חומרים מרוכבים נמצאים בשימוש מסחרי כבר יותר מ-50 שנה.בשלבים הראשונים של המסחור, הם משמשים רק ביישומים מתקדמים כגון תעופה וחלל והגנה.ככל שהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם, חומרים מרוכבים מתחילים להיות ממוסחרים בתעשיות שונות של משתמשי קצה כמו מוצרי ספורט, תעופה אזרחית, רכב, ימי, הנדסה אזרחית ובנייה.עד כה, העלות של חומרים מרוכבים (הן חומרי גלם והן ייצור) ירדה משמעותית בהשוואה לשנים קודמות, מה שמאפשר שימוש בהם בקנה מידה גדול במספר הולך וגדל של תעשיות.
החומר המרוכב הוא תערובת של סיבים וחומר שרף בפרופורציה מסוימת.בעוד שמטריצת השרף קובעת את הצורה הסופית של המרוכב, הסיבים פועלים כחיזוקים לחיזוק החלק המרוכב.היחס בין שרף לסיבים משתנה עם החוזק והקשיחות של החלק הנדרש על ידי Tier 1 או יצרן הציוד המקורי (OEM).
המבנה הנושא את העומס הראשוני 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 הימית הפכה לכוח העיקרי בצריכה העולמית של חומרים מרוכבים, כולל חומרי ליבת קצף.עם זאת, היא חוותה גם מיתון, עם האטה בבניית ספינות והמלאי עלה.ירידה זו בביקוש עשויה לנבוע מזהירות צרכנים, ירידה בכוח הקנייה, והקצאה מחדש של משאבים מוגבלים לפעילויות עסקיות רווחיות יותר וליבה.מספנות גם מיישרות מחדש את המוצרים והאסטרטגיות העסקיות שלהן כדי לצמצם הפסדים.במהלך תקופה זו, מספנות קטנות רבות נאלצו לסגת או להירכש עקב אובדן הון חוזר, ללא יכולת לקיים עסקים תקינים.ייצור יאכטות גדולות (מעל 35 רגל) ספג מכה, בעוד סירות קטנות יותר (<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 כגון פלדה או אלומיניום, חומרים מרוכבים יכולים להפחית את המשקל הכולל של חלק ב-30 עד 40 אחוז.ההפחתה הכוללת במשקל מביאה למספר יתרונות משניים, כגון עלויות תפעול נמוכות יותר, פליטת גזי חממה נמוכה יותר ויעילות דלק גבוהה יותר.השימוש בחומרים מרוכבים גם מפחית משקל נוסף על ידי ביטול מחברים באמצעות שילוב רכיבים.
חומרים מרוכבים גם מציעים לבוני סירות חופש עיצובי גדול יותר, מה שמאפשר ליצור חלקים בעלי צורות מורכבות.בנוסף, לרכיבים מרוכבים יש עלויות מחזור חיים נמוכות משמעותית אם משווים אותם לחומרים תחרותיים בשל עלויות התחזוקה הנמוכות שלהם ועלויות ההתקנה וההרכבה שלהם בשל עמידותם בפני קורוזיה ועמידותם גם נמוכות יותר.אין זה פלא שחומרים מרוכבים זוכים להכרה בקרב יצרני OEM של סירות וספקי Tier 1.
מרוכב ימי
למרות החסרונות של חומרים מרוכבים, מספנות רבות וספקי Tier 1 עדיין משוכנעים שייעשה שימוש בחומרים מרוכבים נוספים ביאכטות ימיות.
בעוד שסירות גדולות יותר צפויות להשתמש בחומרים מרוכבים מתקדמים יותר כגון פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן (CFRP), סירות קטנות יותר יהיו המניע העיקרי של הביקוש הכולל לחומרים מרוכבים ימיים. לדוגמה, ביאכטות וקטמרנים חדשים רבים, חומרים מרוכבים מתקדמים, כגון כמו סיבי פחמן/אפוקסי וקצף פוליאוריטן, משמשים לייצור קליפות, קילים, סיפונים, טרנסומים, אסדות, מחיצות, מיתרים ותרנים, אבל הסופר-יאכטות או הקטמרנים הללו מהווים חלק קטן מהביקוש הכולל לסירות.
למרות החסרונות של חומרים מרוכבים, מספנות רבות וספקי Tier 1 עדיין משוכנעים שייעשה שימוש בחומרים מרוכבים נוספים ביאכטות ימיות.
בעוד שסירות גדולות יותר צפויות להשתמש בחומרים מרוכבים מתקדמים יותר כגון פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן (CFRP), סירות קטנות יותר יהיו המניע העיקרי של הביקוש הכולל לחומרים מרוכבים ימיים. לדוגמה, ביאכטות וקטמרנים חדשים רבים, חומרים מרוכבים מתקדמים, כגון כמו סיבי פחמן/אפוקסי וקצף פוליאוריטן, משמשים לייצור קליפות, קילים, סיפונים, טרנסומים, אסדות, מחיצות, מיתרים ותרנים, אבל הסופר-יאכטות או הקטמרנים הללו מהווים חלק קטן מהביקוש הכולל לסירות.
הביקוש הכולל לסירות כולל סירות מנוע (הנעה פנימית, חיצונית וירכתיים), סירות סילון, כלי שיט פרטיים וסירות מפרש (יאכטות).
מחירי החומרים המרוכבים יהיו במגמת עלייה, שכן מחירי סיבי זכוכית, תרמוסטים ושרף תרמופלסטי יעלו עם מחירי הנפט הגולמי ועלויות תשומה אחרות.עם זאת, מחירי סיבי הפחמן צפויים לרדת בתקופה הקרובה עקב הגברת כושר הייצור ופיתוחם של חומרים מבשרים חלופיים.אבל ההשפעה הכוללת שלה על מחירי המרוכבים הימיים לא תהיה גדולה, שכן פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן מהווה רק חלק קטן מהביקוש לחומרים מרוכבים ימיים.
מצד שני, סיבי זכוכית הם עדיין חומרי הסיבים העיקריים עבור חומרים מרוכבים ימיים, ופוליאסטרים בלתי רוויים ואסטרים ויניל הם החומרים הפולימריים העיקריים.פוליוויניל כלוריד (PVC) ימשיך להחזיק בנתח עיקרי בשוק ליבת הקצף.
על פי הסטטיסטיקה, חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי זכוכית (GFRP) מהווים יותר מ-80% מהביקוש הכולל לחומרים מרוכבים ימיים, בעוד שחומרי ליבת קצף מהווים 15%.השאר הם פלסטיק מחוזק בסיבי פחמן, המשמשים בעיקר בסירות גדולות ויישומי השפעה קריטיים בשווקי נישה.
שוק החומרים המרוכבים הימיים הגדל גם הוא עד למגמה של חומרים וטכנולוגיות חדשות.ספקי חומרים מרוכבים ימיים יצאו למסע אחר חדשנות, והציגו ביו-שרפים חדשים, סיבים טבעיים, פוליאסטרים בעלי פליטה נמוכה, prepregs בלחץ נמוך, ליבות וחומרי פיברגלס ארוגים.הכל על הגברת יכולת המיחזור וההתחדשות, הפחתת תכולת סטירן ושיפור יכולת העיבוד ואיכות פני השטח.
זמן פרסום: מאי-05-2022