Lichtgewicht pantser dat door de golven snijdt: Hoe vormen koolstofvezelweefsels met meerdere assen de scheepsbouwsector opnieuw?

Een zeilboot met een romp die slechts 28 kilogram weegt, kan met de wind door de golven snijden en blijft even stabiel als een rots. Hebt u zich ooit afgevraagd waarom koolstofvezel de sprong heeft gemaakt van de lucht- en ruimtevaart naar de scheepsbouw en snel een standaardkenmerk is geworden in hoogwaardige vaartuigen?

Het antwoord kan liggen in dit cijfer: een gewichtsvermindering van meer dan 20% ten opzichte van traditionele aluminiumlegeringsconstructies. Wanneer een 34 meter lange passagiersveerboot een vijfde van zijn gewicht kwijtraakt, is het resultaat niet alleen een hogere snelheid, maar ook een aanzienlijk lagere energieverbruik en een duidelijk grotere actieradius. Dit is de aantrekkingskracht van koolstofvezel multi-axiale weefsels in de maritieme industrie.

Uitgebreide toepassing in de maritieme industrie: de 'navigatiekaart' van multi-axiale koolstofvezel

Dankzij hun superieure prestaties zijn veelassige koolstofvezelweefsels op grote schaal toegepast in de kernstructuren, belangrijke onderdelen en ondersteunende voorzieningen van de scheepsbouw, waaronder alle scheepstypen: jachten, passagiersveerboten, commerciële schepen en speciaalbouwschepen.

Rompschroef en bovenbouw: Lichtgewicht en duurzaam, ontworpen om te voldoen aan de algemene eisen van het schip

De romp is de centrale dragende structuur van een schip en vertegenwoordigt de meest voorkomende toepassing toepassing van veelassige koolstofvezel.

(1) Luxe jachten / zeiljachten: High-end Europese jachten (zoals de Noorse ‘Vision Of The Fjords’) maken gebruik van veelassige koolstofvezel koolstofvezel stoffen voor de constructie van 41 meter lange koolstofvezelrompen, die via vacuüm-infusie als één geheel worden gevormd. Dit leidt tot een gewichtsvermindering van meer dan 40%, verhoogt de snelheid, verlaagt het brandstofverbruik en verbetert aanzienlijk de weerstand tegen wind en golven.

(2) Snelle passagiersveerboten: Grotere Baaizone Guangdong-Hongkong-Macao: De ‘New Pearl 3’ (capaciteit voor 500 passagiers) en de ‘New Pearl 39’ (capaciteit voor 400 passagiers) zijn volledig vervaardigd uit binnenlands geproduceerde T700-kwaliteit multiaxiale koolstofvezelcomposietmaterialen. In vergelijking met vaartuigen van aluminiumlegering zijn zij meer dan 20% lichter, wat onder volledig elektrische aandrijving een reikwijdteverhoging van 40% oplevert. Zij kunnen veilig varen bij windkracht tot Beaufort-schaal 8 en functioneren emissievrij.

(3) Snelle patrouillevaartuigen / militaire vaartuigen: Een bepaald model snelle patrouillevaartuig maakt gebruik van multiaxiale koolstofvezel in plaats van stalen platen, wat resulteert in een gewichtsvermindering van 32%, een snelheidsverhoging van 18% en een verbetering van de brandstofefficiëntie met 21%. Tegelijkertijd vermindert dit de noodzaak tot corrosieonderhoud en verlaagt de totale levenscycluskosten met 40%.

Dek, schotten en constructieve onderdelen: vermoeiingsbestendigheid, minder onderhoud

Dekken en schotten worden voortdurend blootgesteld aan voetverkeer, het laden van lading en de impact van golven, waardoor ze gevoelig zijn voor scheuren en corrosie. Dekken en schotten vervaardigd uit multi-axiaal koolstofvezelweefsel bieden een hoge stijfheid, vermoeiingsbestendigheid en corrosiebestendigheid; ze vertonen geen tekenen van corrosie na 10 jaar en de onderhoudskosten zijn 60% lager dan die van stalen componenten.

Gespecialiseerde kritieke componenten: lichtgewicht ontwerp, verbeterde prestaties

(1) Waterdichte afdekking voor boegschroef: Een wereldprimeur ontwikkeld door Shanghai Huzhou, met een multi-assige koolstofvezel + honingraat-sandwichstructuur met een soortelijk gewicht van slechts 1 (kan drijven op water). Weegt slechts één-vijfde van vergelijkbare buitenlandse producten , voldoet aan de sterktevereisten voor dieptes van 15–25 meter onder water. Het is overgenomen door Mediterranean Shipping Company (MSC) en geïnstalleerd op 24 containerschepen, waardoor de droogdokonderhoudskosten aanzienlijk zijn verlaagd.

(2) Koolstofvezel hydrofoils: De VS-9-catamaran is uitgerust met 3D-geweven koolstofvezelhydrofoils met een spanwijdte van 3,2 meter en een gewicht van slechts 18 kg (vergeleken met 55 kg voor traditionele hydrofoils van aluminiumlegering). Dit ontwerp verbetert de reactietijd tot in de orde van 0,1 seconde en verlengt de vermoeiingslevensduur tot 8–10 jaar.

(3) Roterende zeil: Een kerncomponent van windondersteunde voortstuwingssystemen voor oceaanvaarders, vervaardigd met behulp van een multiaxiale koolstofvezelwikkel- en compressievormtechniek. Deze technologie lost de nadelen van traditionele metalen roterende zeilen op — met name hun hoge gewicht, gevoeligheid voor corrosie en slechte aerodynamische prestaties — en kan het brandstofverbruik van een schip met meer dan 30% verminderen, waardoor een bijdrage wordt geleverd aan de decarbonisering van de scheepvaart.

Interieur en functies: Lichtgewichtontwerp, flexibel en efficiënt

Multi-axiale koolstofvezelweefsels worden gebruikt voor scheepsinterieurs, meubilair en bevestigingspunten voor apparatuur. Deze materialen zijn licht van gewicht, eenvoudig te bewerken en bieden een hoge ontwerpflexibiliteit. Ze maken modulaire installatie mogelijk, verminderen het gewicht van de bovenbouw, verbeteren de stabiliteit van het schip en creëren een premium esthetiek.

Waarom kiezen topklasse boten voor multi-axiale koolstofvezel?

1. Ultralicht ontwerp voor razendsnelle snelheid
2. Corrosiebestendig en onderhoudsvrij ontwerp
3. Nauwkeurige krachtverdeling voor verbeterde constructiesterkte

Weinuo Composites? Een zeldzaam particulier bedrijf in China dat gespecialiseerd is in multi-axiale koolstofvezel

Het gebied van multi-axiale koolstofvezelweefsels wordt al geruime tijd gedomineerd door buitenlandse marktleiders. Zhangjiagang Weinuo Composite Materials Co., Ltd. is één van de weinige particuliere ondernemingen in China die in staat is om multi-axiale koolstofvezelweefsels zelfstandig te ontwikkelen en massaal te produceren.

Opgericht in 2015 en gevestigd in Zhangjiagang, Jiangsu, is Weinuo al meer dan tien jaar diepgaand betrokken bij de koolstofvezelindustrie:

(1) Productiecapaciteit: maandelijks 500.000 vierkante meter geweven koolstofvezelstof, 100.000 vierkante meter unidirectionele stof, 3 miljoen vierkante meter prepreg en 100.000 platen koolstofvezel.

(2) Apparatuur: Het bedrijf beschikt over 30 geavanceerde weefmachines, 15 prepregproductielijnen, 1 unidirectionele warp-knittingmachine, 10 warmepersen en 80 CNC-graveermachines.

(3) Technische expertise: Wij bezitten meer dan 20 octrooien op uitvindingen en zijn ISO 9001-gecertificeerd.

(4) Productassortiment: Ons aanbod omvat diverse specificaties, waaronder 1K, 3K, 6K en 12K, en bestrijkt geweven koolstofvezelstoffen, unidirectionele stoffen, prepregs en platen.

De producten van Weinuo worden veelvuldig toegepast in de lucht- en ruimtevaart, fotovoltaïek, maritieme sector, spoorvervoer, auto-onderdelen, sportapparatuur, drones, medische apparatuur en andere sectoren.

Opvallend is dat Weinuo ‘op maat gemaakte’ oplossingen aanbiedt op basis van de behoeften van de klant, met een volledige service van weven tot prepregproductie. Dit betekent dat Weinuo zowel voor grootschalige multi-axiale weefsels voor maritieme toepassingen als voor aangepaste lay-ups met speciale hoeken snel kan reageren.