Mae deunyddiau cyfansawdd wedi cael eu defnyddio'n fasnachol ers dros 50 mlynedd. Yng nghyfnodau cychwynnol masnacheiddio, dim ond mewn cymwysiadau pen uchel fel awyrofod ac amddiffyn y cânt eu defnyddio. Wrth i dechnoleg barhau i ddatblygu, mae deunyddiau cyfansawdd yn dechrau cael eu masnacheiddio mewn gwahanol ddiwydiannau defnyddwyr terfynol fel nwyddau chwaraeon, awyrenneg sifil, modurol, morol, peirianneg sifil ac adeiladu. Hyd yn hyn, mae cost deunyddiau cyfansawdd (deunyddiau crai a gweithgynhyrchu) wedi gostwng yn sylweddol o'i gymharu â blynyddoedd blaenorol, gan ganiatáu iddynt gael eu defnyddio ar raddfa fawr mewn nifer gynyddol o ddiwydiannau.
Mae'r deunydd cyfansawdd yn gymysgedd o ddeunydd ffibr a resin mewn cyfran benodol. Er bod y matrics resin yn pennu siâp terfynol y cyfansawdd, mae'r ffibrau'n gweithredu fel atgyfnerthiadau i gryfhau'r rhan gyfansawdd. Mae'r gymhareb o resin i ffibr yn amrywio yn ôl cryfder ac anystwythder y rhan sy'n ofynnol gan y Gwneuthurwr Offer Haen 1 neu'r Gwreiddiol (OEM).
Mae'r strwythur dwyn llwyth cynradd angen cyfran uwch o ffibrau o'i gymharu â'r matrics resin, tra bod y strwythur eilaidd angen dim ond chwarter o'r ffibrau yn y matrics resin. Mae hyn yn berthnasol i'r rhan fwyaf o ddiwydiannau, mae'r gymhareb o resin i ffibr yn dibynnu ar y dull gweithgynhyrchu.
Mae'r diwydiant cychod hwylio morol wedi dod yn brif rym yn y defnydd byd-eang o ddeunyddiau cyfansawdd, gan gynnwys deunyddiau craidd ewyn. Fodd bynnag, mae hefyd wedi profi dirywiad, gydag adeiladu llongau yn arafu a rhestrau stoc yn cynyddu. Gall y gostyngiad hwn yn y galw fod oherwydd rhybudd defnyddwyr, pŵer prynu sy'n gostwng, ac ailddyrannu adnoddau cyfyngedig i weithgareddau busnes mwy proffidiol a chraidd. Mae iardiau llongau hefyd yn ail-alinio eu cynhyrchion a'u strategaethau busnes i leihau colledion. Yn ystod y cyfnod hwn, gorfodwyd llawer o iardiau llongau bach i dynnu'n ôl neu gael eu caffael oherwydd colli cyfalaf gweithio, gan fethu â chynnal busnes arferol. Cafodd gweithgynhyrchu cychod hwylio mawr (>35 troedfedd) ei daro, tra bod cychod llai (<24 troedfedd) wedi dod yn ffocws gweithgynhyrchu.
Pam deunyddiau cyfansawdd?
Mae deunyddiau cyfansawdd yn cynnig llawer o fanteision dros fetel a deunyddiau traddodiadol eraill, fel pren, wrth adeiladu cychod. O'i gymharu â metelau fel dur neu alwminiwm, gall deunyddiau cyfansawdd leihau pwysau cyffredinol rhan o 30 i 40 y cant. Mae'r gostyngiad cyffredinol mewn pwysau yn dod â llu o fanteision eilaidd, fel costau gweithredu is, allyriadau nwyon tŷ gwydr is a mwy o effeithlonrwydd tanwydd. Mae defnyddio deunyddiau cyfansawdd hefyd yn lleihau pwysau ymhellach trwy ddileu clymwyr trwy integreiddio cydrannau.
Mae cyfansoddion hefyd yn cynnig mwy o ryddid dylunio i adeiladwyr cychod, gan ei gwneud hi'n bosibl creu rhannau â siapiau cymhleth. Yn ogystal, mae gan gydrannau cyfansawdd gostau cylch bywyd sylweddol is os caiff eu cymharu â deunyddiau cystadleuol oherwydd eu costau cynnal a chadw is a'u costau gosod a chydosod oherwydd eu gwrthwynebiad i gyrydiad a'u gwydnwch hefyd yn is. Nid yw'n syndod bod cyfansoddion yn ennill derbyniad ymhlith OEMs cychod a chyflenwyr Haen 1.
Cyfansawdd morol
Er gwaethaf diffygion deunyddiau cyfansawdd, mae llawer o iardiau llongau a chyflenwyr Haen 1 yn dal i fod yn argyhoeddedig y bydd mwy o ddeunyddiau cyfansawdd yn cael eu defnyddio mewn cychod hwylio morol.
Er bod disgwyl i gychod mwy ddefnyddio cyfansoddion mwy datblygedig fel plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP), cychod llai fydd prif ffactor sy'n sbarduno'r galw cyffredinol am gyfansoddion morol. Er enghraifft, mewn llawer o gychod hwylio a chatamarans newydd, defnyddir deunyddiau cyfansawdd uwch, fel ffibr carbon/epocsi ac ewyn polywrethan, i wneud cyrff, cilfachau, deciau, trawslathiau, rigiau, swmpfeydd, llinynnau a mastiau. Ond mae'r uwch-gychod hwylio neu'r catamarans hyn yn ffurfio cyfran fach o gyfanswm y galw am gychod.
Er gwaethaf diffygion deunyddiau cyfansawdd, mae llawer o iardiau llongau a chyflenwyr Haen 1 yn dal i fod yn argyhoeddedig y bydd mwy o ddeunyddiau cyfansawdd yn cael eu defnyddio mewn cychod hwylio morol.
Er bod disgwyl i gychod mwy ddefnyddio cyfansoddion mwy datblygedig fel plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP), cychod llai fydd prif ffactor sy'n sbarduno'r galw cyffredinol am gyfansoddion morol. Er enghraifft, mewn llawer o gychod hwylio a chatamarans newydd, defnyddir deunyddiau cyfansawdd uwch, fel ffibr carbon/epocsi ac ewyn polywrethan, i wneud cyrff, cilfachau, deciau, trawslathiau, rigiau, swmpfeydd, llinynnau a mastiau. Ond mae'r uwch-gychod hwylio neu'r catamarans hyn yn ffurfio cyfran fach o gyfanswm y galw am gychod.
Mae'r galw cyffredinol am gychod yn cynnwys cychod modur (cychod mewnol, allfwrdd a chychod gyrru llym), cychod jet, cychod dŵr preifat a chychod hwylio (yachts).
Bydd prisiau cyfansoddion ar gynnydd, gan y bydd prisiau ffibrau gwydr, thermosetiau a resinau thermoplastig yn codi gyda phrisiau olew crai a chostau mewnbwn eraill. Fodd bynnag, disgwylir i brisiau ffibr carbon ostwng yn y dyfodol agos oherwydd cynnydd mewn capasiti cynhyrchu a datblygu rhagflaenwyr amgen. Ond ni fydd ei effaith gyffredinol ar brisiau cyfansoddion morol yn fawr, gan mai dim ond cyfran fach o'r galw am gyfansoddion morol y mae plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon yn cyfrif amdanyn nhw.
Ar y llaw arall, ffibrau gwydr yw'r prif ddeunyddiau ffibr ar gyfer cyfansoddion morol o hyd, a polyesterau annirlawn ac esterau finyl yw'r prif ddeunyddiau polymer. Bydd polyfinyl clorid (PVC) yn parhau i ddal cyfran fawr o'r farchnad craidd ewyn.
Yn ôl ystadegau, mae deunyddiau cyfansawdd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr gwydr (GFRP) yn cyfrif am fwy nag 80% o gyfanswm y galw am ddeunyddiau cyfansawdd morol, tra bod deunyddiau craidd ewyn yn cyfrif am 15%. Plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon yw'r gweddill, a ddefnyddir yn bennaf mewn cychod mawr a chymwysiadau effaith critigol mewn marchnadoedd niche.
Mae'r farchnad gyfansoddion morol sy'n tyfu hefyd yn gweld tuedd tuag at ddeunyddiau a thechnolegau newydd. Mae cyflenwyr cyfansoddion morol wedi cychwyn ar ymgais i arloesi, gan gyflwyno bio-resinau newydd, ffibrau naturiol, polyesterau allyriadau isel, prepregs pwysedd isel, creiddiau a deunyddiau gwydr ffibr gwehyddu. Mae'r cyfan yn ymwneud â chynyddu ailgylchadwyedd ac adnewyddadwyedd, lleihau cynnwys styren, a gwella prosesadwyedd ac ansawdd arwyneb.
Amser postio: Mai-05-2022
