Kompozit Malzemelerinin Kullanım Alanları

Kompozit malzemeler; maliyetlerin düşürülmesi, verimliliğin arttırılması veya ürüne ilişkin sorunlara çözüm getirilmesi sayesinde çok çeşitli iş alanlarında artan bir kullanma sahiptir. Bindiğimiz otomobilde ve toplu taşıma araçlarında, yaşadığımız binalarda, kentimizin alt ve üst yapısında, denizde, havada, savunmada, tarımda çok yönlü malzeme olarak sorunlara çözüm üretmektedir. Dolayısıyla bu çerçevede kompozit malzemelerin ilişkide olduğu sektörlerin genel bir sınıflandırması aşağıda verilmektedir.

Kompozit malzemelerin dünya ölçeğinde dağılımı hacim ve değer olarak farklılık göstermektedir. Uzay ve havacılık ile rüzgar enerjisi sektörleri değer olarak pazarda ön sıralarda yer alırken hacim olarak ise alt sıralarda yer almaktadır. Bunun nedeni, bu sektörlerdeki kompozit ürünlerin ortalama fiyatlarının diğer sektördekilerden daha yüksek olmasıdır. Tablo 4’de kompozit malzemelerin sektörlere göre hacim olarak dağılımını detaylı görmek mümkündür.

Kompozit Malzemelerin Sektörlere Göre Hacim Olarak Dağılımı (%)

Kaynak:CompositesTurkey, Mart 2016 Sayı:12

Kompozit Sektöründe Çevre Politikalarının Önemi
Sanayileşme sürecindeki ülkelerde gelişmiş ve gelişmemiş ülkelere oranla daha çok çevre kirliliği oluşmaktadır. Artan tüketim talebini karşılayabilmek için daha çok üretim yapılması bir yandan sanayiden daha fazla miktarda kontrolsüz katı, sıvı ve gaz atık oluşmasına öte yandan tüketicilerden başta ambalaj materyali olmak üzere daha fazla miktarlarda katı atık oluşmasına neden olmaktadır. Kirlenen çevrenin temizlenmesi kirletilmesinin önlenmesine göre çok daha zor ve pahalı bir uygulamadır. Bu nedenle son zamanlarda sanayide “temiz üretim” felsefesi benimsenmeye başlamıştır.

Günümüzde gerek kanun ve yönetmelikler gerekse tüketici baskıları sanayide çevresel uygulamaları zorunlu kılmaya başlamıştır. Benzer şekilde uluslararası veya ulusal çabalar vasıtasıyla değişen düzenlemeler tüketicilerin çevre yönelimli inovasyonlara olan farkındalığı artırmakta ve ürüne olan arzı tetiklemektedir.

Bugün birçok sektörün malzeme sağlayıcısı olan kompozit sektörü de tüm gelişmelerden doğrudan etkilenmektedir. Bu bağlamda kompozit pazarını etkileyen veya etkileyecek önemli unsur yeni ürün ve süreçlerin, müşteri ve işletmeye değer sağlamasının yanında çevresel etkileri önemli ölçüde azaltmalarıdır. Böylece elde edilen ürünler için Eko-inovasyon sağlanmış olur.

Eko-inovasyonun en güzel örneklerinden birini otomotiv sektöründe görmek mümkündür. Karbon salınımlarını azaltmak otomotiv sektörünün önceliği haline gelmektedir. Bunun için en basit yöntem daha hafif araçlar üretmek olarak görünmektedir. Bir otomobilin ağırlığındaki %10 düşüş %5 ila %7 arası yakıt tasarrufu sağlayabilmektedir. Buna bağlı olarak herhangi bir otomobilden sağlanan her 1 kg. tasarruf 25,3 kg. karbondioksit salınımını azaltmaktadır. Bu da otomotiv sektöründeki benzin maliyetlerini düşürmek için daha hafif araçlar yapma gerekliliğini getirmiştir. Bu nedenle sektörde dayanıklı kompozit malzemeler, metal malzemelerin yerine tercih edilmektedir. Bu ihtiyaç, kompozit sektörün gelişimine büyük katkı sağlamıştır.

Otomotiv sektöründe beklenen eko inovasyon aslında kompozit sektörünü de doğrudan etkilemiştir. Kompozit malzemeyi üretirken de mevcut çevre kanunları, İş sağlığı ve güvenliği, müşteri talebi, pazarlar, ürün kalitesi ve çeşitliliği gibi eko inovasyonun tetikleyici skalalarından etkilenilmektedir.

Eko inovasyonun kompozit sektörü için getirdiği çevresel yükümlülüklerin dışında sektörün geçmişten bugüne karşılaştığı belli başlı çevresel sorunlar, atıkların yok edilmesi veya geri kazanılmasıdır. Bu konuda bir takım çalışmalar yapılmaktadır. Fakat bütüncül yaklaşılmaması ya da koordinasyon eksikliğinden ötürü köklü bir çözüm sağlanamamıştır. Avrupa Birliğine uyum süreci çerçevesinde yapılan son düzenlemelerde, endüstriyel katı atıkların tasnifinde tehlikeli atık sınıfına sokulan kompozit sektörü için acilen çözüm üretilmesi gerekmektedir.

Sektörün Küresel Ölçekte Durumu ve Değer Zinciri Boyunca Ticari Büyüme

Başta uçak sanayi olmak üzere 10’dan fazla sektörde kullanılan kompozitler, geleceğin malzemeleri olarak nitelendiriliyor. Cam ve karbon elyaf reçinenin birleşiminden oluşan kompozitlerin en büyük özelliği ise seçilen malzemenin niteliğine göre sonsuz yeni malzemeler elde ediliyor olması.

Kaynak: Kompozit malzemelerin Dünya’da sektörel dağılımı (Kompozit Sanayicileri Derneği)

Kompozit pazarı hacimsel olarak Çin’in ekonomik gelişmesine paralel olarak en fazla bu ülkede gelişme göstermiştir. Uzay ve Havacılık sektörünün kompozit kullanım oranı hızlı bir artış göstermiştir. Rüzgar Enerjisinin kompozit kullanımındaki hızlı artış bu sektörü kompozit sektörleri içerisinde üst sıralara taşımıştır.

Yeni Kullanım Alanlarına Kompozit Malzemelerin Girmesi
Birçok sektörün (havacılık ve uzay, otomotiv ve taşımacılık, denizcilik, yapı sektörü, tüketim malları ve spor ekipmanları, askeri uygulamalar, ev aletleri, elektronik eşyalar, tarım, gıda ve korozyona dayanıklı ürünler) malzeme sağlayıcısı olan kompozit sektörünün pazar hacminin artması düşünülmektedir. Son yıllarda kompozitler için yeni uygulama alanlarından biri konstrüksiyon sektörüdür. Bu sektördeki özel gereksinimler pek çok fırsat sunmaktadır.

Teknolojik Yenilik Talepleri:
Maliyet azaltıcı, verimlilik ve hızı artırmak için yeni malzeme ürün ve prosesleri geliştirmek. Kompozit sektörü için gerekli otomasyon ve seri üretim teknolojilerinin/makinelerinin geliştirilmesi.

Tüketici Beklentilerindeki Artış:
Kompozit sektörü birçok sektörün tedarikçisi konumundadır. Kompozitlerin kullanıldığı sektörlerin farklılık göstermesi tüketici beklentilerini çeşitlendirmektedir. Örneğin otomotiv sektöründe yakıt verimi yüksek araç talebi, CO2emisyonazaltımı, artan yolcu güvenliği talepleri, estetik özellikleri gibi talepler kompozit sektörüne olan ihtiyacı artırmaktadır. Dolayısıyla pazar hacminin artmasını sağlamaktadır.

Çevresel Yaptırımlar ve Uygulanan Standartlar:
Günümüzde artan sanayileşme ile birlikte çevresel uygulamalar doğru orantılı olarak artırılmaya çalışılmaktadır. Çünkü sanayileşmenin sahip olduğu çevre kirliliği potansiyelinin gerek üretim sürecinde gerek sonrasında önüne geçerek azaltılması gerekmektedir. Bugün ABD ve birçok Avrupa ülkesi üretimleri için CO2 emisyonunda kısıtlamalar getirmişlerdir. Bu durum her sektörü olduğu gibi kompozit sektörünü de doğrudan etkilemektedir. Ayrıca emisyonların azaltılması yönünde yeni çevreci ürünlerin geliştirilmesinde günümüzde oldukça popüler konuma gelmiştir. Bu durum kompozit sektörünüde doğrudan etkilemektedir. Örneğinresmi CO2emisyon standartlarını karşılamak için her şeyden önce hafifletilmiş konstrüksiyon çözümleri taşımacılık sektöründe üzerinde en çok durulan konulardan birisidir.

Sektörlere farklı standartların kullanılması daha önce keşfedilmemiş uygulama alanlarının kompozit malzemelere uygulanması konusunda yeni fırsatlar sunmaktadır. Fakat çevresel açıdan sektörü sınırlayıcı olan unsur kompozit katı atıklarının berterafı ve geri dönüşüm çözümlerinin yeterli olmamasıdır

Kompozit Malzeme ve Üretim Maliyetleri:
Kompozit malzemelerin üretim maliyetlerinin daha da düşürülmesi için yeni üretim teknikleri üzerinde çalışmalar devam etmektedir.

Pazarda Fırsat Yaratan Trendler
Kompozit malzemeler piyasada yerini almış olmasına rağmen yeniliklerin devam etmesine ihtiyaç vardır. Bu nedenle endüstriyel liderler yeni ürünler geliştirmeye devam ediyor. Teknoloji tedarikçileri de hızlı üretim, düşük enerji kullanımı ve daha az atık madde üretimi üzerinde yeni geliştirmeler yapıyor.

Ağırlık azaltma ve maliyet düşürme en popüler iki başlıktır. Inovasyondaki büyük eğilimler bireysel bazda sektörleri de etkilemektedir.

Araç endüstrisinde daha hafif araçlar elde edebilmek için BMW, Mercedes, Ford ve GM’yi karbon kompozit kullanıma itmiştir. Rüzgar enerjisi teknolojisinde de tek parça ya da modüler kanat için artan bir eğilim vardır.

Uzay- Hava teknolojisinde de birçok eğilim bulunmaktadır.
Makine üreticileri özellikle kompozit malzeme alanında geleceğin anahtar trendleri konusunda önemli çalışmalar yapmaya ve işbirlikleri geliştirmeye devam etmektedirler. Bu nedenle özellikle taşımacılık ve havacılık endüstrilerinde çok disiplinli büyük projeler gerçekleştirilmektedir. Son zamanlarda büyük firmalar büyük yatırımlar ile sektöre girmektedirler, bunlar küçük firmaların asla ulaşamayacakları bir seviyeden işe başlamaktadırlar. Büyük endüstriyel firmalar sistematik olarak yeni partnerler aramakta ve kendi başlarına yeni ortaklıklar oluşturmaktadırlar. Proje talepleri genellikle küçük firmaların finansal kapasitelerini aşmaktadır. Yeni üretim teknikleri veya farklı teknolojilerin kombinasyonları oluşturulmaktadır. Ancak bunların önemli bir kısmı şimdiye kadar plastik alanında gerçekleştirilmiş olup, kompozitler alanına yönelik olmamıştır.

Sektöre Ülkemiz Düzeyinde Genel Bakış
Türkiye’de kompozit malzemelerinin kullanılmaya başlaması 1960’lı yıllara dayanır. Başlangıçta, banyo ürünlerinin imalatı, otomotiv ve yatçılık sektöründe el yatırması ve döküm gibi basit üretim teknikleriyle başlayan kompozit malzeme üretimi daha ileriki yıllarda tüketici talebinin artmasıyla birlikte daha hızlı ve kaliteli bir üretim yapma arayışına girmiştir.

El yatırma yöntemiyle üretilen vitrifiye, otomotiv parçaları, vb. kompozit ürünlerde tam anlamıyla rijit olmama, yüzey ve kenar deformasyonları gibi üretimde standardizasyonu bozan olumsuz neticelerle karşılaşılıyordu. Bu nedenle kompozit malzeme üreticileri daha uygun ham madde, bilgi ve tecrübelerine sadık kalarak gelişen kompozit sektöründe makineleşme yöntemine geçmeyi tercih etmişler böylece üretimde standart ve daha kaliteli ürünler ortaya çıkmıştır.

Sektörün Ulusal Ölçekteki Durumu
Türkiye Kompozit Sektörü de ülke ekonomisi ile doğru orantılı olarak artış göstermiştir. Son yıllarda Türkiye, Avrupa ve dünya büyüme oranlarının üzerinde bir büyüme göstermiştir. Türkiye’de otomotiv, inşaat ve altyapı sektörlerindeki Kompozit kullanımları, toplam Kompozit kullanımının yarısından daha fazlasını oluşturmaktadır. Otomotiv, inşaat ve altyapı sektörlerinin hızlı bir şekilde büyümesi yabancı üreticilerin dikkatini çekmektedir. Türkiye’nin coğrafi konumu, hızlı yapılanması ve Türk firmaların komşu ülkelerdeki inşaat sektöründe söz sahibi olmasından dolayı, inşaat sektöründe kullanılan Kompozit Malzemelerin üretimi hızlı bir büyüme göstermiştir. Bu gelişimin önümüzdeki birkaç yıl için de bu şekilde devam edeceği öngörülmektedir. Şekil 8’de Türkiye’de Kompozit Malzemelerin Sektörlere Göre Pazarda Hacimsel Olarak Dağlımı yer almaktadır.

Kaynak : Türkiye’de Kompozit Malzemelerin Sektörlere Göre Pazarda Hacimsel Olarak Dağlımı(Kaynak: CompositesTurkey, Mart 2016).

Otomotiv sektöründeki uluslararası firmaların Türkiye’de üretim bölgelerini genişletmesi, yeni firmaların üretim yapmaya başlaması ve sektörün benzin maliyetlerini düşürmek için daha hafif araçlar yapmak istemesi nedeniyle dayanıklı Kompozit Malzemeler, metal malzemelerin yerine tercih edilmektedir. Bu ihtiyaç, sektörün gelişimine büyük katkı sağlamıştır.

Ülkemizde önümüzdeki dönemde bazı ileri kompozit malzeme uygulamalarının öne çıkacağı öngörülmektedir. Özellikle savunma-havacılık, otomotiv, rüzgar enerjisi, raylı ulaşım sistemler ve inşaat sektörü bunların başında gelmektedir.

Hammadde açısından tedarik kolaylaştığı için kompozit malzeme sektöründe faaliyet gösteren firmalarımız büyüyerek alanlarını genişletmişlerdir. Ancak bu firmaların dünya pazarlarından pay almaları, Know-How ve AR-GE ihtiyaçlarının sistematik bir şekilde karşılanmasına bağlıdır.

Kompozit sektörü doğrudan ve dolaylı olarak ihracat yapmaktadır. Ürettiği hammaddeleri, sanayi ara mallarını ve son ürünleri aldıkları ihaleler ve projeler çerçevesinde doğrudan ihraç eden sektör ayrıca bu ürünleri ihraç edilen her otomobil, otobüs, tekne, küvet vb. ürünlerin içerisinde dolaylı olarak da ihraç etmektedir. Sektör esas olarak Avrupa ülkelerine, Rusya’ya, Orta Doğu ve Kuzey Afrika’ya ihracat yapmaktadır. İhracat yapılan ülke sayısını arttırmak ve yeni pazarlar kazanmak amacıyla da çalışmalar her geçen gün yoğunlaştırılmaktadır. Sektörün bazı firmaları Amerika Birleşik Devletleri başta olmak üzere Uzak Doğu gibi dünyanın birçok yerine ihracat yapmaktadırlar.
Kompozit sektörü açısından bakıldığında ise sektörde istihdam olanaklarının olmasına karşılık nitelikli eleman bulunamaması gibi sıkıntılar mevcuttur. Özellikle firmaların üretim ve AR-GE bölümlerinde yetişmiş, tecrübeli personel ihtiyacı bulunmaktadır.

Ülkemizdeki kompozit üretimi teknoloji olarak dışa bağımlılığı yüksek bir yapıya sahiptir. Ülke genelinde genel olarak lojistik kolaylık sağlayacak, tedarikçisi olduğu sektörlere yakın, kıyı şeritlerinde yoğunlaşan kimya sektörü girdi sağlayıcılığı anlamında stratejik sektörler arasında yer almaktadır. Bölgemizde çoğunlukla Bursa ilinde yer alan sektör işletmeleri sektörde önemli bir yer işgal etmekle birlikte, firmalar sektörün ihtiyaç duyduğu temel hammaddeler konusunda büyük ölçüde ithalata bağımlıdırlar. Bu şekilde hem teknolojik açıdan hem de hammadde açısından ithalat varlığının yüksek olması sektörün yarattığı toplam katma değeri azaltmaktadır.

Kompozit sektörünü değerlendirdiğimizde, Bursa sanayisi özellikle otomotiv ve tekstil sektörlerinin ön plana çıktığı, bu sektörlerin yanı sıra makine, metal, gıda, mobilya gibi sektörlerin oldukça yüksek hacimlerde üretim yaptığı bir yapıya sahiptir. Bursa’da en aktif sektörlerden otomotiv ana ve yan sanayisine Kompozit malzeme üretimi yapan birçok küçük, orta ve büyük ölçekli firma bulunmaktadır. Kompozit malzemeler yukarıda ismi geçen tüm sektörlerden ikame edeceği birçok ürün mevcuttur. Bursa’nın ihracat verileri incelendiğinde en fazla payı alan Taşıt Araçları ve Yan Sanayi, Tekstil Sektörü, Makine ve Aksamları gibi sektörlerin varlığı, Bursa için kompozit malzemelerin potansiyelini belirleyicidir.

Küme Firmaları Künyesi

Kompozit malzemeler gelişmiş ülkelerde bile henüz inovasyon ve AR-GE’de doygunluğa ulaşmamışken ülkemizde bu konu ile ilgili firmaların bilgi eksikliğini gidermek konusunda eğitim ve danışmanlık hizmetleriyle bilinçlendirilmesi için gerekli çalışmalar çalışma planında verilmiştir. Bu çalışmaların tamamlanması ile birlikte firmalarda personel niteliğinindeki iyileşmeye paralel olarak kompozit malzemelere dair yapılacak çalışmalar ivme kazanacaktır.

Ortak faaliyetler ile pazarlama gücünün ve uluslararası alanda rekabetçiliğinin arttırılarak ihracatı arttırma hedefi için pazar analizleri yapılarak pazar ihtiyaçlarına göre AR-GE çalışmaları desteklenecektir. Proje kapsamında yapılacak çalışmalar ile kompozit malzeme üretimi yapan firmalar ulaşamadıkları pazarlara ulaşıp, ikili iş görüşmeleri yapacaklardır. Yeni pazarlara girilmesi ile ihracat yapılan ülkeler çeşitlendirilecek kompozit malzemeler sektöründe dışa bağımlılık azaltılarak ihracatın artırılması mümkün olacaktır.

Kompozit sektörü tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de ikame malzemelerden pay alarak büyümektedir. Kompozit sektörünün Dünya piyasasındaki pazar payları göz önünde bulundurulduğunda ülkemiz açısından da çok önemli bir pazar alanı olduğu görülmektedir. Bu sebeple kompozit sektöründe sürdürülen temel bilimler ve teknolojik AR-GE çalışmalarının hızla artması gerekmektedir.