I materiali compositi sono stati utilizzati commercialmente per più di 50 anni.Nelle fasi iniziali della commercializzazione, vengono utilizzati solo in applicazioni di fascia alta come l'aerospaziale e la difesa.Mentre la tecnologia continua ad avanzare, i materiali compositi iniziano a essere commercializzati in diversi settori di utenti finali come articoli sportivi, aviazione civile, automobilistico, marittimo, ingegneria civile e costruzioni.Finora, il costo dei materiali compositi (sia materie prime che produzione) è diminuito notevolmente rispetto agli anni precedenti, consentendone l'utilizzo su larga scala in un numero crescente di industrie.
Il materiale composito è una miscela di fibra e materiale in resina in una certa proporzione.Mentre la matrice di resina determina la forma finale del composito, le fibre fungono da rinforzi per rafforzare la parte composita.Il rapporto tra resina e fibra varia in base alla resistenza e alla rigidità della parte richieste dal Tier 1 o dal produttore di apparecchiature originali (OEM).
La struttura portante primaria richiede una proporzione maggiore di fibre rispetto alla matrice di resina, mentre la struttura secondaria richiede solo un quarto delle fibre nella matrice di resina.Questo vale per la maggior parte delle industrie, il rapporto tra resina e fibra dipende dal metodo di produzione.
L'industria degli yacht marini è diventata la forza principale nel consumo globale di materiali compositi, compresi i materiali di base in schiuma.Tuttavia, ha anche subito una flessione, con il rallentamento della costruzione navale e l'aumento delle scorte.Questa riduzione della domanda può essere dovuta alla cautela dei consumatori, al calo del potere d'acquisto e alla riallocazione di risorse limitate verso attività più redditizie e di core business.I cantieri navali stanno anche riallineando i loro prodotti e le loro strategie commerciali per ridurre le perdite.Durante questo periodo molti piccoli cantieri navali furono costretti a ritirarsi o ad essere acquisiti a causa della perdita di capitale circolante, impossibilitati a mantenere la normale attività.La produzione di grandi yacht (> 35 piedi) ha subito un duro colpo, mentre le barche più piccole (< 24 piedi) sono diventate il fulcro della produzione.
Perché i materiali compositi?
I materiali compositi offrono molti vantaggi rispetto al metallo e ad altri materiali tradizionali, come il legno, nella costruzione di imbarcazioni.Rispetto a metalli come acciaio o alluminio, i materiali compositi possono ridurre il peso complessivo di una parte dal 30 al 40%.La riduzione complessiva del peso porta una litania di vantaggi secondari, come minori costi operativi, minori emissioni di gas serra e maggiore efficienza del carburante.L'uso di materiali compositi riduce ulteriormente il peso eliminando i dispositivi di fissaggio attraverso l'integrazione dei componenti.
I compositi offrono inoltre ai costruttori di barche una maggiore libertà di progettazione, consentendo di creare parti con forme complesse.Inoltre, i componenti compositi hanno costi del ciclo di vita significativamente inferiori se confrontati con materiali della concorrenza a causa dei minori costi di manutenzione e dei costi di installazione e assemblaggio dovuti alla loro resistenza alla corrosione e durata.Non c'è da meravigliarsi che i compositi stiano guadagnando consensi tra gli OEM di imbarcazioni e i fornitori di primo livello.
Composto marino
Nonostante le carenze dei materiali compositi, molti cantieri navali e fornitori Tier 1 sono ancora convinti che verranno utilizzati più materiali compositi negli yacht marini.
Mentre ci si aspetta che le barche più grandi utilizzino compositi più avanzati come la plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP), le barche più piccole saranno il principale motore della domanda complessiva di compositi marini. Ad esempio, in molti nuovi yacht e catamarani, materiali compositi avanzati, come come fibra di carbonio/epossidica e schiuma poliuretanica, vengono utilizzati per realizzare scafi, chiglie, ponti, traverse, armo, paratie, traverse e alberi, ma questi superyacht o catamarani costituiscono una piccola parte della domanda totale di barche.
Nonostante le carenze dei materiali compositi, molti cantieri navali e fornitori Tier 1 sono ancora convinti che verranno utilizzati più materiali compositi negli yacht marini.
Mentre ci si aspetta che le barche più grandi utilizzino compositi più avanzati come la plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP), le barche più piccole saranno il principale motore della domanda complessiva di compositi marini. Ad esempio, in molti nuovi yacht e catamarani, materiali compositi avanzati, come come fibra di carbonio/epossidica e schiuma poliuretanica, vengono utilizzati per realizzare scafi, chiglie, ponti, traverse, armo, paratie, traverse e alberi, ma questi superyacht o catamarani costituiscono una piccola parte della domanda totale di barche.
La domanda complessiva di imbarcazioni comprende barche a motore (entrobordo, fuoribordo e stern drive), jet boat, moto d'acqua private e barche a vela (yacht).
I prezzi dei compositi seguiranno una traiettoria al rialzo, poiché i prezzi delle fibre di vetro, dei termoindurenti e delle resine termoplastiche aumenteranno con i prezzi del petrolio greggio e altri costi di input.Tuttavia, i prezzi della fibra di carbonio dovrebbero diminuire nel prossimo futuro a causa dell'aumento della capacità produttiva e dello sviluppo di precursori alternativi.Ma il suo impatto complessivo sui prezzi dei compositi marini non sarà grande, poiché la plastica rinforzata con fibra di carbonio rappresenta solo una piccola parte della domanda di compositi marini.
D'altra parte, le fibre di vetro sono ancora i principali materiali in fibra per i compositi marini e i poliesteri insaturi e gli esteri vinilici sono i principali materiali polimerici.Il cloruro di polivinile (PVC) continuerà a detenere una quota importante del mercato delle anime in schiuma.
Secondo le statistiche, i materiali compositi rinforzati con fibra di vetro (GFRP) rappresentano oltre l'80% della domanda totale di materiali compositi marini, mentre i materiali con anima in schiuma rappresentano il 15%.Il resto sono materie plastiche rinforzate con fibra di carbonio, utilizzate principalmente in grandi imbarcazioni e applicazioni di impatto critico nei mercati di nicchia.
Anche il crescente mercato dei compositi marini sta assistendo a una tendenza verso nuovi materiali e tecnologie.I fornitori di compositi marini hanno intrapreso una ricerca di innovazione, introducendo nuove bio-resine, fibre naturali, poliesteri a bassa emissione, prepreg a bassa pressione, anime e materiali in fibra di vetro intrecciata.Si tratta di aumentare la riciclabilità e la rinnovabilità, ridurre il contenuto di stirene e migliorare la lavorabilità e la qualità della superficie.
Tempo di pubblicazione: maggio-05-2022