Material konposatuak 50 urte baino gehiagoz erabili izan dira komertzialki. Merkataritza-faseetan, goi-mailako aplikazioetan bakarrik erabiltzen dira, hala nola aeroespaziala eta defentsan. Teknologiak aurrera egiten duen heinean, material konposatuak hainbat azken erabiltzaile-industriatan merkaturatzen hasi dira, hala nola kirol-ondasunen, hegazkingintza zibilaren, automobilgintzaren, itsasontzien, ingeniaritza zibilaren eta eraikuntzaren sektoreetan. Orain arte, material konposatuen kostua (bai lehengaien bai fabrikazioaren kostua) nabarmen jaitsi da aurreko urteekin alderatuta, eta horrek aukera ematen du eskala handian gero eta industria gehiagotan erabiltzeko.
Material konposatua zuntz eta erretxinazko material nahasketa bat da, proportzio jakin batean. Erretxina matrizeak konposatuaren azken forma zehazten duen bitartean, zuntzek errefortzu gisa jokatzen dute konposatuaren pieza indartzeko. Erretxinaren eta zuntzaren arteko erlazioa Tier 1 edo Jatorrizko Ekipamenduen Fabrikatzaileak (OEM) eskatutako piezaren erresistentziaren eta zurruntasunaren arabera aldatzen da.
Lehen mailako karga-egitura euskarrirako, erretxina-matrizeak baino zuntz proportzio handiagoa behar da, bigarren mailako egiturarako, berriz, erretxina-matrizearen zuntzen laurdena baino ez da behar. Hau industria gehienetan aplikatzen da, erretxina eta zuntzaren arteko erlazioa fabrikazio-metodoaren araberakoa da.
Itsas belaontzien industria material konposatuen kontsumo globalean indar nagusia bihurtu da, apar-nukleoko materialak barne. Hala ere, beherakada bat ere izan du, ontzigintza moteldu eta inbentarioak igo egin baitira. Eskariaren murrizketa hau kontsumitzaileen zuhurtzia, erosahalmena gutxitzea eta baliabide mugatuak negozio-jarduera errentagarriago eta nagusietara birbideratzea izan daiteke. Ontziolek ere beren produktuak eta negozio-estrategiak berrantolatzen ari dira galerak murrizteko. Aldi horretan, ontziola txiki asko erretiratu edo erosi behar izan zituzten funtzionamendu-kapitalaren galeraren ondorioz, negozio normalak mantendu ezinik. Belate handien (>35 oineko) fabrikazioak kolpea jaso zuen, eta ontzi txikiagoen (<24 oineko) fabrikazioaren ardatz bihurtu ziren.
Zergatik material konposatuak?
Material konposatuek abantaila asko eskaintzen dituzte metalarekin eta beste material tradizional batzuekin alderatuta, hala nola egurrarekin, itsasontzien eraikuntzan. Altzairu edo aluminio bezalako metalekin alderatuta, material konposatuek pieza baten pisu osoa % 30etik % 40ra murriztu dezakete. Pisuaren murrizketa orokorrak bigarren mailako onura ugari dakartza, hala nola funtzionamendu-kostu txikiagoak, berotegi-efektuko gasen isuri txikiagoak eta erregai-eraginkortasun handiagoa. Material konposatuen erabilerak pisua ere gehiago murrizten du, osagaien integrazioaren bidez lotura-elementuak ezabatuz.
Konpositeek diseinu askatasun handiagoa eskaintzen diete itsasontzien eraikitzaileei, forma konplexuko piezak sortzea posible eginez. Gainera, konpositezko osagaien bizi-zikloaren kostuak nabarmen txikiagoak dira lehiakide diren materialekin alderatzen badira, mantentze-kostu txikiagoak dituztelako, eta instalazio eta muntaketa kostuak ere txikiagoak direlako, korrosioarekiko erresistentzia eta iraunkortasuna direlako. Ez da harritzekoa konpositeak gero eta onarpen handiagoa izatea itsasontzien OEMen eta 1. mailako hornitzaileen artean.
Itsas konpositea
Material konposatuen gabeziak izan arren, ontziola eta 1. mailako hornitzaile askok oraindik ere konbentzituta daude material konposatu gehiago erabiliko direla itsas belaontzietan.
Ontzi handiagoek konposite aurreratuagoak, hala nola karbono-zuntzez indartutako plastikoak (CFRP), erabiltzea espero den arren, ontzi txikiagoak izango dira itsas konpositeen eskari orokorraren eragile nagusiak. Adibidez, belaontzi eta katamaran berri askotan, material konposite aurreratuak, hala nola karbono-zuntza/epoxi eta poliuretanozko aparra, erabiltzen dira kroskoak, gilak, kubiertak, popak, plataformak, mamparak, habe eta mastak egiteko. Baina super-belaontzi edo katamaran hauek ontzien eskari osoaren zati txiki bat osatzen dute.
Material konposatuen gabeziak izan arren, ontziola eta 1. mailako hornitzaile askok oraindik ere konbentzituta daude material konposatu gehiago erabiliko direla itsas belaontzietan.
Ontzi handiagoek konposite aurreratuagoak, hala nola karbono-zuntzez indartutako plastikoak (CFRP), erabiltzea espero den arren, ontzi txikiagoak izango dira itsas konpositeen eskari orokorraren eragile nagusiak. Adibidez, belaontzi eta katamaran berri askotan, material konposite aurreratuak, hala nola karbono-zuntza/epoxi eta poliuretanozko aparra, erabiltzen dira kroskoak, gilak, kubiertak, popak, plataformak, mamparak, habe eta mastak egiteko. Baina super-belaontzi edo katamaran hauek ontzien eskari osoaren zati txiki bat osatzen dute.
Ontzien eskaria orokorrak motor-ontziak (barruko, kanpoko eta popa-drivekoak), erreakzio-ontziak, ur-ontzi pribatuak eta belaontziak (yateoak) barne hartzen ditu.
Konpositeen prezioak goranzko joeran egongo dira, beira-zuntzen, termoegonkorren eta termoplastikoen erretxinen prezioak petrolio gordinaren prezioekin eta beste sarrera-kostuekin batera igoko baitira. Hala ere, karbono-zuntzen prezioak etorkizun hurbilean jaitsiko direla espero da, ekoizpen-ahalmena handitu delako eta aitzindari alternatiboen garapenagatik. Baina itsas konpositeen prezioetan izango duen eragin orokorra ez da handia izango, karbono-zuntzez indartutako plastikoek itsas konpositeen eskariaren zati txiki bat baino ez baitute osatzen.
Bestalde, beira-zuntzak dira oraindik ere itsas konpositeen zuntz-material nagusiak, eta poliester asegabeak eta binil esterrak dira polimero-material nagusiak. Polibinil kloruroak (PVC) apar-nukleoen merkatuaren zati handi bat izaten jarraituko du.
Estatistiken arabera, beira-zuntzez indartutako konposite materialek (GFRP) itsas konposite materialen eskari osoaren % 80 baino gehiago hartzen dute, eta apar-nukleoko materialek, berriz, % 15. Gainerakoa karbono-zuntzez indartutako plastikoak dira, eta batez ere itsasontzi handietan eta nitxo-merkatuetako inpaktu kritikoetarako aplikazioetan erabiltzen dira.
Itsas konpositeen merkatu gero eta handiagoak material eta teknologia berrietarako joera ere ikusten du. Itsas konpositeen hornitzaileek berrikuntzaren bilaketan murgildu dira, bioerretxina berriak, zuntz naturalak, isuri txikiko poliesterrak, presio baxuko aurrepregak, nukleoak eta ehundutako beira-zuntzezko materialak sartuz. Birziklagarritasuna eta berrigarritasuna handitzea, estireno edukia murriztea eta prozesagarritasuna eta gainazalaren kalitatea hobetzea da kontua.
Argitaratze data: 2022ko maiatzaren 5a
