חומרים מרוכבים נמצאים בשימוש מסחרי כבר יותר מ-50 שנה. בשלבים הראשונים של המסחור, הם משמשים רק ביישומים מתקדמים כמו תעופה וחלל וביטחון. ככל שהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם, חומרים מרוכבים מתחילים להיות מסחורים בתעשיות שונות של משתמשים סופיים כמו מוצרי ספורט, תעופה אזרחית, רכב, ימי, הנדסה אזרחית ובנייה. עד כה, עלות החומרים המרוכבים (חומרי גלם וייצור כאחד) ירדה משמעותית בהשוואה לשנים קודמות, מה שמאפשר שימוש נרחב בהם במספר הולך וגדל של תעשיות.
החומר המרוכב הוא תערובת של סיבים וחומר שרף ביחס מסוים. בעוד שמטריצת השרף קובעת את הצורה הסופית של החומר המרוכב, הסיבים משמשים כחיזוקים לחיזוק החלק המרוכב. היחס בין שרף לסיבים משתנה בהתאם לחוזק ולקשיחות של החלק הנדרשים על ידי יצרן הציוד המקורי (OEM) או Tier 1.
המבנה הנושא עומס ראשוני דורש שיעור גבוה יותר של סיבים בהשוואה למטריצת השרף, בעוד שהמבנה המשני דורש רק רבע מהסיבים במטריצת השרף. זה חל על רוב התעשיות, היחס בין שרף לסיבים תלוי בשיטת הייצור.
תעשיית היאכטות הימיות הפכה לכוח העיקרי בצריכה העולמית של חומרים מרוכבים, כולל חומרי ליבה של קצף. עם זאת, היא חוותה גם ירידה, עם האטה בבניית ספינות ועלייה במלאי. ירידה זו בביקוש עשויה להיות תוצאה של זהירות צרכנים, ירידה בכוח הקנייה והקצאה מחדש של משאבים מוגבלים לפעילויות עסקיות רווחיות יותר וליבה. מספנות גם מתאימות את המוצרים והאסטרטגיות העסקיות שלהן כדי להפחית הפסדים. במהלך תקופה זו, מספנות קטנות רבות נאלצו לסגת או להירכש עקב אובדן הון חוזר, מבלי שיוכלו לשמור על עסקים רגילים. ייצור יאכטות גדולות (מעל 35 רגל) ספג מכה, בעוד שסירות קטנות יותר (פחות מ-24 רגל) הפכו למוקד הייצור.
למה חומרים מרוכבים?
חומרים מרוכבים מציעים יתרונות רבים על פני מתכת וחומרים מסורתיים אחרים, כגון עץ, בבניית סירות. בהשוואה למתכות כמו פלדה או אלומיניום, חומרים מרוכבים יכולים להפחית את המשקל הכולל של חלק ב-30 עד 40 אחוז. ההפחתה הכוללת במשקל מביאה שורה של יתרונות משניים, כגון עלויות תפעול נמוכות יותר, פליטות גזי חממה נמוכות יותר ויעילות דלק גבוהה יותר. השימוש בחומרים מרוכבים גם מפחית עוד יותר את המשקל על ידי ביטול מחברים באמצעות שילוב רכיבים.
חומרים מרוכבים מציעים גם לבוני סירות חופש עיצוב גדול יותר, מה שמאפשר ליצור חלקים בעלי צורות מורכבות. בנוסף, לרכיבים מרוכבים יש עלויות מחזור חיים נמוכות משמעותית אם משווים אותם לחומרים מתחרים בשל עלויות התחזוקה הנמוכות יותר שלהם, ועלויות ההתקנה וההרכבה שלהם, בשל עמידותם בפני קורוזיה ועמידותם, גם הן נמוכות יותר. אין פלא שחומרים מרוכבים זוכים להכרה בקרב יצרני ציוד מקורי לסירות וספקים ברמה 1.
קומפוזיט ימי
למרות החסרונות של חומרים מרוכבים, מספנות רבות וספקים ברמה 1 עדיין משוכנעים כי חומרים מרוכבים רבים יותר ישמשו ביאכטות ימיות.
בעוד שסירות גדולות יותר צפויות להשתמש בחומרים מרוכבים מתקדמים יותר כגון פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן (CFRP), סירות קטנות יותר יהיו הגורם העיקרי לביקוש הכולל לחומרים מרוכבים ימיים. לדוגמה, ביאכטות וקטמרנים חדשים רבים, חומרים מרוכבים מתקדמים, כגון סיבי פחמן/אפוקסי וקצף פוליאוריטן, משמשים לייצור גופי סירות, קילים, סיפונים, ירכות, אסדות, מחיצות, קורות תרנים ותרנים. אך יאכטות-על או קטמרנים אלה מהוות חלק קטן מכלל הביקוש לסירות.
למרות החסרונות של חומרים מרוכבים, מספנות רבות וספקים ברמה 1 עדיין משוכנעים כי חומרים מרוכבים רבים יותר ישמשו ביאכטות ימיות.
בעוד שסירות גדולות יותר צפויות להשתמש בחומרים מרוכבים מתקדמים יותר כגון פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן (CFRP), סירות קטנות יותר יהיו הגורם העיקרי לביקוש הכולל לחומרים מרוכבים ימיים. לדוגמה, ביאכטות וקטמרנים חדשים רבים, חומרים מרוכבים מתקדמים, כגון סיבי פחמן/אפוקסי וקצף פוליאוריטן, משמשים לייצור גופי סירות, קילים, סיפונים, ירכות, אסדות, מחיצות, קורות תרנים ותרנים. אך יאכטות-על או קטמרנים אלה מהוות חלק קטן מכלל הביקוש לסירות.
הביקוש הכולל לסירות כולל סירות מנוע (פנימית, חיצונית והנעה אחורית), סירות סילון, כלי שיט פרטיים וסירות מפרש (יאכטות).
מחירי החומרים המרוכבים יהיו במגמת עלייה, שכן מחירי סיבי זכוכית, תרמוסטט ושרפים תרמופלסטיים יעלו עם מחירי הנפט הגולמי ועלויות תשומות אחרות. עם זאת, מחירי סיבי הפחמן צפויים לרדת בעתיד הקרוב עקב עלייה בכושר הייצור ופיתוח של חומרים חלופיים. אך ההשפעה הכוללת על מחירי החומרים המרוכבים הימיים לא תהיה גדולה, שכן פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן מהווה רק חלק קטן מהביקוש לחומרים מרוכבים ימיים.
מצד שני, סיבי זכוכית עדיין הם חומרי הסיבים העיקריים עבור חומרים מרוכבים ימיים, ופוליאסטרים בלתי רוויים ואסטרים ויניל הם חומרי הפולימר העיקריים. פוליוויניל כלוריד (PVC) ימשיך להחזיק בנתח משמעותי משוק ליבות הקצף.
על פי הסטטיסטיקה, חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי זכוכית (GFRP) מהווים יותר מ-80% מכלל הביקוש לחומרים מרוכבים ימיים, בעוד שחומרי ליבת קצף מהווים 15%. השאר הם פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן, המשמש בעיקר בסירות גדולות וביישומים קריטיים בשווקי נישה.
שוק החומרים המרוכבים הימיים הגדל עד גם למגמה של חומרים וטכנולוגיות חדשים. ספקי חומרים מרוכבים ימיים יצאו למסע חדשנות, והציגו ביו-שרפים חדשים, סיבים טבעיים, פוליאסטרים בעלי פליטות נמוכות, פרפרגים בלחץ נמוך, ליבות וחומרי פיברגלס ארוגים. הכל עניין של הגברת יכולת המחזור והחידוש, הפחתת תכולת הסטירן ושיפור יכולת העיבוד ואיכות פני השטח.
זמן פרסום: 5 במאי 2022
