku materjalide ülemaailmse tarbimise peamine jõud.Siiski on seal toimunud ka langus, laevaehitus aeglustub ja varud on kasvanud.Nõudluse vähenemine võib olla tingitud tarbijate ettevaatlikkusest, ostujõu vähenemisest ning piiratud ressursside ümberpaigutamisest tulusamatele ja põhitegevusele.Ka laevatehased kohandavad oma tooteid ja äristrateegiaid kahjumi vähendamiseks.Sel perioodil olid paljud väikesed laevatehased sunnitud käibekapitali kaotuse tõttu tegevusest lahkuma või omandatud, suutmata tavapärast äritegevust jätkata.Suurte jahtide (>35 jalga) valmistamine sai löögi, samas kui väiksemate paatide (<24 jalga) tootmine keskendus tootmisele.
Miks komposiitmaterjalid?
Komposiitmaterjalid pakuvad paadiehituses palju eeliseid metalli ja teiste traditsiooniliste materjalide, näiteks puidu ees.Võrreldes metallidega, nagu teras või alumiinium, võivad komposiitmaterjalid vähendada detaili kogumassi 30–40 protsenti.Üldine kaalu vähenemine toob kaasa mitmeid teisesi eeliseid, nagu madalamad tegevuskulud, väiksemad kasvuhoonegaaside heitkogused ja suurem kütusesäästlikkus.Komposiitmaterjalide kasutamine vähendab ka kaalu veelgi, kuna komponentide integreerimise kaudu eemaldatakse kinnitusdetailid.
Komposiidid pakuvad paadiehitajatele ka suuremat disainivabadust, võimaldades luua keeruka kujuga detaile.Lisaks on komposiitkomponentidel oluliselt madalamad olelusringi kulud, kui võrrelda neid konkurentsivõimeliste materjalidega nende madalamate hoolduskulude ja paigaldus- ja montaažikulude tõttu nende korrosioonikindluse ja vastupidavuse tõttu. Samuti madalamad.Pole ime, et komposiitmaterjalid on paatide originaalseadmete tootjate ja esimese taseme tarnijate seas aktsepteerimas.
Merekomposiit
Vaatamata komposiitmaterjalide puudujääkidele on paljud laevatehased ja Tier 1 tarnijad endiselt veendunud, et merejahtides hakatakse kasutama rohkem komposiitmaterjale.
Kui suuremate paatide puhul eeldatakse, et nad kasutavad täiustatud komposiite, nagu süsinikkiuga tugevdatud plastik (CFRP), siis väiksemad paadid on laevakomposiitide üldise nõudluse peamine tõukejõud. Näiteks paljudes uutes jahtides ja katamaraanides kasutatakse täiustatud komposiitmaterjale, nagu näiteks süsinikkiust/epoksiidist ja polüuretaanvahust kasutatakse kerede, kiilude, tekkide, ahtripeeglite, platvormide, vaheseinte, nööride ja mastide valmistamiseks, kuid need superjahid või katamaraanid moodustavad väikese osa paatide kogunõudlusest.
Vaatamata komposiitmaterjalide puudujääkidele on paljud laevatehased ja Tier 1 tarnijad endiselt veendunud, et merejahtides hakatakse kasutama rohkem komposiitmaterjale.
Kui suuremate paatide puhul eeldatakse, et nad kasutavad täiustatud komposiite, nagu süsinikkiuga tugevdatud plastik (CFRP), siis väiksemad paadid on laevakomposiitide üldise nõudluse peamine tõukejõud. Näiteks paljudes uutes jahtides ja katamaraanides kasutatakse täiustatud komposiitmaterjale, nagu näiteks süsinikkiust/epoksiidist ja polüuretaanvahust kasutatakse kerede, kiilude, tekkide, ahtripeeglite, platvormide, vaheseinte, nööride ja mastide valmistamiseks, kuid need superjahid või katamaraanid moodustavad väikese osa paatide kogunõudlusest.
Üldine nõudlus paatide järele hõlmab mootorpaate (sise-, pära- ja ahtriajam), reaktiivpaate, eraveesõidukeid ja purjekaid (jahid).
Komposiitmaterjalide hinnad tõusevad, kuna klaaskiudude, termoreaktiivsete materjalide ja termoplastsete vaikude hinnad tõusevad koos toornafta ja muude sisendkuludega.Süsinikkiudude hinnad peaksid aga lähitulevikus vähenema tootmisvõimsuse suurenemise ja alternatiivsete lähteainete väljatöötamise tõttu.Kuid selle üldine mõju merekomposiitide hindadele ei ole suur, kuna süsinikkiuga tugevdatud plastid moodustavad vaid väikese osa merekomposiitide nõudlusest.
Teisest küljest on klaaskiud endiselt peamised merekomposiitide kiudmaterjalid ning küllastumata polüestrid ja vinüülestrid on peamised polümeermaterjalid.Polüvinüülkloriid (PVC) hoiab jätkuvalt suurt osa vahtsüdamiku turust.
Statistika kohaselt moodustavad klaaskiuga tugevdatud komposiitmaterjalid (GFRP) rohkem kui 80% kogu nõudlusest merekomposiitmaterjalide järele, vahtsüdamiku materjalid aga 15%.Ülejäänud on süsinikkiuga tugevdatud plastid, mida kasutatakse peamiselt suurtes paatides ja nišiturgudel kriitilise mõjuga rakendustes.
Ka kasvav merekomposiitide turg on tunnistajaks suundumusele uute materjalide ja tehnoloogiate poole.Merekomposiitide tarnijad on asunud püüdlema innovatsiooni poole, tuues turule uusi biovaikusid, looduslikke kiude, madala emissiooniga polüestreid, madala rõhuga prepregmaterjale, südamikke ja kootud klaaskiudmaterjale.See kõik seisneb ringlussevõetavuse ja taastuvuse suurendamises, stüreenisisalduse vähendamises ning töödeldavuse ja pinnakvaliteedi parandamises.
Postitusaeg: mai-05-2022