Os materiais compostos utilízanse comercialmente desde hai máis de 50 anos.Nas fases iniciais da comercialización, só se utilizan en aplicacións de gama alta como aeroespacial e defensa.A medida que a tecnoloxía segue avanzando, os materiais compostos comezan a ser comercializados en diferentes industrias de usuarios finais, como artigos deportivos, aviación civil, automoción, mariña, enxeñería civil e construción.Ata o momento, o custo dos materiais compostos (tanto de materias primas como de fabricación) baixou significativamente en comparación con anos anteriores, o que permitiu empregalos a gran escala nun número crecente de industrias.
O material composto é unha mestura de fibra e material de resina nunha determinada proporción.Mentres que a matriz de resina determina a forma final do composto, as fibras actúan como reforzos para reforzar a parte composta.A proporción de resina a fibra varía coa resistencia e rixidez da peza requirida polo Tier 1 ou o fabricante de equipos orixinais (OEM).
A estrutura de carga primaria require unha maior proporción de fibras en comparación coa matriz de resina, mentres que a estrutura secundaria require só unha cuarta parte das fibras da matriz de resina.Isto aplícase á maioría das industrias, a relación entre resina e fibra depende do método de fabricación.
A industria de iates mariños converteuse na principal forza no consumo global de materiais compostos, incluíndo materiais de núcleo de escuma.Non obstante, tamén experimentou un descenso, coa construción naval desacelerándose e as existencias subindo.Esta redución da demanda pode deberse á cautela dos consumidores, á diminución do poder adquisitivo e á reasignación de recursos limitados a actividades empresariais máis rendibles e fundamentais.Os estaleiros tamén están realiñando os seus produtos e estratexias comerciais para reducir as perdas.Durante este período, moitos pequenos estaleiros víronse obrigados a retirarse ou ser adquiridos debido á perda de capital circulante, incapaces de manter a actividade normal.A fabricación de grandes iates (>35 pés) tivo un éxito, mentres que os barcos máis pequenos (<24 pés) convertéronse no foco da fabricación.
Por que materiais compostos?
Os materiais compostos ofrecen moitas vantaxes sobre o metal e outros materiais tradicionais, como a madeira, na construción de barcos.En comparación cos metais como o aceiro ou o aluminio, os materiais compostos poden reducir o peso total dunha peza entre un 30 e un 40 por cento.A redución global de peso trae unha ladaíña de beneficios secundarios, como menores custos operativos, menores emisións de gases de efecto invernadoiro e maior eficiencia de combustible.O uso de materiais compostos tamén reduce aínda máis o peso eliminando elementos de fixación mediante a integración de compoñentes.
Os compostos tamén ofrecen aos construtores de barcos unha maior liberdade de deseño, o que permite crear pezas con formas complexas.Ademais, os compoñentes compostos teñen custos de ciclo de vida significativamente máis baixos se os comparamos con materiais competitivos debido aos seus custos de mantemento máis baixos e aos seus custos de instalación e montaxe debido á súa resistencia á corrosión e durabilidade.Non é de estrañar que os compostos estean gañando aceptación entre os OEM de barcos e os provedores de nivel 1.
Composite marino
A pesar das deficiencias dos materiais compostos, moitos estaleiros e provedores de nivel 1 aínda están convencidos de que se utilizarán máis materiais compostos nos iates mariños.
Aínda que se espera que os barcos máis grandes utilicen compostos máis avanzados como os plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), os barcos máis pequenos serán o principal motor da demanda global de compostos mariños. Por exemplo, en moitos iates e catamaráns novos, os materiais compostos avanzados, como como fibra de carbono/epoxi e escuma de poliuretano, utilízanse para facer cascos, quillas, cubertas, travesías, aparellos, anteparos, largueiros e mastros, pero estes superyates ou catamaráns constitúen unha pequena parte da demanda total dos barcos.
A pesar das deficiencias dos materiais compostos, moitos estaleiros e provedores de nivel 1 aínda están convencidos de que se utilizarán máis materiais compostos nos iates mariños.
Aínda que se espera que os barcos máis grandes utilicen compostos máis avanzados como os plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), os barcos máis pequenos serán o principal motor da demanda global de compostos mariños. Por exemplo, en moitos iates e catamaráns novos, os materiais compostos avanzados, como como fibra de carbono/epoxi e escuma de poliuretano, utilízanse para facer cascos, quillas, cubertas, travesías, aparellos, anteparos, largueiros e mastros, pero estes superyates ou catamaráns constitúen unha pequena parte da demanda total dos barcos.
A demanda global de embarcacións inclúe barcos a motor (introborda, fóra borda e popa), lanchas a reacción, embarcacións privadas e veleiros (yates).
Os prezos dos compostos estarán nunha traxectoria ascendente, xa que os prezos das fibras de vidro, termoestables e resinas termoplásticas subirán co prezo do cru e outros custos de insumos.Non obstante, espérase que os prezos da fibra de carbono caian nun futuro próximo debido ao aumento da capacidade de produción e ao desenvolvemento de precursores alternativos.Pero o seu impacto global nos prezos dos compostos mariños non será grande, xa que os plásticos reforzados con fibra de carbono representan só unha pequena parte da demanda de compostos mariños.
Por outra banda, as fibras de vidro seguen sendo os principais materiais de fibra para os compostos mariños, e os poliésteres insaturados e vinísteres son os principais materiais poliméricos.O cloruro de polivinilo (PVC) seguirá ocupando unha parte importante do mercado principal de escuma.
Segundo as estatísticas, os materiais compostos reforzados con fibra de vidro (GFRP) representan máis do 80% da demanda total de materiais compostos mariños, mentres que os materiais de núcleo de escuma representan o 15%.O resto son plásticos reforzados con fibra de carbono, que se utilizan principalmente en grandes embarcacións e aplicacións de impacto crítico en nichos de mercado.
O crecente mercado de compostos mariños tamén está a asistir a unha tendencia cara a novos materiais e tecnoloxías.Os provedores de compostos mariños embarcaron nunha procura de innovación, introducindo novas bioresinas, fibras naturais, poliésteres de baixas emisións, preimpregnados a baixa presión, núcleos e materiais de fibra de vidro tecidos.Trátase de aumentar a reciclabilidade e renovabilidade, reducir o contido de estireno e mellorar a procesabilidade e a calidade da superficie.
Hora de publicación: maio-05-2022