วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์มานานกว่า 50 ปีแล้ว ในช่วงเริ่มต้นของการนำออกสู่ตลาด วัสดุคอมโพสิตจะถูกนำไปใช้เฉพาะในอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์ เช่น การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศเท่านั้น เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องทำให้วัสดุคอมโพสิตเริ่มมีการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุปกรณ์กีฬา การบินพลเรือน ยานยนต์ การเดินเรือ วิศวกรรมโยธา และการก่อสร้าง จนถึงปัจจุบัน ต้นทุนของวัสดุคอมโพสิต (ทั้งวัตถุดิบและการผลิต) ลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับปีก่อนๆ ทำให้สามารถนำไปใช้งานในวงกว้างในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้มากขึ้น
วัสดุคอมโพสิตคือส่วนผสมของเส้นใยและวัสดุเรซินในสัดส่วนที่แน่นอน แม้ว่าเมทริกซ์เรซินจะกำหนดรูปร่างสุดท้ายของคอมโพสิต แต่เส้นใยจะทำหน้าที่เป็นตัวเสริมแรงเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนคอมโพสิต อัตราส่วนของเรซินต่อเส้นใยจะแตกต่างกันไปตามความแข็งแรงและความแข็งของชิ้นส่วนที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) หรือผู้ผลิตอุปกรณ์ Tier 1 กำหนด
โครงสร้างรับน้ำหนักหลักต้องการเส้นใยในสัดส่วนที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเมทริกซ์เรซิน ในขณะที่โครงสร้างรองต้องการเส้นใยเพียงหนึ่งในสี่ของเมทริกซ์เรซิน หลักการนี้ใช้ได้กับอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ อัตราส่วนของเรซินต่อเส้นใยขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต
อุตสาหกรรมเรือยอชต์ทางทะเลได้กลายเป็นกำลังหลักในการบริโภควัสดุคอมโพสิตทั่วโลก รวมถึงวัสดุแกนโฟม อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมนี้ก็ประสบภาวะถดถอยเช่นกัน โดยธุรกิจต่อเรือชะลอตัวลงและสินค้าคงคลังเพิ่มขึ้น ความต้องการที่ลดลงนี้อาจเป็นผลมาจากความระมัดระวังของผู้บริโภค กำลังซื้อที่ลดลง และการจัดสรรทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดไปยังกิจกรรมทางธุรกิจหลักที่ทำกำไรได้มากกว่า อู่ต่อเรือต่างๆ กำลังปรับเปลี่ยนผลิตภัณฑ์และกลยุทธ์ทางธุรกิจเพื่อลดการขาดทุน ในช่วงเวลานี้ อู่ต่อเรือขนาดเล็กหลายแห่งถูกบังคับให้ถอนตัวหรือถูกซื้อกิจการเนื่องจากสูญเสียเงินทุนหมุนเวียน ทำให้ไม่สามารถดำเนินธุรกิจได้ตามปกติ การผลิตเรือยอชต์ขนาดใหญ่ (มากกว่า 35 ฟุต) ได้รับผลกระทบ ขณะที่เรือขนาดเล็ก (น้อยกว่า 24 ฟุต) กลายเป็นเป้าหมายหลักของการผลิต
ทำไมต้องวัสดุคอมโพสิต?
วัสดุคอมโพสิตมีข้อได้เปรียบเหนือโลหะและวัสดุดั้งเดิมอื่นๆ เช่น ไม้ ในการสร้างเรือ เมื่อเทียบกับโลหะ เช่น เหล็กหรืออะลูมิเนียม วัสดุคอมโพสิตสามารถลดน้ำหนักโดยรวมของชิ้นส่วนลงได้ 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ การลดน้ำหนักโดยรวมนี้นำมาซึ่งประโยชน์รองมากมาย เช่น ต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำลง การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ต่ำลง และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น การใช้วัสดุคอมโพสิตยังช่วยลดน้ำหนักลงอีกโดยการกำจัดตัวยึดผ่านการติดตั้งส่วนประกอบ
วัสดุคอมโพสิตยังช่วยให้ผู้สร้างเรือมีอิสระในการออกแบบมากขึ้น ทำให้สามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนได้ นอกจากนี้ ส่วนประกอบคอมโพสิตยังมีต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับวัสดุคู่แข่ง เนื่องจากมีต้นทุนการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า และต้นทุนการติดตั้งและประกอบที่ต่ำกว่าเช่นกัน เนื่องจากความทนทานต่อการกัดกร่อน จึงไม่น่าแปลกใจที่วัสดุคอมโพสิตกำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นในหมู่ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ของเรือและซัพพลายเออร์ระดับ Tier 1
คอมโพสิตทางทะเล
แม้ว่าวัสดุคอมโพสิตจะมีข้อบกพร่อง แต่อู่ต่อเรือและซัพพลายเออร์ระดับ 1 จำนวนมากยังคงเชื่อมั่นว่าวัสดุคอมโพสิตจะถูกนำมาใช้ในเรือยอทช์มากขึ้น
ในขณะที่เรือขนาดใหญ่คาดว่าจะใช้คอมโพสิตขั้นสูง เช่น พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เรือขนาดเล็กจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของความต้องการคอมโพสิตทางทะเลโดยรวม ตัวอย่างเช่น ในเรือยอทช์และเรือสองลำตัวใหม่หลายลำ วัสดุคอมโพสิตขั้นสูง เช่น คาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซี และโฟมโพลียูรีเทน ถูกนำมาใช้ในการผลิตตัวเรือ กระดูกงู ดาดฟ้า ท้ายเรือ แท่นขุดเจาะ กั้นน้ำ เสาค้ำ และเสากระโดง แต่เรือยอทช์สุดหรูหรือเรือสองลำตัวเหล่านี้คิดเป็นเพียงส่วนเล็กน้อยของความต้องการเรือทั้งหมด
แม้ว่าวัสดุคอมโพสิตจะมีข้อบกพร่อง แต่อู่ต่อเรือและซัพพลายเออร์ระดับ 1 จำนวนมากยังคงเชื่อมั่นว่าวัสดุคอมโพสิตจะถูกนำมาใช้ในเรือยอทช์มากขึ้น
ในขณะที่เรือขนาดใหญ่คาดว่าจะใช้คอมโพสิตขั้นสูง เช่น พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เรือขนาดเล็กจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของความต้องการคอมโพสิตทางทะเลโดยรวม ตัวอย่างเช่น ในเรือยอทช์และเรือสองลำตัวใหม่หลายลำ วัสดุคอมโพสิตขั้นสูง เช่น คาร์บอนไฟเบอร์/อีพอกซี และโฟมโพลียูรีเทน ถูกนำมาใช้ในการผลิตตัวเรือ กระดูกงู ดาดฟ้า ท้ายเรือ แท่นขุดเจาะ กั้นน้ำ เสาค้ำ และเสากระโดง แต่เรือยอทช์สุดหรูหรือเรือสองลำตัวเหล่านี้คิดเป็นเพียงส่วนเล็กน้อยของความต้องการเรือทั้งหมด
ความต้องการเรือโดยรวมได้แก่ เรือยนต์ (แบบขับเคลื่อนบนเรือ แบบขับเคลื่อนท้ายเรือ และแบบขับเคลื่อนท้ายเรือ) เรือเจ็ตโบ๊ท เรือส่วนตัว และเรือใบ (เรือยอทช์)
ราคาวัสดุคอมโพสิตมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เนื่องจากราคาเส้นใยแก้ว เทอร์โมเซ็ต และเรซินเทอร์โมพลาสติกจะสูงขึ้นตามราคาน้ำมันดิบและต้นทุนวัตถุดิบอื่นๆ อย่างไรก็ตาม คาดว่าราคาเส้นใยคาร์บอนจะลดลงในอนาคตอันใกล้ เนื่องจากกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นและการพัฒนาสารตั้งต้นทางเลือก อย่างไรก็ตาม ผลกระทบโดยรวมต่อราคาวัสดุคอมโพสิตทางทะเลจะไม่มากนัก เนื่องจากพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนมีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยของความต้องการวัสดุคอมโพสิตทางทะเล
ในทางกลับกัน เส้นใยแก้วยังคงเป็นวัสดุเส้นใยหลักสำหรับวัสดุผสมทางทะเล และโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวและไวนิลเอสเทอร์เป็นวัสดุพอลิเมอร์หลัก โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) จะยังคงครองส่วนแบ่งตลาดแกนโฟมเป็นหลัก
จากสถิติ วัสดุคอมโพสิตเสริมใยแก้ว (GFRP) คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของความต้องการวัสดุคอมโพสิตทางทะเลทั้งหมด ขณะที่วัสดุแกนโฟมมีสัดส่วน 15% ส่วนที่เหลือเป็นพลาสติกเสริมใยคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในเรือขนาดใหญ่และการใช้งานที่ต้องรับแรงกระแทกสูงในตลาดเฉพาะกลุ่ม
ตลาดวัสดุคอมโพสิตทางทะเลที่กำลังเติบโตกำลังเผชิญกับแนวโน้มของวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ๆ ซัพพลายเออร์วัสดุคอมโพสิตทางทะเลได้ริเริ่มนวัตกรรมใหม่ๆ ด้วยการเปิดตัวไบโอเรซิน เส้นใยธรรมชาติ โพลีเอสเตอร์ที่ปล่อยมลพิษต่ำ พรีเพร็กแรงดันต่ำ แกนกลาง และวัสดุไฟเบอร์กลาสแบบทอ ทั้งหมดนี้ล้วนเกี่ยวกับการเพิ่มความสามารถในการรีไซเคิลและการนำกลับมาใช้ใหม่ การลดปริมาณสไตรีน และปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปและคุณภาพพื้นผิว
เวลาโพสต์: 5 พ.ค. 2565
