კომპოზიტური მასალები კომერციულად 50 წელზე მეტია გამოიყენება. კომერციალიზაციის საწყის ეტაპზე ისინი მხოლოდ მაღალი დონის ინდუსტრიებში გამოიყენება, როგორიცაა აერონავტიკა და თავდაცვა. ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, კომპოზიტური მასალები იწყებენ კომერციალიზაციას სხვადასხვა საბოლოო მომხმარებლის ინდუსტრიაში, როგორიცაა სპორტული საქონელი, სამოქალაქო ავიაცია, საავტომობილო, საზღვაო, სამოქალაქო ინჟინერია და მშენებლობა. ჯერჯერობით, კომპოზიტური მასალების (როგორც ნედლეულის, ასევე წარმოების) ღირებულება მნიშვნელოვნად შემცირდა წინა წლებთან შედარებით, რამაც მათი ფართომასშტაბიანი გამოყენების საშუალება მისცა სულ უფრო მეტ ინდუსტრიაში.
კომპოზიტური მასალა წარმოადგენს ბოჭკოსა და ფისოვანი მასალის ნაზავს გარკვეული პროპორციით. მიუხედავად იმისა, რომ ფისოვანი მატრიცა განსაზღვრავს კომპოზიტის საბოლოო ფორმას, ბოჭკოები მოქმედებენ როგორც გამაგრება კომპოზიტური ნაწილის გასამაგრებლად. ფისისა და ბოჭკოს თანაფარდობა განსხვავდება ნაწილის სიმტკიცისა და სიმყარის მიხედვით, რომელიც მოთხოვნილია პირველი დონის ან ორიგინალური აღჭურვილობის მწარმოებლის (OEM) მიერ.
პირველადი დატვირთვის მზიდი კონსტრუქცია ფისოვან მატრიცასთან შედარებით ბოჭკოების უფრო მაღალ პროპორციას მოითხოვს, ხოლო მეორადი სტრუქტურა ფისოვან მატრიცაში არსებული ბოჭკოების მხოლოდ მეოთხედს. ეს ეხება ინდუსტრიების უმეტესობას, ფისისა და ბოჭკოს თანაფარდობა დამოკიდებულია წარმოების მეთოდზე.
საზღვაო იახტების ინდუსტრია კომპოზიტური მასალების, მათ შორის ქაფის ბირთვის მასალების გლობალური მოხმარების მთავარ ძალად იქცა. თუმცა, მან ასევე განიცადა ვარდნა, გემთმშენებლობის შენელებისა და მარაგების ზრდის გამო. მოთხოვნის ეს შემცირება შესაძლოა გამოწვეული იყოს მომხმარებლის სიფრთხილით, მსყიდველობითი უნარის შემცირებით და შეზღუდული რესურსების უფრო მომგებიან და ძირითად ბიზნეს საქმიანობაზე გადანაწილებით. გემთსაშენი საწარმოები ასევე ახდენენ თავიანთი პროდუქციისა და ბიზნეს სტრატეგიების რეორგანიზაციას დანაკარგების შესამცირებლად. ამ პერიოდში, ბევრი მცირე გემთსაშენი იძულებული გახდა დაეტოვებინა ან შეძენილიყო საბრუნავი კაპიტალის დაკარგვის გამო, რადგან ვერ ახერხებდნენ ნორმალური ბიზნესის შენარჩუნებას. დიდი იახტების (>35 ფუტი) წარმოებამ დარტყმა განიცადა, ხოლო მცირე ზომის ნავების (<24 ფუტი) წარმოება გახდა ყურადღების ცენტრში.
რატომ კომპოზიტური მასალები?
ნავების მშენებლობაში კომპოზიტურ მასალებს მრავალი უპირატესობა აქვთ ლითონთან და სხვა ტრადიციულ მასალებთან, როგორიცაა ხე, შედარებით. ისეთ ლითონებთან შედარებით, როგორიცაა ფოლადი ან ალუმინი, კომპოზიტურ მასალებს შეუძლიათ ნაწილის საერთო წონის 30-40 პროცენტით შემცირება. წონის საერთო შემცირებას მოაქვს მრავალი მეორადი სარგებელი, როგორიცაა საოპერაციო ხარჯების შემცირება, სათბურის გაზების ემისიების შემცირება და საწვავის უფრო მაღალი ეფექტურობა. კომპოზიტური მასალების გამოყენება ასევე ამცირებს წონას კომპონენტების ინტეგრაციის გზით შესაკრავების აღმოფხვრის გზით.
კომპოზიტები ასევე ნავების მშენებლებს დიზაინის უფრო მეტ თავისუფლებას სთავაზობენ, რაც მათ რთული ფორმების მქონე ნაწილების შექმნის საშუალებას აძლევს. გარდა ამისა, კომპოზიტურ კომპონენტებს მნიშვნელოვნად დაბალი სასიცოცხლო ციკლის ხარჯები აქვთ კონკურენტულ მასალებთან შედარებით, მათი დაბალი მოვლა-პატრონობის ხარჯების გამო, ხოლო მონტაჟისა და აწყობის ხარჯები კოროზიისადმი მდგრადობისა და გამძლეობის გამო - ასევე დაბალი. გასაკვირი არ არის, რომ კომპოზიტები სულ უფრო მეტ აღიარებას იძენს ნავების ორიგინალი მწარმოებლებისა და პირველი დონის მომწოდებლების შორის.
საზღვაო კომპოზიტი
კომპოზიტური მასალების ნაკლოვანებების მიუხედავად, ბევრი გემთმშენებელი და პირველი დონის მომწოდებელი კვლავ დარწმუნებულია, რომ საზღვაო იახტებში უფრო მეტი კომპოზიტური მასალა იქნება გამოყენებული.
მიუხედავად იმისა, რომ დიდი ნავები, სავარაუდოდ, უფრო მოწინავე კომპოზიტებს, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული პლასტმასი (CFRP), გამოიყენებენ, მცირე ზომის ნავები საზღვაო კომპოზიტებზე საერთო მოთხოვნის მთავარი მამოძრავებელი ძალა იქნებიან. მაგალითად, ბევრ ახალ იახტასა და კატამარანში, მოწინავე კომპოზიტური მასალები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო/ეპოქსიდი და პოლიურეთანის ქაფი, გამოიყენება კორპუსის, კილების, გემბანების, ტრანსომების, დანადგარების, ტიხრების, შლაგბაუმების, სტრინგერებისა და ანძების დასამზადებლად. თუმცა, ეს სუპერიახტები ან კატამარანები ნავებზე მთლიანი მოთხოვნის მცირე ნაწილს შეადგენენ.
კომპოზიტური მასალების ნაკლოვანებების მიუხედავად, ბევრი გემთმშენებელი და პირველი დონის მომწოდებელი კვლავ დარწმუნებულია, რომ საზღვაო იახტებში უფრო მეტი კომპოზიტური მასალა იქნება გამოყენებული.
მიუხედავად იმისა, რომ დიდი ნავები, სავარაუდოდ, უფრო მოწინავე კომპოზიტებს, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული პლასტმასი (CFRP), გამოიყენებენ, მცირე ზომის ნავები საზღვაო კომპოზიტებზე საერთო მოთხოვნის მთავარი მამოძრავებელი ძალა იქნებიან. მაგალითად, ბევრ ახალ იახტასა და კატამარანში, მოწინავე კომპოზიტური მასალები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო/ეპოქსიდი და პოლიურეთანის ქაფი, გამოიყენება კორპუსის, კილების, გემბანების, ტრანსომების, დანადგარების, ტიხრების, შლაგბაუმების, სტრინგერებისა და ანძების დასამზადებლად. თუმცა, ეს სუპერიახტები ან კატამარანები ნავებზე მთლიანი მოთხოვნის მცირე ნაწილს შეადგენენ.
ნავებზე საერთო მოთხოვნა მოიცავს საავტომობილო ნავებს (შიდა, გარე და უკანა წამყვანი), რეაქტიული ნავებს, კერძო წყლის სატრანსპორტო საშუალებებს და იახტებს.
კომპოზიტების ფასები აღმავალი ტრაექტორიით გაიზრდება, რადგან მინის ბოჭკოების, თერმომყარი და თერმოპლასტიკური ფისების ფასები ნავთობის ფასებთან და სხვა რესურსების ხარჯებთან ერთად გაიზრდება. თუმცა, მოსალოდნელია, რომ ნახშირბადის ბოჭკოების ფასები უახლოეს მომავალში შემცირდება წარმოების მოცულობის ზრდისა და ალტერნატიული წინამორბედების განვითარების გამო. თუმცა, მისი საერთო გავლენა საზღვაო კომპოზიტების ფასებზე დიდი არ იქნება, რადგან ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული პლასტმასი საზღვაო კომპოზიტებზე მოთხოვნის მხოლოდ მცირე ნაწილს შეადგენს.
მეორე მხრივ, მინის ბოჭკოები კვლავ წარმოადგენს საზღვაო კომპოზიტების ძირითად ბოჭკოვან მასალას, ხოლო უჯერი პოლიესტერები და ვინილის ეთერები - ძირითად პოლიმერულ მასალებს. პოლივინილქლორიდი (PVC) კვლავაც დაიკავებს ქაფის ბირთვის ბაზრის ძირითად წილს.
სტატისტიკის მიხედვით, საზღვაო კომპოზიტურ მასალებზე მთლიანი მოთხოვნის 80%-ზე მეტს მინის ბოჭკოთი გამაგრებული კომპოზიტური მასალები (GFRP) შეადგენს, ხოლო 15%-ს - ქაფის ბირთვის მასალები. დანარჩენი ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული პლასტმასია, რომელიც ძირითადად გამოიყენება დიდ ნავებში და ნიშურ ბაზრებზე კრიტიკულ დარტყმით დამუშავების აპლიკაციებში.
მზარდი საზღვაო კომპოზიტების ბაზარი ასევე აკვირდება ახალი მასალებისა და ტექნოლოგიებისკენ მიდრეკილებას. საზღვაო კომპოზიტების მომწოდებლებმა ინოვაციების ძიება დაიწყეს, დანერგეს ახალი ბიოფისები, ბუნებრივი ბოჭკოები, დაბალი ემისიის პოლიესტერები, დაბალი წნევის პრეპრეგები, ბირთვები და ნაქსოვი მინაბოჭკოვანი მასალები. საქმე ეხება გადამუშავებადობისა და განახლებადობის გაზრდას, სტიროლის შემცველობის შემცირებას, დამუშავებადობისა და ზედაპირის ხარისხის გაუმჯობესებას.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 5 მაისი
