Kompozit malzemeler 50 yılı aşkın süredir ticari olarak kullanılmaktadır. Ticarileşmenin ilk aşamalarında, yalnızca havacılık ve savunma gibi üst düzey uygulamalarda kullanılırlar. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, kompozit malzemeler spor malzemeleri, sivil havacılık, otomotiv, denizcilik, inşaat mühendisliği ve inşaat gibi farklı son kullanıcı sektörlerinde ticarileşmeye başlamıştır. Şimdiye kadar, kompozit malzemelerin (hem hammadde hem de üretim) maliyeti önceki yıllara kıyasla önemli ölçüde düşmüş ve bu da giderek artan sayıda sektörde geniş ölçekte kullanılmalarına olanak sağlamıştır.
Kompozit malzeme, belirli bir oranda elyaf ve reçine malzemesinin karışımıdır. Reçine matrisi kompozitin nihai şeklini belirlerken, elyaflar kompozit parçayı güçlendirmek için takviye görevi görür. Reçine/elyaf oranı, 1. Kademe veya Orijinal Ekipman Üreticisi (OEM) tarafından talep edilen parçanın mukavemet ve sertliğine göre değişir.
Birincil yük taşıyıcı yapı, reçine matrisine kıyasla daha yüksek oranda elyaf gerektirirken, ikincil yapı reçine matrisindeki elyafın yalnızca dörtte birini gerektirir. Bu durum çoğu endüstri için geçerlidir; reçine/elyaf oranı üretim yöntemine bağlıdır.
Deniz yat endüstrisi, köpük çekirdekli malzemeler de dahil olmak üzere kompozit malzemelerin küresel tüketiminde ana güç haline gelmiştir. Ancak, gemi yapımının yavaşlaması ve envanterlerin artmasıyla birlikte bir gerileme de yaşamıştır. Talepteki bu düşüş, tüketicilerin temkinli davranması, satın alma gücünün düşmesi ve sınırlı kaynakların daha kârlı ve temel iş faaliyetlerine kaydırılmasından kaynaklanıyor olabilir. Tersaneler de zararlarını azaltmak için ürünlerini ve iş stratejilerini yeniden düzenliyor. Bu dönemde, birçok küçük tersane, normal işlerini sürdüremeyerek işletme sermayesi kaybı nedeniyle geri çekilmek veya başka tersanelerle anlaşmak zorunda kaldı. Büyük yatların (>35 fit) üretimi darbe alırken, daha küçük tekneler (<24 fit) üretimin odak noktası haline geldi.
Neden kompozit malzemeler?
Kompozit malzemeler, tekne yapımında metal ve ahşap gibi diğer geleneksel malzemelere kıyasla birçok avantaj sunar. Çelik veya alüminyum gibi metallerle karşılaştırıldığında, kompozit malzemeler bir parçanın toplam ağırlığını %30 ila %40 oranında azaltabilir. Ağırlıktaki genel azalma, daha düşük işletme maliyetleri, daha düşük sera gazı emisyonları ve daha yüksek yakıt verimliliği gibi bir dizi ikincil fayda sağlar. Kompozit malzemelerin kullanımı, bileşen entegrasyonu yoluyla bağlantı elemanlarını ortadan kaldırarak ağırlığı daha da azaltır.
Kompozitler ayrıca tekne üreticilerine daha fazla tasarım özgürlüğü sunarak karmaşık şekillere sahip parçalar üretmeyi mümkün kılar. Ayrıca, kompozit bileşenler, daha düşük bakım maliyetleri ve korozyon direnci ve dayanıklılıkları sayesinde kurulum ve montaj maliyetleri sayesinde rakip malzemelerle karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük yaşam döngüsü maliyetlerine sahiptir. Kompozitlerin tekne OEM'leri ve 1. Kademe tedarikçiler arasında giderek daha fazla kabul görmesi şaşırtıcı değildir.
Deniz kompoziti
Kompozit malzemelerin eksikliklerine rağmen, birçok tersane ve 1. seviye tedarikçi, deniz yatlarında daha fazla kompozit malzeme kullanılacağına hâlâ ikna olmuş durumda.
Daha büyük teknelerin karbon fiber takviyeli plastikler (CFRP) gibi daha gelişmiş kompozitler kullanması beklenirken, daha küçük tekneler deniz kompozitlerine yönelik genel talebin ana itici gücü olacaktır. Örneğin, birçok yeni yat ve katamaranda, karbon fiber/epoksi ve poliüretan köpük gibi gelişmiş kompozit malzemeler gövde, omurga, güverte, kıç aynası, arma, bölme, kiriş ve direk yapmak için kullanılır. Ancak bu süper yatlar veya katamaranlar toplam tekne talebinin küçük bir kısmını oluşturur.
Kompozit malzemelerin eksikliklerine rağmen, birçok tersane ve 1. seviye tedarikçi, deniz yatlarında daha fazla kompozit malzeme kullanılacağına hâlâ ikna olmuş durumda.
Daha büyük teknelerin karbon fiber takviyeli plastikler (CFRP) gibi daha gelişmiş kompozitler kullanması beklenirken, daha küçük tekneler deniz kompozitlerine yönelik genel talebin ana itici gücü olacaktır. Örneğin, birçok yeni yat ve katamaranda, karbon fiber/epoksi ve poliüretan köpük gibi gelişmiş kompozit malzemeler gövde, omurga, güverte, kıç aynası, arma, bölme, kiriş ve direk yapmak için kullanılır. Ancak bu süper yatlar veya katamaranlar toplam tekne talebinin küçük bir kısmını oluşturur.
Teknelere olan genel talep; motorlu tekneler (içten takmalı, dıştan takmalı ve kıçtan tahrikli), jet botlar, özel su taşıtları ve yelkenli tekneleri (yatlar) kapsamaktadır.
Ham petrol fiyatları ve diğer girdi maliyetleriyle birlikte cam elyaf, termoset ve termoplastik reçine fiyatlarının artmasıyla kompozit fiyatları yükseliş eğiliminde olacaktır. Ancak, artan üretim kapasitesi ve alternatif hammaddelerin geliştirilmesi nedeniyle karbon elyaf fiyatlarının yakın gelecekte düşmesi beklenmektedir. Ancak karbon elyaf takviyeli plastikler, deniz kompozit talebinin yalnızca küçük bir kısmını oluşturduğundan, deniz kompozit fiyatları üzerindeki genel etkisi büyük olmayacaktır.
Öte yandan, cam elyafları deniz kompozitleri için hâlâ ana elyaf malzemeleri, doymamış polyesterler ve vinil esterler ise ana polimer malzemeleridir. Polivinil klorür (PVC), köpük çekirdek pazarında önemli bir paya sahip olmaya devam edecektir.
İstatistiklere göre, cam elyaf takviyeli kompozit malzemeler (GFRP), deniz kompozit malzemelerine olan toplam talebin %80'inden fazlasını oluştururken, köpük çekirdekli malzemeler %15'ini oluşturmaktadır. Geri kalan kısım ise, çoğunlukla büyük teknelerde ve niş pazarlardaki kritik darbe uygulamalarında kullanılan karbon elyaf takviyeli plastiklerdir.
Büyüyen deniz kompozitleri pazarı da yeni malzeme ve teknolojilere doğru bir eğilime tanık oluyor. Deniz kompozitleri tedarikçileri, yeni biyoreçineler, doğal lifler, düşük emisyonlu polyesterler, düşük basınçlı prepregler, çekirdekler ve dokuma fiberglas malzemeler sunarak bir inovasyon arayışına giriştiler. Her şey, geri dönüştürülebilirliği ve yenilenebilirliği artırmak, stiren içeriğini azaltmak ve işlenebilirliği ve yüzey kalitesini iyileştirmekle ilgili.
Gönderim zamanı: 05 Mayıs 2022
