Los materiales compuestos se han utilizado comercialmente durante más de 50 años. En las etapas iniciales de comercialización, solo se usan en aplicaciones de alta gama como aeroespacial y defensa. A medida que la tecnología continúa avanzando, los materiales compuestos comienzan a comercializarse en diferentes industrias de usuario final, como artículos deportivos, aviación civil, automotriz, marina, ingeniería civil y construcción. Hasta ahora, el costo de los materiales compuestos (tanto materias primas como de fabricación) se ha reducido significativamente en comparación con años anteriores, lo que les permite usarse a gran escala en un número creciente de industrias.
El material compuesto es una mezcla de fibra y material de resina en una determinada proporción. Mientras que la matriz de resina determina la forma final del compuesto, las fibras actúan como refuerzos para fortalecer la parte compuesta. La relación de resina a fibra varía con la resistencia y la rigidez de la pieza requerida por el fabricante de equipos de nivel 1 o del equipo original (OEM).
La estructura principal de carga requiere una mayor proporción de fibras en comparación con la matriz de resina, mientras que la estructura secundaria requiere solo una cuarta parte de las fibras en la matriz de resina. Esto se aplica a la mayoría de las industrias, la relación de resina a fibra depende del método de fabricación.
La industria del yate marino se ha convertido en la principal fuerza en el consumo global de materiales compuestos, incluidos los materiales centrales de espuma. Sin embargo, también ha experimentado una recesión, con la desaceleración de la construcción naval y la escalada de inventarios. Esta reducción de la demanda puede deberse a la precaución del consumidor, la disminución del poder adquisitivo y la reasignación de recursos limitados para actividades comerciales más rentables y centrales. Los astilleros también están realineando sus productos y estrategias comerciales para reducir las pérdidas. Durante este período, muchos astilleros pequeños se vieron obligados a retirarse o ser adquiridos debido a la pérdida de capital de trabajo, incapaz de mantener negocios normales. La fabricación de grandes yates (> 35 pies) recibió un golpe, mientras que los barcos más pequeños (<24 pies) se convirtieron en el foco de la fabricación.
¿Por qué los materiales compuestos?
Los materiales compuestos ofrecen muchas ventajas sobre metal y otros materiales tradicionales, como la madera, en la construcción de botes. En comparación con los metales como el acero o el aluminio, los materiales compuestos pueden reducir el peso total de una parte en un 30 a 40 por ciento. La reducción general en el peso trae una letanía de beneficios secundarios, como costos operativos más bajos, más bajas emisiones de gases de efecto invernadero y una mayor eficiencia de combustible. El uso de materiales compuestos también reduce aún más el peso al eliminar los sujetadores a través de la integración de componentes.
Los compuestos también ofrecen a los constructores de embarcaciones una mayor libertad de diseño, lo que permite crear piezas con formas complejas. Además, los componentes compuestos tienen costos de ciclo de vida significativamente más bajos si uno los compara con materiales competitivos debido a sus menores costos de mantenimiento y sus costos de instalación y ensamblaje debido a su resistencia y durabilidad de corrosión también más bajos. No es de extrañar que los compuestos estén obteniendo aceptación entre los OEM de botes y los proveedores de nivel 1.
Compuesto marino
A pesar de las deficiencias de los materiales compuestos, muchos astilleros y proveedores de nivel 1 todavía están convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and mástiles, pero estos superyates o catamaranes constituyen una pequeña porción de demanda total de botes.
A pesar de las deficiencias de los materiales compuestos, muchos astilleros y proveedores de nivel 1 todavía están convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
While larger boats are expected to use more advanced composites such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP), smaller boats will be the main driver of the overall demand for marine composites.For example, in many new yachts and catamarans, advanced composite materials, such as carbon fiber/epoxy and polyurethane foam, are used to make hulls, keels, decks, transoms, rigs, bulkheads, stringers and mástiles, pero estos superyates o catamaranes constituyen una pequeña porción de demanda total de botes.
La demanda general de botes incluye botes de motor (interno, fuera de borda y popa), botes de reacción, embarcaciones privadas y veleros (yates).
Los precios de los compuestos estarán en una trayectoria ascendente, ya que los precios de las fibras de vidrio, termosets y resinas termoplásticas aumentarán con los precios del crudo y otros costos de insumos. Sin embargo, se espera que los precios de la fibra de carbono disminuyan en el futuro cercano debido al aumento de la capacidad de producción y el desarrollo de precursores alternativos. Pero su impacto general en los precios compuestos marinos no será grande, ya que los plásticos reforzados con fibra de carbono representan solo una pequeña porción de la demanda de compuestos marinos.
Por otro lado, las fibras de vidrio siguen siendo los principales materiales de fibra para los compuestos marinos, y los poliésteres y ésteres de vinilo insaturados son los principales materiales de polímero. El cloruro de polivinilo (PVC) continuará teniendo una participación importante del mercado de espuma central.
Según las estadísticas, los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio (GFRP) representan más del 80% de la demanda total de materiales compuestos marinos, mientras que los materiales del núcleo de espuma representan el 15%. El resto son plásticos reforzados con fibra de carbono, que se utilizan principalmente en barcos grandes y aplicaciones de impacto crítico en nicho de mercado.
El creciente mercado de compuestos marinos también está presenciando una tendencia hacia nuevos materiales y tecnologías. Los proveedores de compuestos marinos se han embarcado en una búsqueda de innovación, introduciendo nuevas bio-resinas, fibras naturales, poliéster de baja emisión, prepregs de baja presión, núcleos y materiales de fibra de vidrio tejido. Se trata de aumentar la reciclabilidad y la renovabilidad, reducir el contenido de estireno y mejorar la procesabilidad y la calidad de la superficie.
Tiempo de publicación: mayo-05-2022
