Los materiales compuestos se han utilizado comercialmente durante más de 50 años.En las etapas iniciales de comercialización, solo se utilizan en aplicaciones de alta gama, como la aeroespacial y la defensa.A medida que avanza la tecnología, los materiales compuestos comienzan a comercializarse en diferentes industrias de usuarios finales, como artículos deportivos, aviación civil, automotriz, marina, ingeniería civil y construcción.Hasta el momento, el costo de los materiales compuestos (tanto materias primas como de fabricación) se ha reducido significativamente en comparación con años anteriores, lo que permite su uso a gran escala en un número cada vez mayor de industrias.
El material compuesto es una mezcla de material de fibra y resina en cierta proporción.Mientras que la matriz de resina determina la forma final del composite, las fibras actúan como refuerzos para fortalecer la pieza de composite.La proporción de resina a fibra varía según la resistencia y la rigidez de la pieza requerida por el fabricante de equipos originales (OEM) o de nivel 1.
La estructura portante primaria 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 proporción de resina a fibra depende del método de fabricación.
La industria de yates marinos se ha convertido en la fuerza principal en el consumo global de materiales compuestos, incluidos los materiales con núcleo de espuma.Sin embargo, también ha experimentado una recesión, con la desaceleración de la construcción naval y el aumento de los inventarios.Esta reducción en la demanda puede deberse a la cautela del consumidor, la disminución del poder adquisitivo y la reasignación de recursos limitados a actividades comerciales más rentables y centrales.Los astilleros también están realineando sus productos y estrategias comerciales para reducir las pérdidas.Durante este período, muchos pequeños astilleros se vieron obligados a retirarse o ser adquiridos debido a la pérdida de capital de trabajo, al no poder mantener el negocio normal.La fabricación de yates grandes (>35 pies) se vio afectada, mientras que los barcos más pequeños (<24 pies) se convirtieron en el foco de la fabricación.
¿Por qué materiales compuestos?
Los materiales compuestos ofrecen muchas ventajas sobre el metal y otros materiales tradicionales, como la madera, en la construcción de embarcaciones.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 por ciento.La reducción general de peso trae una letanía de beneficios secundarios, como menores costos operativos, menores emisiones de gases de efecto invernadero y 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 les permite crear piezas con formas complejas.Además, los componentes compuestos tienen costos de ciclo de vida significativamente más bajos si se los compara con materiales de la competencia debido a sus costos de mantenimiento más bajos y sus costos de instalación y ensamblaje debido a su resistencia a la corrosión y durabilidad también más bajos.No es de extrañar que los compuestos estén ganando aceptación entre los fabricantes de equipos originales (OEM) de embarcaciones y los proveedores de nivel 1.
compuesto marino
A pesar de las deficiencias de los materiales compuestos, muchos astilleros y proveedores de primer nivel todavía están convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
Si bien se espera que los barcos más grandes utilicen compuestos más avanzados, como plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), los barcos más pequeños serán el principal impulsor de la demanda general de compuestos marinos. Por ejemplo, en muchos yates y catamaranes nuevos, los materiales compuestos avanzados, como como la fibra de carbono/epoxi y la espuma de poliuretano, se utilizan para fabricar cascos, quillas, cubiertas, travesaños, aparejos, mamparos, largueros y mástiles. Pero estos superyates o catamaranes constituyen 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 todavía están convencidos de que se utilizarán más materiales compuestos en los yates marinos.
Si bien se espera que los barcos más grandes utilicen compuestos más avanzados, como plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), los barcos más pequeños serán el principal impulsor de la demanda general de compuestos marinos. Por ejemplo, en muchos yates y catamaranes nuevos, los materiales compuestos avanzados, como como la fibra de carbono/epoxi y la espuma de poliuretano, se utilizan para fabricar cascos, quillas, cubiertas, travesaños, aparejos, mamparos, largueros y mástiles. Pero estos superyates o catamaranes constituyen una pequeña parte de la demanda total de embarcaciones.
La demanda general de embarcaciones incluye lanchas a motor (intraborda, fueraborda y propulsión en popa), lanchas a reacción, embarcaciones privadas y veleros (yates).
Los precios de los compuestos seguirán una trayectoria ascendente, ya que los precios de las fibras de vidrio, los termoestables y las resinas termoplásticas aumentarán con los precios del petróleo crudo y otros costos de insumos.Sin embargo, se espera que los precios de la fibra de carbono disminuyan en un futuro cercano debido a una mayor capacidad de producción y al desarrollo de precursores alternativos.Pero su impacto general en los precios de los compuestos marinos no será grande, ya 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 de fibra para compuestos marinos, y los poliésteres insaturados y los ésteres vinílicos son los principales materiales poliméricos.El cloruro de polivinilo (PVC) seguirá ocupando una parte importante del mercado de 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 son plásticos reforzados con fibra de carbono, que se utilizan principalmente en grandes embarcaciones y aplicaciones de impacto crítico en nichos 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 biorresinas, fibras naturales, poliésteres de baja emisión, preimpregnados de baja presión, núcleos y materiales de fibra de vidrio tejida.Se trata de aumentar la reciclabilidad y la capacidad de renovación, reducir el contenido de estireno y mejorar la procesabilidad y la calidad de la superficie.
Hora de publicación: 05-may-2022