Los materiales compuestos se utilizan comercialmente desde hace más de 50 años. En sus inicios, su uso se limitaba a aplicaciones de alta gama, como la aeroespacial y la de defensa. Con el avance de la tecnología, los materiales compuestos se están empezando a comercializar en diversos sectores, como el de artículos deportivos, la aviación civil, la automoción, la industria naval, la ingeniería civil y la construcción. Hasta la fecha, el coste de los materiales compuestos (tanto de las materias primas como de la fabricación) ha disminuido considerablemente en comparación con años anteriores, lo que permite su uso a gran escala en un número creciente de industrias.
El material compuesto es una mezcla de fibra y resina en una proporción determinada. La matriz de resina determina la forma final del compuesto, mientras que las fibras actúan como refuerzo para fortalecer la pieza. La proporción de resina a fibra varía según la resistencia y rigidez requeridas por el proveedor de primer nivel o el fabricante de equipo original (OEM).
La estructura principal de soporte requiere una mayor proporción de fibras en comparación con la matriz de resina, mientras que la estructura secundaria solo requiere una cuarta parte de las fibras de la matriz de resina. Esto se aplica a la mayoría de las industrias; la proporción de resina a fibra depende del método de fabricación.
La industria de yates de recreo se ha convertido en el principal motor del consumo mundial de materiales compuestos, incluidos los de núcleo de espuma. Sin embargo, también ha experimentado una recesión, con una ralentización de la construcción naval y un aumento de los inventarios. Esta reducción de la demanda puede deberse a la cautela de los consumidores, la disminución del poder adquisitivo y la reasignación de recursos limitados a actividades comerciales más rentables y esenciales. Los astilleros también están reorientando sus productos y estrategias comerciales para reducir las pérdidas. Durante este período, muchos astilleros pequeños se vieron obligados a cerrar o ser adquiridos debido a la pérdida de capital circulante, al no poder mantener su actividad habitual. La fabricación de yates grandes (de más de 10,7 metros) se vio afectada, mientras que la producción de embarcaciones más pequeñas (de menos de 7,3 metros) se centró en la fabricación.
¿Por qué materiales compuestos?
En la construcción naval, los materiales compuestos ofrecen numerosas ventajas frente al metal y otros materiales tradicionales, como la madera. En comparación con metales como el acero o el aluminio, los materiales compuestos pueden reducir el peso total de una pieza entre un 30 % y un 40 %. Esta reducción de peso conlleva una serie de beneficios secundarios, como menores costes operativos, menores 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 elementos de fijación mediante la integración de componentes.
Los materiales compuestos también ofrecen a los constructores de embarcaciones una mayor libertad de diseño, permitiendo crear piezas con formas complejas. Además, los componentes compuestos presentan costes de ciclo de vida significativamente menores en comparación con los materiales de la competencia, debido a sus menores costes de mantenimiento, instalación y montaje, así como a su menor resistencia a la corrosión y durabilidad. No es de extrañar que los materiales compuestos estén ganando popularidad entre los fabricantes de equipos originales (OEM) y los proveedores de primer nivel de embarcaciones.
compuesto marino
A pesar de las deficiencias de los materiales compuestos, muchos astilleros y proveedores de primer nivel siguen convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
Si bien se espera que las embarcaciones de mayor tamaño utilicen compuestos más avanzados, como los plásticos reforzados con fibra de carbono (PRFC), las embarcaciones más pequeñas serán el principal motor de la demanda general de compuestos marinos. Por ejemplo, en muchos yates y catamaranes nuevos, se utilizan materiales compuestos avanzados, como fibra de carbono/epoxi y espuma de poliuretano, para fabricar cascos, quillas, cubiertas, espejos de popa, aparejos, mamparos, largueros y mástiles. Sin embargo, estos superyates o catamaranes representan una pequeña parte de la demanda total de embarcaciones.
A pesar de las deficiencias de los materiales compuestos, muchos astilleros y proveedores de primer nivel siguen convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
Si bien se espera que las embarcaciones de mayor tamaño utilicen compuestos más avanzados, como los plásticos reforzados con fibra de carbono (PRFC), las embarcaciones más pequeñas serán el principal motor de la demanda general de compuestos marinos. Por ejemplo, en muchos yates y catamaranes nuevos, se utilizan materiales compuestos avanzados, como fibra de carbono/epoxi y espuma de poliuretano, para fabricar cascos, quillas, cubiertas, espejos de popa, aparejos, mamparos, largueros y mástiles. Sin embargo, estos superyates o catamaranes representan una pequeña parte de la demanda total de embarcaciones.
La demanda total de embarcaciones incluye lanchas a motor (intraborda, fueraborda y con motor de popa), lanchas a reacción, embarcaciones privadas y veleros (yates).
Los precios de los materiales compuestos seguirán una tendencia alcista, ya que los precios de las fibras de vidrio, los termoestables y las resinas termoplásticas aumentarán en consonancia con los precios del petróleo crudo y otros costes de producción. Sin embargo, se prevé que los precios de la fibra de carbono disminuyan a corto plazo debido al aumento de la capacidad de producción y al desarrollo de precursores alternativos. No obstante, su impacto general en los precios de los compuestos marinos no será significativo, dado que los plásticos reforzados con fibra de carbono representan solo una pequeña parte de la demanda de compuestos marinos.
Por otro lado, las fibras de vidrio siguen siendo los principales materiales fibrosos para los compuestos marinos, y los poliésteres insaturados y los ésteres vinílicos son los principales materiales poliméricos. El cloruro de polivinilo (PVC) continuará ostentando una importante cuota de mercado en el sector de los núcleos de espuma.
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 con núcleo de espuma representan el 15%. El resto corresponde a plásticos reforzados con fibra de carbono, que se utilizan principalmente en embarcaciones de gran tamaño y en aplicaciones de alta resistencia a impactos en nichos de mercado.
El creciente mercado de compuestos marinos también experimenta una tendencia hacia nuevos materiales y tecnologías. Los proveedores de compuestos marinos se han embarcado en una búsqueda constante de innovación, introduciendo nuevas biorresinas, fibras naturales, poliésteres de bajas emisiones, preimpregnados de baja presión, núcleos y materiales de fibra de vidrio tejida. El objetivo es aumentar la reciclabilidad y la renovabilidad, reducir el contenido de estireno y mejorar la procesabilidad y la calidad superficial.
Fecha de publicación: 5 de mayo de 2022
