Kompositmaterial har använts kommersiellt i mer än 50 år. I de inledande skedena av kommersialisering används de endast i avancerade applikationer som flyg- och rymdindustrin och försvarsindustrin. I takt med att tekniken fortsätter att utvecklas börjar kompositmaterial kommersialiseras i olika slutanvändarindustrier som sportartiklar, civilflyg, fordonsindustrin, marinindustrin, anläggningsteknik och byggbranschen. Hittills har kostnaden för kompositmaterial (både råvaror och tillverkning) sjunkit avsevärt jämfört med tidigare år, vilket gör att de kan användas i stor skala i ett ökande antal industrier.
Kompositmaterialet är en blandning av fiber och hartsmaterial i en viss proportion. Medan hartsmatrisen bestämmer kompositens slutliga form, fungerar fibrerna som förstärkningar för att stärka kompositdelen. Förhållandet mellan harts och fiber varierar med den styrka och styvhet hos delen som krävs av Tier 1-tillverkaren eller originalutrustningstillverkaren (OEM).
Den primära bärande strukturen kräver en högre andel fibrer jämfört med hartsmatrisen, medan den sekundära strukturen bara kräver en fjärdedel av fibrerna i hartsmatrisen. Detta gäller de flesta industrier, förhållandet mellan harts och fiber beror på tillverkningsmetoden.
Den marina yachtindustrin har blivit den viktigaste drivkraften i den globala konsumtionen av kompositmaterial, inklusive skumkärnmaterial. Den har dock också upplevt en nedgång, med en avmattning i varvsindustrin och ökande lager. Denna minskade efterfrågan kan bero på konsumenternas försiktighet, minskande köpkraft och omfördelning av begränsade resurser till mer lönsamma och kärnverksamheter. Varv omstrukturerar också sina produkter och affärsstrategier för att minska förluster. Under denna period tvingades många små varv att dra sig tillbaka eller bli uppköpta på grund av förlust av rörelsekapital, då de inte kunde upprätthålla normal verksamhet. Tillverkningen av stora yachter (>35 fot) drabbades hårt, medan mindre båtar (<24 fot) blev fokus för tillverkningen.
Varför kompositmaterial?
Kompositmaterial erbjuder många fördelar jämfört med metall och andra traditionella material, såsom trä, vid båtkonstruktion. Jämfört med metaller som stål eller aluminium kan kompositmaterial minska den totala vikten på en del med 30 till 40 procent. Den totala viktminskningen medför en rad sekundära fördelar, såsom lägre driftskostnader, lägre utsläpp av växthusgaser och bättre bränsleeffektivitet. Användningen av kompositmaterial minskar också vikten ytterligare genom att eliminera fästelement genom komponentintegration.
Kompositer ger också båtbyggare större designfrihet, vilket gör det möjligt att skapa delar med komplexa former. Dessutom har kompositkomponenter betydligt lägre livscykelkostnader om man jämför dem med konkurrerande material på grund av deras lägre underhållskostnader och deras installations- och monteringskostnader på grund av deras korrosionsbeständighet och hållbarhet är också lägre. Det är inte konstigt att kompositer blir alltmer accepterade bland båttillverkare och Tier 1-leverantörer.
Marin komposit
Trots kompositmaterialens brister är många varv och Tier 1-leverantörer fortfarande övertygade om att fler kompositmaterial kommer att användas i marina yachter.
Medan större båtar förväntas använda mer avancerade kompositer som kolfiberförstärkt plast (CFRP), kommer mindre båtar att vara den främsta drivkraften för den totala efterfrågan på marina kompositer. Till exempel används avancerade kompositmaterial, såsom kolfiber/epoxi och polyuretanskum, i många nya yachter och katamaraner för att tillverka skrov, kölar, däck, akterspegel, riggar, skott, stringers och master. Men dessa superyachter eller katamaraner utgör en liten del av den totala efterfrågan på båtar.
Trots kompositmaterialens brister är många varv och Tier 1-leverantörer fortfarande övertygade om att fler kompositmaterial kommer att användas i marina yachter.
Medan större båtar förväntas använda mer avancerade kompositer som kolfiberförstärkt plast (CFRP), kommer mindre båtar att vara den främsta drivkraften för den totala efterfrågan på marina kompositer. Till exempel används avancerade kompositmaterial, såsom kolfiber/epoxi och polyuretanskum, i många nya yachter och katamaraner för att tillverka skrov, kölar, däck, akterspegel, riggar, skott, stringers och master. Men dessa superyachter eller katamaraner utgör en liten del av den totala efterfrågan på båtar.
Den totala efterfrågan på båtar omfattar motorbåtar (inombordsbåtar, utombordsbåtar och sterndrivna båtar), jetbåtar, privata vattenfarkoster och segelbåtar (yachter).
Kompositpriserna kommer att vara på en uppåtgående trend, eftersom priserna på glasfibrer, härdplaster och termoplaster kommer att stiga i takt med råoljepriserna och andra insatskostnader. Kolfiberpriserna förväntas dock sjunka inom en snar framtid på grund av ökad produktionskapacitet och utvecklingen av alternativa prekursorer. Men dess totala inverkan på marina kompositpriser kommer inte att vara stor, eftersom kolfiberförstärkta plaster endast står för en liten del av efterfrågan på marina kompositer.
Å andra sidan är glasfibrer fortfarande de viktigaste fibermaterialen för marina kompositer, och omättade polyestrar och vinylestrar är de viktigaste polymermaterialen. Polyvinylklorid (PVC) kommer att fortsätta att ha en stor andel av marknaden för skumkärnor.
Enligt statistik står glasfiberförstärkta kompositmaterial (GFRP) för mer än 80 % av den totala efterfrågan på marina kompositmaterial, medan skumkärnmaterial står för 15 %. Resten är kolfiberförstärkta plaster, som huvudsakligen används i stora båtar och kritiska stötar inom nischmarknader.
Den växande marknaden för marina kompositer upplever också en trend mot nya material och teknologier. Leverantörer av marina kompositer har inlett en strävan efter innovation och introducerat nya biohartser, naturfibrer, lågutsläppspolyesterar, lågtrycks-prepregs, kärnor och vävda glasfibermaterial. Allt handlar om att öka återvinningsbarheten och förnybarheten, minska styrenhalten och förbättra bearbetbarheten och ytkvaliteten.
Publiceringstid: 5 maj 2022
