कंपोजिट सामग्रियों का व्यावसायिक उपयोग 50 वर्षों से अधिक समय से हो रहा है। व्यावसायीकरण के प्रारंभिक चरण में, इनका उपयोग केवल एयरोस्पेस और रक्षा जैसे उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों में ही किया जाता था। प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, कंपोजिट सामग्रियों का व्यावसायिक उपयोग खेल सामग्री, नागरिक उड्डयन, ऑटोमोटिव, समुद्री, सिविल इंजीनियरिंग और निर्माण जैसे विभिन्न उद्योगों में भी होने लगा है। अब तक, कंपोजिट सामग्रियों (कच्चे माल और विनिर्माण दोनों) की लागत पिछले वर्षों की तुलना में काफी कम हो गई है, जिससे इनका उपयोग अधिक से अधिक उद्योगों में बड़े पैमाने पर किया जा रहा है।
कंपोजिट सामग्री फाइबर और रेजिन सामग्री का एक निश्चित अनुपात में मिश्रण है। रेजिन मैट्रिक्स कंपोजिट के अंतिम आकार को निर्धारित करता है, जबकि फाइबर सुदृढ़ीकरण के रूप में कार्य करते हुए कंपोजिट भाग को मजबूती प्रदान करते हैं। रेजिन और फाइबर का अनुपात टियर 1 या मूल उपकरण निर्माता (OEM) द्वारा आवश्यक भाग की मजबूती और कठोरता के अनुसार बदलता रहता है।
प्राथमिक भार वहन संरचना में राल मैट्रिक्स की तुलना में रेशों का अनुपात अधिक होता है, जबकि द्वितीयक संरचना में राल मैट्रिक्स के रेशों का केवल एक चौथाई भाग ही आवश्यक होता है। यह नियम अधिकांश उद्योगों पर लागू होता है; राल और रेशे का अनुपात निर्माण विधि पर निर्भर करता है।
समुद्री नौका उद्योग फोम कोर सामग्री सहित मिश्रित सामग्रियों की वैश्विक खपत में प्रमुख भूमिका निभा रहा है। हालांकि, इसमें मंदी भी आई है, जिससे जहाज निर्माण धीमा हो गया है और इन्वेंट्री बढ़ गई है। मांग में यह कमी उपभोक्ताओं की सतर्कता, घटती क्रय शक्ति और सीमित संसाधनों को अधिक लाभदायक और मुख्य व्यावसायिक गतिविधियों में पुनर्वितरित करने के कारण हो सकती है। नुकसान कम करने के लिए शिपयार्ड भी अपने उत्पादों और व्यावसायिक रणनीतियों में बदलाव कर रहे हैं। इस दौरान, कार्यशील पूंजी के नुकसान के कारण कई छोटे शिपयार्ड सामान्य कारोबार जारी रखने में असमर्थ होने के कारण बंद होने या अधिग्रहित होने के लिए मजबूर हो गए। बड़ी नौकाओं (35 फीट से अधिक) के निर्माण पर असर पड़ा, जबकि छोटी नौकाओं (24 फीट से कम) का निर्माण मुख्य केंद्र बन गया।
मिश्रित सामग्री क्यों?
नाव निर्माण में धातु और लकड़ी जैसे अन्य पारंपरिक पदार्थों की तुलना में मिश्रित पदार्थ कई लाभ प्रदान करते हैं। स्टील या एल्युमीनियम जैसी धातुओं की तुलना में, मिश्रित पदार्थ किसी भी पुर्जे का कुल वजन 30 से 40 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं। वजन में इस कमी से कई अन्य लाभ भी मिलते हैं, जैसे परिचालन लागत में कमी, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी और ईंधन दक्षता में वृद्धि। मिश्रित पदार्थों के उपयोग से घटकों के एकीकरण के माध्यम से फास्टनरों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जिससे वजन और भी कम हो जाता है।
कंपोजिट सामग्री नाव निर्माताओं को डिज़ाइन में अधिक स्वतंत्रता प्रदान करती है, जिससे जटिल आकृतियों वाले पुर्जे बनाना संभव हो जाता है। इसके अलावा, प्रतिस्पर्धी सामग्रियों की तुलना में कंपोजिट घटकों की जीवनचक्र लागत काफी कम होती है, क्योंकि इनकी रखरखाव लागत कम होती है और जंग प्रतिरोधक क्षमता और टिकाऊपन के कारण इनकी स्थापना और संयोजन लागत भी कम होती है। यही कारण है कि कंपोजिट सामग्री नाव निर्माताओं और उच्च श्रेणी के आपूर्तिकर्ताओं के बीच तेजी से लोकप्रिय हो रही है।
समुद्री मिश्रित
मिश्रित सामग्रियों की कमियों के बावजूद, कई शिपयार्ड और टियर 1 आपूर्तिकर्ता अभी भी आश्वस्त हैं कि समुद्री नौकाओं में मिश्रित सामग्रियों का अधिक उपयोग किया जाएगा।
हालांकि बड़ी नौकाओं में कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (CFRP) जैसे अधिक उन्नत कंपोजिट का उपयोग होने की उम्मीद है, लेकिन समुद्री कंपोजिट की समग्र मांग का मुख्य चालक छोटी नौकाएं ही होंगी। उदाहरण के लिए, कई नई नौकाओं और कैटामारन में, पतवार, कील, डेक, ट्रांसॉम, रिग, बल्कहेड, स्ट्रिंगर और मस्तूल बनाने के लिए कार्बन फाइबर/एपॉक्सी और पॉलीयुरेथेन फोम जैसे उन्नत कंपोजिट सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, लेकिन ये सुपरयाट या कैटामारन नौकाओं की कुल मांग का एक छोटा सा हिस्सा ही हैं।
मिश्रित सामग्रियों की कमियों के बावजूद, कई शिपयार्ड और टियर 1 आपूर्तिकर्ता अभी भी आश्वस्त हैं कि समुद्री नौकाओं में मिश्रित सामग्रियों का अधिक उपयोग किया जाएगा।
हालांकि बड़ी नौकाओं में कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (CFRP) जैसे अधिक उन्नत कंपोजिट का उपयोग होने की उम्मीद है, लेकिन समुद्री कंपोजिट की समग्र मांग का मुख्य चालक छोटी नौकाएं ही होंगी। उदाहरण के लिए, कई नई नौकाओं और कैटामारन में, पतवार, कील, डेक, ट्रांसॉम, रिग, बल्कहेड, स्ट्रिंगर और मस्तूल बनाने के लिए कार्बन फाइबर/एपॉक्सी और पॉलीयुरेथेन फोम जैसे उन्नत कंपोजिट सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, लेकिन ये सुपरयाट या कैटामारन नौकाओं की कुल मांग का एक छोटा सा हिस्सा ही हैं।
नौकाओं की समग्र मांग में मोटर बोट (इनबोर्ड, आउटबोर्ड और स्टर्न ड्राइव), जेट बोट, निजी जलयान और पाल नौकाएं (याट) शामिल हैं।
कंपोजिट की कीमतों में वृद्धि होने की संभावना है, क्योंकि कच्चे तेल की कीमतों और अन्य इनपुट लागतों के साथ-साथ ग्लास फाइबर, थर्मोसेट और थर्मोप्लास्टिक रेजिन की कीमतें भी बढ़ेंगी। हालांकि, कार्बन फाइबर की कीमतों में निकट भविष्य में गिरावट आने की उम्मीद है, क्योंकि उत्पादन क्षमता में वृद्धि और वैकल्पिक पूर्ववर्तियों के विकास के कारण ऐसा होगा। लेकिन समुद्री कंपोजिट की कीमतों पर इसका समग्र प्रभाव बहुत अधिक नहीं होगा, क्योंकि कार्बन फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक समुद्री कंपोजिट की कुल मांग का एक छोटा सा हिस्सा ही हैं।
दूसरी ओर, समुद्री कंपोजिट के लिए ग्लास फाइबर अभी भी मुख्य फाइबर सामग्री हैं, और असंतृप्त पॉलिएस्टर और विनाइल एस्टर मुख्य पॉलिमर सामग्री हैं। पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC) फोम कोर बाजार में एक प्रमुख हिस्सा बनाए रखेगा।
आंकड़ों के अनुसार, समुद्री मिश्रित सामग्रियों की कुल मांग में ग्लास फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री (जीएफआरपी) का हिस्सा 80% से अधिक है, जबकि फोम कोर सामग्री का हिस्सा 15% है। शेष कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से बड़ी नावों और विशिष्ट बाजारों में महत्वपूर्ण प्रभाव वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।
समुद्री कंपोजिट के बढ़ते बाजार में नए पदार्थों और प्रौद्योगिकियों की ओर रुझान देखने को मिल रहा है। समुद्री कंपोजिट आपूर्तिकर्ता नवाचार की खोज में जुट गए हैं और नए बायो-रेजिन, प्राकृतिक फाइबर, कम उत्सर्जन वाले पॉलिएस्टर, कम दबाव वाले प्रीप्रेग, कोर और बुने हुए फाइबरग्लास पदार्थ पेश कर रहे हैं। इसका उद्देश्य पुनर्चक्रण और नवीकरणीयता को बढ़ाना, स्टाइरीन की मात्रा को कम करना और प्रसंस्करण क्षमता और सतह की गुणवत्ता में सुधार करना है।
पोस्ट करने का समय: 05 मई 2022
