تم استخدام المواد المركبة تجاريًا لأكثر من 50 عامًا. في المراحل الأولية للتسويق ، يتم استخدامها فقط في التطبيقات الراقية مثل الطيران والدفاع. مع استمرار التقدم في التقدم ، بدأت المواد المركبة في تسويقها في صناعات المستخدم النهائية المختلفة مثل السلع الرياضية ، والطيران المدني ، والسيارات ، والبحرية ، والهندسة المدنية والبناء. حتى الآن ، انخفضت تكلفة المواد المركبة (المواد الخام والتصنيع) بشكل كبير مقارنة بالسنوات السابقة ، مما يتيح استخدامها على نطاق واسع في عدد متزايد من الصناعات.
المادة المركبة عبارة عن مزيج من الألياف والمواد الراتنج بنسبة معينة. بينما تحدد مصفوفة الراتنج الشكل النهائي للمركب ، تعمل الألياف كتعزيزات لتعزيز الجزء المركب. تختلف نسبة الراتنج إلى الألياف مع قوة وتصلب الجزء المطلوب من قبل الشركة 1 أو الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM).
يتطلب بنية الحمل الأولية حمولة نسبة أعلى من الألياف مقارنة بمصفوفة الراتنج ، في حين أن الهيكل الثانوي لا يتطلب سوى ربع الألياف في مصفوفة الراتنج. هذا ينطبق على معظم الصناعات ، تعتمد نسبة الراتنج إلى الألياف على طريقة التصنيع.
أصبحت صناعة اليخوت البحرية القوة الرئيسية في الاستهلاك العالمي للمواد المركبة ، بما في ذلك المواد الأساسية الرغوية. ومع ذلك ، فقد شهدت أيضًا انكماشًا ، مع تباطؤ بناء السفن وتسلق المخزون. قد يكون هذا التخفيض في الطلب يرجع إلى توخي الحذر للمستهلكين ، وانخفاض قوة الشراء ، وإعادة تخصيص الموارد المحدودة إلى أنشطة الأعمال الأكثر ربحية والأساسية. تقوم أحواض بناء السفن أيضًا بإعادة تنظيم منتجاتها واستراتيجيات العمل لتقليل الخسائر. خلال هذه الفترة ، تم إجبار العديد من أحواض بناء السفن الصغيرة على الانسحاب أو الحصول عليها بسبب فقدان رأس المال العامل ، غير قادر على الحفاظ على الأعمال العادية. حقق تصنيع اليخوت الكبيرة (> 35 قدمًا) نجاحًا كبيرًا ، بينما أصبحت القوارب الصغيرة (أقل من 24 قدمًا) محور التصنيع.
لماذا المواد المركبة؟
توفر المواد المركبة العديد من المزايا على المعادن والمواد التقليدية الأخرى ، مثل الخشب ، في بناء القوارب. بالمقارنة مع المعادن مثل الصلب أو الألومنيوم ، يمكن أن تقلل المواد المركبة من الوزن الكلي للجزء بنسبة 30 إلى 40 في المائة. يؤدي التخفيض الكلي في الوزن إلى مجموعة من الفوائد الثانوية ، مثل انخفاض تكاليف التشغيل وانخفاض انبعاثات غازات الدفيئة وزيادة كفاءة استهلاك الوقود. كما أن استخدام المواد المركبة يقلل من الوزن أيضًا عن طريق التخلص من السحابات من خلال تكامل المكون.
توفر المركبات أيضًا بناة القوارب حرية تصميم أكبر ، مما يجعل من الممكن إنشاء قطع غيار بأشكال معقدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المكونات المركبة لها تكاليف دورة حياة أقل بكثير إذا قارنها المرء بالمواد التنافسية بسبب انخفاض تكاليف الصيانة وتكاليف التثبيت والتجميع بسبب مقاومة التآكل والمتانة أيضًا. لا عجب في أن المركبات تكتسب قبولًا بين مصنعي المعدات الأصلية وموردي المستوى الأول.
المركب البحري
على الرغم من أوجه القصور في المواد المركبة ، لا يزال العديد من أحواض بناء السفن وموردي المستوى 1 مقتنعين بأن المزيد من المواد المركبة سيتم استخدامها في اليخوت البحرية.
في حين من المتوقع أن تستخدم القوارب الكبيرة مركبات أكثر تقدماً مثل المواد البلاستيكية المقواة بألياف الكربون (CFRP) ، فإن القوارب الأصغر ستكون المحرك الرئيسي للطلب الإجمالي لمركبات البحرية. لكن هذه اليخوت الفائقة أو الطوابق تشكل جزءًا صغيرًا من إجمالي الطلب على القوارب.
على الرغم من أوجه القصور في المواد المركبة ، لا يزال العديد من أحواض بناء السفن وموردي المستوى 1 مقتنعين بأن المزيد من المواد المركبة سيتم استخدامها في اليخوت البحرية.
في حين من المتوقع أن تستخدم القوارب الكبيرة مركبات أكثر تقدماً مثل المواد البلاستيكية المقواة بألياف الكربون (CFRP) ، فإن القوارب الأصغر ستكون المحرك الرئيسي للطلب الإجمالي لمركبات البحرية. لكن هذه اليخوت الفائقة أو الطوابق تشكل جزءًا صغيرًا من إجمالي الطلب على القوارب.
يتضمن الطلب الإجمالي على القوارب قوارب السيارات (الداخلية والخارجية والسيارة الصارمة) والقوارب النفاثة والقوارب المائية الخاصة والقوارب الشراعية (اليخوت).
ستكون الأسعار المركبة في مسار تصاعدي ، حيث ترتفع أسعار الألياف الزجاجية والحرارة والراتنجات المرنة الحرارية مع أسعار النفط الخام وتكاليف المدخلات الأخرى. ومع ذلك ، من المتوقع أن تنخفض أسعار ألياف الكربون في المستقبل القريب بسبب زيادة الطاقة الإنتاجية وتطوير السلائف البديلة. لكن تأثيره العام على أسعار المركب البحري لن يكون كبيرًا ، حيث تمثل البلاستيك المعززة بألياف الكربون جزءًا صغيرًا فقط من الطلب على المركبات البحرية.
من ناحية أخرى ، لا تزال الألياف الزجاجية هي مواد الألياف الرئيسية للمركبات البحرية ، والبوليستر غير المشبع واسترات الفينيل هي مواد البوليمر الرئيسية. سيستمر كلوريد البولي فينيل (PVC) في الحصول على حصة كبيرة من سوق الرغوة الأساسية.
وفقًا للإحصائيات ، تمثل المواد المركبة المعززة بالألياف الزجاجية (GFRP) أكثر من 80 ٪ من إجمالي الطلب على المواد المركبة البحرية ، بينما تمثل المواد الأساسية الرغوية 15 ٪. البقية هي المواد البلاستيكية المقواة بألياف الكربون ، والتي تستخدم بشكل أساسي في القوارب الكبيرة وتطبيقات التأثير الحرجة في الأسواق المتخصصة.
يشهد سوق المركبات البحرية المتنامية أيضًا اتجاهًا نحو مواد وتقنيات جديدة. شرع موردو المركبات البحرية في البحث عن الابتكار ، وإدخال الأثرية الحيوية الجديدة والألياف الطبيعية وأجهزة البوليستر منخفضة الانبعاثات ، و prects المنخفضة الضغط ، والنوى ، ومواد الألياف الزجاجية المنسوجة. الأمر كله يتعلق بزيادة قابلية إعادة التدوير وقابلية التجديد ، وتقليل محتوى الستايرين ، وتحسين قابلية المعالجة وجودة السطح.
وقت النشر: May-05-2022
