از مواد کامپوزیت بیش از 50 سال از نظر تجاری استفاده شده است. در مراحل اولیه تجاری سازی ، آنها فقط در برنامه های سطح بالا مانند هوافضا و دفاع استفاده می شوند. با پیشرفت فناوری ، مواد کامپوزیت در صنایع مختلف کاربر نهایی مانند کالاهای ورزشی ، هواپیمایی کشوری ، خودرو ، دریایی ، مهندسی عمران و ساخت و ساز آغاز می شوند. تاکنون هزینه مواد کامپوزیت (مواد اولیه و تولید) در مقایسه با سالهای گذشته به طور قابل توجهی کاهش یافته است و این امکان را می دهد که در تعداد فزاینده ای از صنایع در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرند.
مواد کامپوزیت ترکیبی از فیبر و مواد رزین به نسبت خاصی است. در حالی که ماتریس رزین شکل نهایی کامپوزیت را تعیین می کند ، الیاف به عنوان تقویت کننده برای تقویت قسمت کامپوزیت عمل می کنند. نسبت رزین به فیبر با استحکام و سفتی قسمت مورد نیاز تولید کننده تجهیزات ردیف 1 یا اصلی (OEM) متفاوت است.
ساختار بارگذاری اولیه در مقایسه با ماتریس رزین به نسبت بیشتری از الیاف نیاز دارد ، در حالی که ساختار ثانویه فقط به یک چهارم از الیاف موجود در ماتریس رزین نیاز دارد. این امر در مورد بیشتر صنایع صدق می کند ، نسبت رزین به فیبر به روش تولید بستگی دارد.
صنعت قایق بادبانی دریایی به نیروی اصلی مصرف جهانی مواد کامپوزیت ، از جمله مواد هسته فوم تبدیل شده است. با این حال ، این رکود را نیز تجربه کرده است که ساخت و ساز کشتی سازی و صعود موجودی ها. این کاهش تقاضا ممکن است به دلیل احتیاط مصرف کننده ، کاهش قدرت خرید و جابجایی منابع محدود به فعالیتهای سودآور و اصلی تجارت باشد. کشتی سازی ها همچنین برای کاهش ضرر و زیان محصولات و استراتژی های تجاری خود را مجدداً تنظیم می کنند. در این دوره ، بسیاری از کشتی سازی های کوچک به دلیل از دست دادن سرمایه در گردش ، مجبور به عقب نشینی یا دستیابی به آن شدند که قادر به حفظ مشاغل عادی نیستند. ساخت قایق بادبانی بزرگ (> 35 فوت) ضربه ای به دست آورد ، در حالی که قایق های کوچکتر (24 فوت) مورد توجه تولید قرار گرفتند.
چرا مواد کامپوزیت؟
مواد کامپوزیت در ساخت قایق مزایای بسیاری از فلز و سایر مواد سنتی مانند چوب را ارائه می دهند. در مقایسه با فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم ، مواد کامپوزیت می توانند وزن کلی یک قسمت را 30 تا 40 درصد کاهش دهند. کاهش کلی وزن باعث ایجاد مزایای ثانویه ، مانند پایین آمدن هزینه های عملیاتی ، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای پایین و راندمان بیشتر سوخت می شود. استفاده از مواد کامپوزیت همچنین با از بین بردن اتصال دهنده ها از طریق ادغام مؤلفه ، وزن بیشتری را کاهش می دهد.
کامپوزیت ها همچنین به سازندگان قایق آزادی طراحی بیشتری را ارائه می دهند و این امکان را فراهم می کند تا قطعاتی با شکل های پیچیده ایجاد شود. علاوه بر این ، اجزای کامپوزیت اگر به دلیل هزینه های نگهداری پایین تر و هزینه های نصب و مونتاژ آنها به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و دوام آنها نیز پایین بیاید ، هزینه چرخه زندگی را به میزان قابل توجهی پایین می آورد. جای تعجب نیست که کامپوزیت ها در بین OEM های قایق و تأمین کنندگان ردیف 1 پذیرش می شوند.
ترکیبی
با وجود کاستی های مواد کامپوزیت ، بسیاری از کشتی های کشتی سازی و تأمین کنندگان ردیف 1 هنوز متقاعد شده اند که از مواد کامپوزیتی بیشتری در قایق بادبانی دریایی استفاده می شود.
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, bulkheads, stringers and دکل ها ، اما این سوپریاها یا کاتامادها بخش کوچکی از تقاضای کل قایق را تشکیل می دهند.
با وجود کاستی های مواد کامپوزیت ، بسیاری از کشتی های کشتی سازی و تأمین کنندگان ردیف 1 هنوز متقاعد شده اند که از مواد کامپوزیتی بیشتری در قایق بادبانی دریایی استفاده می شود.
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, bulkheads, stringers and دکل ها ، اما این سوپریاها یا کاتامادها بخش کوچکی از تقاضای کل قایق را تشکیل می دهند.
تقاضای کلی قایق ها شامل قایق های موتوری (داخل تخته ، بیرون و درایو استرن) ، قایق های جت ، آبشار خصوصی و قایق های بادبانی (قایق بادبانی) است.
قیمت کامپوزیت ها در یک مسیر صعودی قرار خواهد گرفت ، زیرا قیمت الیاف شیشه ای ، ترموست و رزین های ترموپلاستیک با قیمت نفت خام و سایر هزینه های ورودی افزایش می یابد. با این حال ، انتظار می رود قیمت فیبر کربن به دلیل افزایش ظرفیت تولید و توسعه پیش سازهای متناوب ، در آینده نزدیک کاهش یابد. اما تأثیر کلی آن بر قیمت کامپوزیت دریایی زیاد نخواهد بود ، زیرا پلاستیک های تقویت شده با فیبر کربن تنها بخش کمی از کامپوزیت های دریایی را تشکیل می دهند.
از طرف دیگر ، الیاف شیشه ای هنوز مواد فیبر اصلی برای کامپوزیت های دریایی هستند و پلی استرهای اشباع نشده و استرهای وینیل مواد اصلی پلیمری هستند. پلی وینیل کلرید (PVC) همچنان سهم عمده ای از بازار هسته فوم را در اختیار دارد.
طبق آمار ، مواد کامپوزیت تقویت شده با فیبر شیشه ای (GFRP) بیش از 80 ٪ از کل تقاضا برای مواد کامپوزیت دریایی را تشکیل می دهد ، در حالی که مواد اصلی فوم 15 ٪ را تشکیل می دهند. بقیه پلاستیک های تقویت شده با فیبر کربن هستند که عمدتاً در قایق های بزرگ و کاربردهای تأثیر بحرانی در بازارهای طاقچه استفاده می شوند.
بازار رو به رشد کامپوزیت های دریایی نیز شاهد گرایش به سمت مواد و فن آوری های جدید است. تامین کنندگان کامپوزیت های دریایی تلاش خود را برای نوآوری انجام داده اند و رزین های زیستی جدید ، الیاف طبیعی ، پلی استرهای کم انتشار ، پیش از فشار کم فشار ، هسته ها و مواد فایبرگلاس بافته را معرفی کرده اند. این همه در مورد افزایش بازیافت و تجدیدپذیری ، کاهش محتوای استایرن و بهبود پردازش و کیفیت سطح است.
زمان پست: مه -05-2022
