Os materiais compósitos são utilizados comercialmente há mais de 50 anos. Nos estágios iniciais de comercialização, seu uso se restringia a aplicações de ponta, como aeroespacial e defesa. Com o avanço da tecnologia, os materiais compósitos estão começando a ser comercializados em diferentes setores, como artigos esportivos, aviação civil, automotivo, naval, engenharia civil e construção. Até o momento, o custo dos materiais compósitos (tanto de matérias-primas quanto de fabricação) caiu significativamente em comparação com anos anteriores, permitindo seu uso em larga escala em um número crescente de indústrias.
O material compósito é uma mistura de fibra e resina em uma determinada proporção. Enquanto a matriz de resina determina a forma final do compósito, as fibras atuam como reforços para fortalecer a peça. A proporção de resina para fibra varia de acordo com a resistência e a rigidez da peça exigidas pelo fornecedor de primeiro nível (Tier 1) ou fabricante de equipamento original (OEM).
A estrutura primária de suporte de carga requer uma proporção maior de fibras em comparação com a matriz de resina, enquanto a estrutura secundária requer apenas um quarto das fibras presentes na matriz de resina. Isso se aplica à maioria das indústrias; a proporção de resina para fibra depende do método de fabricação.
A indústria naval de iates tornou-se a principal força no consumo global de materiais compósitos, incluindo materiais com núcleo de espuma. No entanto, também sofreu uma retração, com a desaceleração da construção naval e o aumento dos estoques. Essa redução na demanda pode ser atribuída à cautela do consumidor, à diminuição do poder aquisitivo e à realocação de recursos limitados para atividades comerciais mais lucrativas e essenciais. Os estaleiros também estão reestruturando seus produtos e estratégias de negócios para reduzir as perdas. Durante esse período, muitos pequenos estaleiros foram forçados a fechar ou a serem adquiridos devido à perda de capital de giro, incapazes de manter as operações normais. A fabricação de iates de grande porte (acima de 35 pés) foi afetada, enquanto embarcações menores (abaixo de 24 pés) tornaram-se o foco da produção.
Por que usar materiais compósitos?
Os materiais compósitos oferecem muitas vantagens em relação ao metal e a outros materiais tradicionais, como a madeira, na construção naval. Comparados a metais como o aço ou o alumínio, os materiais compósitos podem reduzir o peso total de uma peça em 30 a 40%. Essa redução geral de peso traz uma série de benefícios secundários, como custos operacionais mais baixos, menores emissões de gases de efeito estufa e maior eficiência de combustível. O uso de materiais compósitos também reduz ainda mais o peso ao eliminar fixadores por meio da integração de componentes.
Os materiais compósitos também oferecem aos construtores de barcos maior liberdade de design, possibilitando a criação de peças com formatos complexos. Além disso, os componentes de compósito apresentam custos de ciclo de vida significativamente menores quando comparados a materiais concorrentes, devido aos seus menores custos de manutenção e de instalação e montagem, resultantes da sua resistência à corrosão e durabilidade. Não é de se admirar que os compósitos estejam ganhando cada vez mais aceitação entre os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) de barcos e fornecedores de primeiro nível.
Compósito marinho
Apesar das desvantagens dos materiais compósitos, muitos estaleiros e fornecedores de primeiro nível ainda estão convencidos de que mais materiais compósitos serão usados em iates marítimos.
Embora se espere que embarcações maiores utilizem compósitos mais avançados, como plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP), as embarcações menores serão o principal motor da demanda geral por compósitos marítimos. Por exemplo, em muitos iates e catamarãs novos, materiais compósitos avançados, como fibra de carbono/epóxi e espuma de poliuretano, são usados para fabricar cascos, quilhas, conveses, travessas, mastros, anteparas, longarinas e reforços. Mas esses superiates ou catamarãs representam uma pequena parcela da demanda total por embarcações.
Apesar das desvantagens dos materiais compósitos, muitos estaleiros e fornecedores de primeiro nível ainda estão convencidos de que mais materiais compósitos serão usados em iates marítimos.
Embora se espere que embarcações maiores utilizem compósitos mais avançados, como plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP), as embarcações menores serão o principal motor da demanda geral por compósitos marítimos. Por exemplo, em muitos iates e catamarãs novos, materiais compósitos avançados, como fibra de carbono/epóxi e espuma de poliuretano, são usados para fabricar cascos, quilhas, conveses, travessas, mastros, anteparas, longarinas e reforços. Mas esses superiates ou catamarãs representam uma pequena parcela da demanda total por embarcações.
A procura total por barcos inclui barcos a motor (com motor de centro, de popa e de centro-rabeta), barcos a jato, embarcações de recreio e veleiros (iates).
Os preços dos compósitos seguirão uma trajetória ascendente, uma vez que os preços das fibras de vidro, resinas termofixas e termoplásticas subirão devido ao aumento dos preços do petróleo bruto e de outros custos de insumos. No entanto, espera-se que os preços da fibra de carbono diminuam em um futuro próximo devido ao aumento da capacidade de produção e ao desenvolvimento de precursores alternativos. Mas seu impacto geral nos preços dos compósitos marítimos não será significativo, já que os plásticos reforçados com fibra de carbono representam apenas uma pequena parcela da demanda por compósitos marítimos.
Por outro lado, as fibras de vidro ainda são os principais materiais fibrosos para compósitos marítimos, e os poliésteres insaturados e os ésteres vinílicos são os principais materiais poliméricos. O policloreto de vinila (PVC) continuará a deter uma participação significativa no mercado de núcleos de espuma.
Segundo as estatísticas, os materiais compósitos reforçados com fibra de vidro (GFRP) representam mais de 80% da demanda total por materiais compósitos para uso marítimo, enquanto os materiais com núcleo de espuma representam 15%. O restante corresponde a plásticos reforçados com fibra de carbono, utilizados principalmente em embarcações de grande porte e em aplicações de impacto crítico em nichos de mercado.
O crescente mercado de compósitos marítimos também está testemunhando uma tendência em direção a novos materiais e tecnologias. Os fornecedores de compósitos marítimos embarcaram em uma busca por inovação, introduzindo novas biorresinas, fibras naturais, poliésteres de baixa emissão, pré-impregnados de baixa pressão, núcleos e materiais de fibra de vidro tecida. Tudo isso visa aumentar a reciclabilidade e a renovabilidade, reduzir o teor de estireno e melhorar a processabilidade e a qualidade da superfície.
Data da publicação: 05 de maio de 2022
