Produsele din fibră de carbon obținute prin pultrudere coboară de pe piedestalul lor și încep în tăcere să conteste cea mai dificilă zonă din ingineria civilă.

Pultruderea din fibră de carbon, să fim sinceri, era odată un termen „de top” în industria noastră. Acum câțiva ani, când oamenii menționau produsele pultrudate produse , își imaginau imediat articole obișnuite, cum ar fi cadrele din sticlă armată pentru uși și ferestre, tavi pentru cabluri și panouri grilă. Fibră de carbon? Această materie primă era prea scumpă; nu ne-o puteam permite și nici nu aveam nevoie de ea.

Dar, după mai mulți ani pe piață, în special în ultimii doi ani, am observat o schimbare radicală în peisajul industrial. Produsele pultrudate din fibră de carbon coboară treptat de pe piedestalul lor, pătrunzând în mod discret în cea mai dificilă zonă a ingineriei civile.

Astăzi, vă voi împărtăși perspectiva mea ca reprezentant de vânzări privind ceea ce a adus cu adevărat tehnologia de pultrudere din fibră de carbon.

I. De la „oțel” la „carbon”: o luptă dificilă pentru reducerea greutății
Ce ne temem cel mai mult noi, reprezentanții de vânzări, din partea clienților? Nu prețul, ci întrebarea: „De ce să folosesc produsul dvs.?"

Industria ingineriei civile este extrem de conservatoare. Dacă îi cereți unui proiectant să înlocuiască betonul armat cu materiale compozite întunecate, prima lui reacție va fi, cu siguranță, să-și clatine capul. Totuși, în ultimii doi ani, un punct dureros major a devenit incontestabil — oțelul este prea greu și predispus la coroziune.

În special în locuri precum podurile peste mări, aeroporturile de coastă și uzinele chimice, cablurile și barele de armare din oțel tradiționale se confruntă cu două deficiențe fatale: în primul rând, greutatea excesivă limitează performanța deschiderilor lungi; în al doilea rând, problemele de coroziune conduc la costuri de întreținere nelimitate.

Apariția armăturii pultrudate din fibră de carbon abordează exact această problemă.

Luați, de exemplu, podul Qingdao Haikou Road peste râul Fenghe, care a stârnit o mare agitație anul trecut. Acesta a fost primul pod din China care a utilizat tije de suspendare din fibră de carbon cu filamente masive. Tijele de suspendare ale acestui pod au folosit armătură pultrudată din fibră de carbon cu filamente masive de 48K.

Când îl prezint clienților, cele două aspecte de care mă mândresc cel mai mult sunt: în primul rând, este ușor de greutate. Pentru tijele de suspensie, fibra de carbon cântărește doar o cincime sau chiar mai puțin decât cablurile tradiționale din oțel. În al doilea rând, nu se oxidează. Acest lucru este esențial, în special în zonele de coastă. La Qingdao, briza de mare provoacă o coroziune severă prin spray-ul salin, ceea ce înseamnă că cablurile obișnuite din oțel trebuie înlocuite după doar aproximativ zece ani. Fibra de carbon, dimpotrivă, este, prin natura sa, imună la această coroziune.

Acesta nu este doar un pod care se construiește; este o „poliță de asigurare pe viață” pentru el.

II. „Proiecte-stea” din industria construcțiilor: de la Shanghai la Xiamen

Dacă Podul Fenghe a stabilit un precedent, proiectele ulterioare au reprezentat testul real.

M-am întâlnit cu unii prieteni de la Biroul de Inginerie pentru Construcții din China, al Optulea, la o expoziție și am discutat despre proiectul lor „Shanghai Midea Global Innovation Park”. În cadrul acestui proiect s-au utilizat bare de susținere din fibră de carbon cu torsiune mare, având diametrul de 12 mm, direct ca tije de suspendare grele. Ghiciți ce? Comparativ cu tijele tradiționale de suspendare din oțel, consumul de oțel s-a redus cu 60 %, iar greutatea s-a înjumătățit.

Aceste cifre au impresionat imediat clientul. Arhitectura modernă urmărește din ce în ce mai mult conceptele de «deschideri mari» și de «referință arhitecturală», dar materialele tradiționale sunt prea grele, limitând astfel imaginația proiectanților. Barele extrudate din fibră de carbon reprezintă materialul care oferă acea «susținere».

Și apoi este Aeroportul Xiamen Xiang'an. Proiectul a fost situat pe o insulă, unde mediul coroziv era de neimaginat. Echipa de ingineri a demonstrat aplicație din tije de legătură din fibră de carbon, cu un diametru care depășește 20 de milimetri și o forță de rupere măsurată care depășește 650 kN. În domeniul nostru, acest lucru este denumit „înlocuire de înaltă rezistență”, înlocuind direct tijele de legătură din oțel de înaltă rezistență cu tije din fibră de carbon.

Imaginați-vă că, în viitor, când vom lua un zbor, imensele clădiri ale terminalului aeriene de deasupra noastră vor fi susținute de produsele noastre din fibră de carbon; senzația va fi cu siguranță diferită.

III. Depășirea limitelor în cazul filamentelor de mare dimensiune: transformarea „materialelor de lux” în produse mai accesibile

După ce am spus atât de multe, unii colegi ar putea întreba: „Produsul este bun, dar este absurd de scump; cum îl putem promova?”

Aici intervine contribuția fibrei de carbon cu fascicule mari. În trecut, fibra de carbon era scumpă, în principal pentru că se foloseau fascicule mici de 12K (1K reprezintă 1000 de monofilamente într-un fascicul de fibră) și 24K, obținându-se performanțe maxime, dar și prețuri extreme. În prezent, gigantii naționali, precum Shanghai Petrochemical și Sinopec Shenying, au stăpânit utilizarea fasciculelor mari de 48K.

Care este cel mai mare avantaj al fasciculelor mari? Costul redus. Deși fasciculele individuale mai groase fac impregnația cu rășină mai dificilă, producătorii naționali au depășit această provocare prin îmbunătățirea procesului de pultrudere.

Costurile reduse deschid calea către mai multe aplicații. Materialele care anterior se foloseau doar în domeniul aerospace și în cursele de Formula 1 pot fi acum integrate în clădiri, înglobate în beton și chiar transformate în cabluri mai lungi.

Vorbind despre cablurile lungi, anul trecut a avut loc un moment important: Compania Shanghai Petrochemical a produs cabluri de armare din fibră de carbon cu o lungime de 100 de metri, utilizate în depozitul de agregate cu structură membranară susținută aerodinamic din cadrul unui proiect rutier. Acel cablu avea o lungime de 92 de metri, dar cântărea doar 65 de kilograme, fiind cu 80 % mai ușor decât cablurile din oțel. Instalarea nu a necesitat o macara mare; au fost suficienți câțiva muncitori. Aceasta era impensabilă înainte.

IV. Prezentarea costurilor către clienți: nu doar privirea la «față», ci și analiza «substanței»

Ca reprezentant de vânzări, arma mea finală este întotdeauna prezentarea costurilor către clienți.

"Domnule Wang, nu subestimați puterea tijelor mele din fibră de carbon, care costă sute de mii de dolari pe tonă, în timp ce cablurile dvs. din oțel costă doar câteva mii. Faceți calculul: folosind tijele mele, puteți economisi întreaga sumă destinată ulterior tratărilor anti-corozive și întreținerii; puteți obține deschideri mai mari cu tije mai subțiri, economisind astfel atât oțelul, cât și spațiul; amplasamentul dvs. de construcție se află în vârful unui munte, iar utilizarea tijelor mele vă va reduce semnificativ costurile de transport și de ridicare..."

Aceasta este logica de bază a produselor extrudate din fibră de carbon: costul total pe durata de viață.

În prezent, țara promovează activ conceptul de «dublă carbonizare» (dioxid de carbon, fibră de carbon și sechestrare a carbonului), pledând pentru conservarea energiei și reducerea emisiilor. Profilele extrudate din fibră de carbon sunt, prin natura lor, materiale ecologice; ele reduc greutatea structurilor, ceea ce înseamnă că, în faza de construcție, se pot utiliza cantități mai mici de materiale consumatoare de energie, cum ar fi cimentul și oțelul.

Am un «Raport de analiză a tendințelor industriale globale privind profilele pultrudate din fibră de carbon», care prezice că, până în 2026, rata producției interne din China va atinge 90%. Ce semnifică acest lucru? Este un apel clar pentru înlocuirea produselor importate cu cele fabricate local și un punct de cotitură pentru reducerea prețurilor și creșterea explozivă a aplicărilor.

De la Râul Wind, din Qingdao, până la parcurile de inovare din Shanghai și apoi la Aeroportul Xiang’an, din Xiamen, produsele pultrudate din fibră de carbon au un impact semnificativ în domeniul ingineriei civile. În trecut, comercializam «materiale»; astăzi comercializăm «soluții» — soluții de prelungire a duratei de viață a podurilor, soluții de reducere a greutății clădirilor și, mai important, soluții financiare de reducere a costurilor totale pentru clienții noștri.

Ca reprezentant de vânzări pentru materiale compozite, mă simt norocos să trăiesc în această epocă de transformare. Privind cum acele armături negre din fibră de carbon sunt înglobate în betonul armat, nu doar ofer o tijă, ci și ambiția industriei și viitorul acesteia de «depășire a rezistenței prin rezistență».