A kompozit anyagokat több mint 50 éve használják kereskedelmi forgalomban. A kereskedelmi forgalomba hozatal kezdeti szakaszában csak olyan csúcskategóriás alkalmazásokban használják őket, mint a repülőgépipar és a védelem. Ahogy a technológia folyamatosan fejlődik, a kompozit anyagok kereskedelmi forgalomba hozatala különböző végfelhasználói iparágakban is elkezdődik, mint például a sportfelszerelések, a polgári repülés, az autóipar, a tengerészet, az építőipar és az építőipar. A kompozit anyagok költsége (mind a nyersanyagok, mind a gyártás költsége) eddig jelentősen csökkent az előző évekhez képest, ami lehetővé teszi széles körű felhasználásukat egyre több iparágban.
A kompozit anyag szálak és gyanta bizonyos arányú keveréke. Míg a gyanta mátrix meghatározza a kompozit végső alakját, a szálak erősítőanyagként működnek, hogy megerősítsék a kompozit alkatrészt. A gyanta és a szálak aránya az alkatrésznek az 1. szintű vagy eredetiberendezés-gyártó (OEM) által megkövetelt szilárdságától és merevségétől függ.
Az elsődleges teherhordó szerkezet a gyantás mátrixhoz képest nagyobb szálarányt igényel, míg a másodlagos szerkezet a gyantás mátrix szálainak csak negyedét igényli. Ez a legtöbb iparágra vonatkozik, a gyanta és a szál aránya a gyártási módtól függ.
A tengeri jachtgyártás a kompozit anyagok, köztük a habmaganyagok globális fogyasztásának fő mozgatórugójává vált. Ugyanakkor visszaesést is tapasztalt, a hajógyártás lassulásával és a készletek növekedésével. Ez a keresletcsökkenés a fogyasztói óvatosságnak, a csökkenő vásárlóerőnek és a korlátozott erőforrások jövedelmezőbb és alapvető üzleti tevékenységekre való átcsoportosításának tudható be. A hajógyárak a veszteségek csökkentése érdekében a termékeiket és üzleti stratégiáikat is átalakítják. Ebben az időszakban sok kis hajógyár kénytelen volt kivonulni vagy felvásárolni a működő tőke elvesztése miatt, és képtelen volt fenntartani a normál üzleti tevékenységet. A nagy jachtok (>35 láb) gyártása visszaesett, míg a kisebb hajók (<24 láb) kerültek a gyártás középpontjába.
Miért pont a kompozit anyagok?
A kompozit anyagok számos előnnyel rendelkeznek a fémmel és más hagyományos anyagokkal, például a fával szemben a hajóépítésben. Az acélhoz vagy alumíniumhoz hasonló fémekhez képest a kompozit anyagok 30-40 százalékkal csökkenthetik egy alkatrész össztömegét. Az össztömegcsökkenés számos másodlagos előnnyel jár, mint például az alacsonyabb üzemeltetési költségek, az alacsonyabb üvegházhatású gázok kibocsátása és a nagyobb üzemanyag-hatékonyság. A kompozit anyagok használata a rögzítőelemek kiküszöbölésével a komponensek integrálásával tovább csökkenti a súlyt.
A kompozitok nagyobb tervezési szabadságot is kínálnak a hajóépítőknek, lehetővé téve összetett alakú alkatrészek létrehozását. Ezenkívül a kompozit alkatrészek életciklus-költségei jelentősen alacsonyabbak a versenytárs anyagokhoz képest az alacsonyabb karbantartási költségek, valamint a korrózióállóságuk és tartósságuk miatti beszerelési és összeszerelési költségek miatt. Nem csoda, hogy a kompozitok egyre nagyobb elfogadottságot élveznek a hajógyártók és az első osztályú beszállítók körében.
Tengeri kompozit
A kompozit anyagok hiányosságai ellenére számos hajógyár és első osztályú beszállító továbbra is meg van győződve arról, hogy több kompozit anyagot fognak használni a tengeri jachtokban.
Míg a nagyobb hajók várhatóan fejlettebb kompozitokat, például szénszálerősítésű műanyagokat (CFRP) fognak használni, a kisebb hajók lesznek a tengeri kompozitok iránti általános kereslet fő mozgatórugói. Például sok új jachtban és katamaránban fejlett kompozit anyagokat, például szénszálas/epoxigyantát és poliuretán habot használnak a hajótestek, gerincek, fedélzetek, fartükrök, vitorlázat, válaszfalak, merevítők és árbocok gyártásához. De ezek a szuperjachtok vagy katamaránok a teljes hajókeresletnek csak kis részét teszik ki.
A kompozit anyagok hiányosságai ellenére számos hajógyár és első osztályú beszállító továbbra is meg van győződve arról, hogy több kompozit anyagot fognak használni a tengeri jachtokban.
Míg a nagyobb hajók várhatóan fejlettebb kompozitokat, például szénszálerősítésű műanyagokat (CFRP) fognak használni, a kisebb hajók lesznek a tengeri kompozitok iránti általános kereslet fő mozgatórugói. Például sok új jachtban és katamaránban fejlett kompozit anyagokat, például szénszálas/epoxigyantát és poliuretán habot használnak a hajótestek, gerincek, fedélzetek, fartükrök, vitorlázat, válaszfalak, merevítők és árbocok gyártásához. De ezek a szuperjachtok vagy katamaránok a teljes hajókeresletnek csak kis részét teszik ki.
A hajók iránti általános kereslet magában foglalja a motorcsónakokat (belmotoros, külmotoros és hátsó meghajtású), jet csónakokat, magán vízi járműveket és vitorlás hajókat (jachtokat).
A kompozitok ára emelkedő pályán fog állni, mivel az üvegszálak, a hőre keményedő műanyagok és a hőre lágyuló gyanták árai a nyersolajárak és az egyéb inputköltségek emelkedésével együtt emelkednek. A szénszálak ára azonban várhatóan a közeljövőben csökkenni fog a megnövekedett termelési kapacitás és az alternatív prekurzorok fejlesztése miatt. Ennek összességében azonban a tengeri kompozitok áraira gyakorolt hatása nem lesz nagy, mivel a szénszálerősítésű műanyagok a tengeri kompozitok iránti keresletnek csak kis részét teszik ki.
Másrészről az üvegszálak továbbra is a fő szálasanyagok a hajózási kompozitokban, a telítetlen poliészterek és vinilészterek pedig a fő polimer anyagok. A polivinil-klorid (PVC) továbbra is jelentős részesedéssel bír majd a habmag piacán.
A statisztikák szerint az üvegszállal erősített kompozit anyagok (GFRP) a hajózási kompozit anyagok iránti teljes kereslet több mint 80%-át teszik ki, míg a habmagos anyagok 15%-ot. A fennmaradó rész szénszállal erősített műanyag, amelyet főként nagy hajókban és kritikus ütésálló alkalmazásokban használnak réspiacokon.
A növekvő hajózási kompozit piac az új anyagok és technológiák felé irányuló trendet is tanúsítja. A hajózási kompozitok beszállítói az innováció keresésébe kezdtek, új biogyantákat, természetes szálakat, alacsony kibocsátású poliésztereket, alacsony nyomású prepregeket, magokat és szőtt üvegszálas anyagokat vezettek be. Mindez az újrahasznosíthatóság és a megújulóképesség növeléséről, a sztiroltartalom csökkentéséről, valamint a feldolgozhatóság és a felületi minőség javításáról szól.
Közzététel ideje: 2022. május 5.
