Идеи для бизнеса изделия из стеклопластик
Стеклопластик – это композиционный материал. В его состав входит стекловолокно и другие связующие вещества. Стекловолокно является элементом, который в дальнейшем обеспечит материалу прочность, а связующее вещество – это подобие наполнителя, который равномерно распределяет усилия между армирующими волокнами и обеспечивает их защиту от воздействия окружающей среды. Производство стеклопластика довольно непростой технологический процесс. Для начального производства материала потребуется аренда помещения, склада для хранения товара, минимальный набор персонала и стартовый капитал для закупки сырья.
Где взять сырье?
Для того, чтобы открыть собственное производство, необходимо найти надежных поставщиков качественного сырья. Основными компонентами для создания материала являются сырье из стекловолокна, смола, отвердитель, ускоритель и пластификаторы.
Основные компоненты
Стеклоткань и стеклорогожа — это сотканные из стекловолокна материалы, которые применяются для изготовления изделий с повышенными физико-механическими свойствами. Поставляют стеклоткань и стеклорогожу в больших рулонах. При пропитке смолой стеклоткань впитывает смолу, и стекловолокно в ворсе укрепляется, стеклоткань растет до необходимой высоты. Стеклоткань рекомендуют хранить в прохладном и сухом месте. Температура хранения не должна превышать 36°С, а относительная влажность при хранении должна поддерживаться ниже 85%. Стеклоткань должна оставаться в своей упаковке, вплоть до момента использования. Нужно постараться избегать повреждения упаковки при хранении материала. Если на материал попадет влага, он станет просто не пригодным для использования.
Смолы. Для производства стеклопластика необходимо связующее вещество, на основе которого после обработки образуется полимерная матрица, которая определяет физико-химическое качество материала. От этих свойств зависит дальнейший способ формообразования изделий, а также методика последующей утилизации отходов.
То того, как поведут себя связующие смолы при нагревании, зависит термопластичность стеклопластика, которая имеет способность изменять форму при нагревании стеклопластикового изделия, а также сохранять ее после остывания.
В зависимости от свойств, условно смолы подразделяются на термопластичные и термореактивные. К первым можно отнести тот вид пластика, который легко изменяет свою форму под воздействием высокой температуры. Изделия такого состава могут перерабатываться повторно.
Термореактивные не способны повторно перерабатываться, такие изделия не плавятся при нагреве. Соответственно изделия из такого материала изготавливаются одноразово.
Также нужны отвердитель, красители, катализаторы и другие составляющие.
Требования к помещению
При производстве стеклопластика, химической пыли и различных примесей веществ в воздухе не избежать. Обязательным условием к помещению является полная фильтрация и циркуляция воздуха. Для рабочих также потребуется постоянная покупка защитных масок и респираторов. В помещении должна быть установлена пожарная сигнализация. Температура в помещении производства должна быть не ниже 15 градусов.
Помимо помещения для производства, необходим склад для готовой продукции минимум 200 кв.м. В идеале нужно иметь два склада, один для заготовок и материала, второй под готовое изделие. Их также необходимо оборудовать системой отопления и пожарной сигнализацией.
Персонал
Помимо основных рабочих цеха, которые напрямую участвуют в процессе изготовления продукта, для старта производственной деятельности потребуется 10-12 работников:
- бухгалтер, он возьмет на себя весь учет (начисление зарплаты, ведение налоговой отчетности, контроль и учет материалов, расчеты с поставщиками);
- технолог-консультант, он сможет подобрать необходимое оборудование, найдет способы оптимизации и снижения затрат на производство;
- секретарь, он будет передавать и вести связь с поставщиками, покупателями, а также другими организациями, принимать звонки и консультировать по общим вопросам;
- менеджер по закупкам и продажам, он обеспечит бизнес новыми клиентами и подыщет оптимальных поставщиков сырья;
- водитель, осуществит доставку товаров и сопутствующих документов;
- грузчики;
- уборщики.
Технология изготовления
Основными методами формования материала в готовые изделия являются:
- ручная формовка;
- формование методом напыления;
- формовка под вакуумом;
- способ намотки.
Первый метод применяется при маленьком производстве. Изделия изготавливают небольшие по размеру и в меньшем объеме. Уложенный в необходимой форме стеклоармирующий материал заливается связующей смолой. Затем жестким прикатом выполняется операция прикатки, которая позволяет избавить продукцию от лишних пузырьков и, тем самым, укрепить изделие. Остывание материала происходит при комнатной температуре, по истечении времени, готовая деталь извлекается и подвергается окончательной обработке. Срезаются лишние края, подпиливаются бока и шлифуются неровности, при необходимости высверливают отверстия.
Формование методом напыления происходит при помощи специального оборудования, который под давлением обеспечивает ровное покрытие из стекловолокон, смолы и отвердителя. Такой метод исключает возможность появления отходов, в отличие от ручной формовки. Это вполне экономный вариант производства.
При вакуумном способе используется вакуумный прижим для интенсификации пропитки армирующих стеклонитей. Сначала укладывается стекловолокнистый материал в форму в сухом виде, затем покрывают специальным силиконовым вакуумным мешком, чтобы обеспечить герметизацию. Внутрь мешка подается связующее вещество. Вакуумный насос создает разрежение внутри самого мешка. Изделие принимает свою форму под воздействием перепада давления, аналогично прессованию. Подается воздух в вакуумный мешок, затем вынимается готовое изделие для дальнейшей обработки. Таким образом, при формовании удаляются все лишние пузырьки из изделия, значительно повышается качество, за счет прочности.
Способ намотки заключается в пропитке стеклонитей связующими реагентами, которые наматываются на вращающуюся оправку. Подобную технику применяют при создании цилиндрических изделий, на подобии труб и цистерн.
Оборудование
Выбор техники и прочего минимального оборудования зависит от выбранной методики формовки и работы с сырьем в целом. Например, для ручной формовки требуется минимальный набор: кисти флейцевые, валики металлические, угловые, игольчатые.
Инструменты для вакуумной техники: насос вакуумный, спираль пвх, пропускающий слой, впитывающий слой, соски, трубочки, пленка вакуумная, герлен. Аппаратура такая стоит примерно 15000 рублей. Агрегат для вакуумной формовки с вакуумным насосом и резервуаром для изготовления стеклопластиковых изделий стоит примерно 14750 руб.
Техника для распыления довольно дорогостоящая. Например, в России качественную аппаратуру для напыления реализует компания «СКБ-077». Если приобретать станки иностранного производителя, то, например, американская компания Graco продает их по цене от 13.000 долларов.
Основным оборудованием для намоточной техники послужат:
- станок пропитки и подачи сырья;
- намоточный станок;
- система центровки трубной оснастки;
- система регулировки скорости.
Таким образом, по средним подсчетам, на стартовое оборудование придется потратить около 250-460 тысяч рублей.
Куда сбывать готовую продукцию
Стеклопластик пользуется повышенным спросом у:
- частных лиц, а также государственных компаний, которые занимаются строительством объектов;
- ремонтных компаний;
- компаний по изготовлению деталей из стеклопластика;
- мебельных фабрик;
- строительных магазинов и гипермаркетов.
Можно ли утилизировать отходы
Так как в наше время довольно много изделий из стеклопластикового материала, остро стоит вопрос о правильности утилизации ненужных отходов. Можно найти покупателей, которые приобретают производственные отходы.
Можно наладить отношения и в дальнейшем за незначительную сумму продавать отходы на постоянной основе, что послужит дополнительной прибылью. Но если нет такой возможности, можно просто утилизировать потерявшие свою ценность материалы.
Пространственная молекулярная структура стеклопластиков-реактопластов препятствует их расплавлению или растворению. Переработка отходов СПМ традиционными методами, идентичными с рециклингом полиэтиленов или полистиролов, невозможна.
В настоящее время наиболее популярной методикой утилизации стеклопластиковых отходов является использование измельченного стеклопластика в качестве добавки в исходное основное сырье при изготовлении новых изделий. Для этого приобретается специальная дробилка, которая превращает детали в мелкую крошку. Такой процесс лучше всего осуществлять в другом помещении, так как измельчение приводит к большому количеству вредоносной пыли. Работать необходимо строго в защитной одежде и респираторе. Рекомендуем посмотреть существующих производителей стеклопластика и произвести конкурентную разведку.
Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.
03.03.2020
Производство одноразовой посуды
Регистрация бизнеса, требования к помещению и формирование штата сотрудников. Виды одноразовой посуды, закупка сырья и оборудования. Как рассчитать себестоимость продукции и найти каналы сбыта.
28.02.2020
Производство пластиковой тары
Производственное помещение, штат сотрудников и формирование ассортимента. Закупка сырья, технология изготовления пластиковой тары и оборудование. Сбыт продукции.
28.02.2020
Производство стрейч пленки
Оформление предприятия, закупка сырья, поиск помещения и персонала. Обзор технологий производства стрейч пленки и необходимого оборудования. Сбыт продукции.
25.02.2020
Производство поролона
Юридическое оформление цеха, выбор помещения и персонала. Необходимый материал, способы изготовления поролона и оборудование. Реализация продукции и рентабельность бизнеса.
21.02.2020
Переработка пластиковых бутылок
Регистрация предприятия, источники получения сырья, поиск персонала и помещения. Необходимое оборудование, технологии переработки пластиковых бутылок и сбыт продукции.
21.02.2020
Сейчас выпускать композитные изделия выгодно. В стране уже сформирован спрос на некоторые композитные товары. Этот спрос нужно и можно воспитывать, растить, расширять.
Представление об изделиях из композиционных материалов очень близко к представлению об идеальных вещах: они чрезвычайно легки, прочны, надежны, технологичны. Развитые страны давно устроили у себя “композитную революцию”. В обозримом будущем нечто подобное ожидает и Украину, и чем раньше отечественные бизнесмены займутся подобным производством, тем больше шансов заблаговременно набраться опыта и устоять в конкуренции с коллегами.
Наконец, два основных фактора, способствующих освоению высокотехнологичных сфер, в стране есть. Это высокий образовательный уровень и дешевый труд.
Человеческим языком
- Композит, композиционный материал — класс материалов, состоящих из нескольких веществ и обязательно содержащих армирующие, усиливающие элементы.
- Углепластик — под этим понятием чаще всего подразумевают композит с армирующими углеродными нитями.
- Матрица (1), или связующее — отвердевшее вещество, в которое погружены армирующие волокна. Служит для их соединения в целостную конструкцию.
- Матрица (2), или форма — изделие, заполняемое еще не отвердевшим композитным материалом. Готовый композитный элемент — зеркальный слепок с матрицы.
- Мастер-модель (в некоторых технологиях) — точный прообраз будущей композитной детали. Мастер-модель служит для формовки матрицы (2).
Деньги
Самое интересное в композитной теме — просто-таки ничтожные инвестиции в производство начального уровня. Оснастка “минимального” цеха (гаражного типа), выпускающего по индивидуальным заказам небольшие элементы вроде стеклопластиковых автотюнинговых обтекателей, — это буквально несколько сот USD.
Цех с механизацией, рассчитанный на производство сравнительно массовых штуковин вроде лодочных корпусов, весел, тур- или спортинвентаря, потянет примерно $20-50 тыс. Ну а завод, способный проектировать и выпускать корпуса яхт, химических реакторов и другие ответственные вещи, — это миллионные вложения. Во всех случаях основная составляющая композитного производства — матрицы, формы для изделий. Именно они — главное богатство производителя.
Почти то же самое касается и производства изделий из литьевого камня. Затраты на цеха различной оснащенности в этой подотрасли аналогичны капвложениям в производство стеклопластиковых изделий.
Если говорить грубо, килограмм стеклопластикового изделия обходится покупателю в среднем в $10. Лодка стоит $300-400, обтекатель на трейлер — $50-100, лопасть для весла — $30, самолетный планер (легкая авиация) — примерно $50 тыс., небольшая яхта — до $100 тыс.
Углепластиковые изделия дороже в 4-5 раз. Самое интересное, что в стране полно любителей, готовых заплатить $1,5 тыс. за байдарку (не считая весел) или $1 тыс. за “голую” велосипедную раму (без руля, передней вилки, колес и оборудования).
Себестоимость
В готовом стеклопластиковом продукте около 30% массы приходится на стеклоткань (можно применять минеральную ткань), 1,5-2% — на катализатор, остальное — на полиэфирную (или эпоксидную, или иную) смолу.
Исходя из средних цен на компоненты (см. главку “Сырье” на стр.77) с учетом “допуска” на энергию, зарплату, текущие расходы, нетрудно вычислить, что возможная себестоимость стеклопластикового изделия — около $5-6 за 1 кг. Естественно, производители не распространяются относительно реальных “себестоимостных” показателей. Если учесть, что рыночные цены на тот же “средний” 1 кг стеклопластикового изделия — примерно $10, легко оценить сегодняшнюю рентабельность процесса: она может достигать 100%. Впрочем, реальная рентабельность наверняка ниже: цифру омрачают простои, непредвиденные расходы и пр.
Перспективы
На каких изделиях из композитов в ближайшем будущем будут зарабатываться серьезнейшие деньги? Прозрачно намекаем: они будут зарабатываться на производстве композитных изделий для электроэнергетики, электротранспорта и химпрома, а также на производстве товаров народного потребления (ТНП).
Речь, прежде всего, идет о всяческих изоляторах: например, стеклопластиковые уголки для изоляции подножек, базальтопластиковые токоприемные штанги, высоковольтные изоляторы. Не меньший “аншлаг“ обещает применение композитов “химической направленности” для изготовления разнообразных емкостей, реакторов, термостойких втулок, автоматических регуляторов.
О товарах народного потребления уже сказано (между прочим, в Европе пластиковые пуговицы считаются некачественными, а стеклопластиковые — качественными).
Интересны перспективы композитов в подводной технике. Для Греции отечественные компании уже строят туристические подводные аппараты, для Китая — блоки плавучести для “беспилотных” геологоразведчиков в глубоких пришельфовых зонах.
А вот мода на “прибамбасы” в “легковом” автодизайне, в общем-то, проходит. Народ понял, что спойлеры и антикрылья на легковушках не слишком нужны. Зато функциональный тюнинг для грузовиков (обтекатели) позволяет экономить 30% горючего. Такой обтекатель, по свидетельству “дальнобойных” водил со стажем, окупается на 500-1000 км пробега.
Теперь об электроэнергетике, точнее — о ветроэнергетике.
Украина, как ни странно, по быстроте развития оной занимает в СНГ одно из лидирующих положений. А крылья ветротурбин, напомним, во всем мире делают почти исключительно из стеклопластика. Из него же можно строить и “несущие элементы” ветроэлектростанций — башни. Названный рынок в Украине сулит “композитчикам” огромные перспективы. Его емкость, по минимуму, оценивается в $150-200 млн. По прогнозам авторитетнейших западных энергетических изданий, в так называемых развитых странах примерно к 2006 году стоимость ветроэлектроэнергии сравняется с ценой энергии, вырабатываемой ТЭС. Возможно, именно тогда, учась на чужих примерах, украинскую ветроэнергетику станет дотировать государство. По крайней мере, документов (и дополнений к документам) оно разработало на этот счет множество. Достаточно вспомнить “Комплексную программу строительства ВЭС до 2010 года” (которая, кстати, теоретически предусматривает госфинансирование) и законы Украины “Об энергосбережении”, “Об альтернативных источниках энергии”, “О внесении изменений в некоторые законодательные акты Украины о стимулировании развития ветроэнергетики в Украине”.
Маркетинг
В “стеклопластиковом” бизнесе сейчас намного удобнее и выгоднее найти большой промышленный заказ, нежели серийно производить “нецелевые” ТНП. Модифицировать эту сбытовую модель пока крайне трудно. Работать с магазинами “композитчикам”, выпускающим ТНП, невыгодно: продукт сравнительно дорог и мало распространен. Поэтому “ТНПшники” торгуют, как правило, через собственный офис.
Хороший канал сбыта — заказы всяческих госорганизаций или мэрий. Например, построить аквапарк стоит минимум $50 тыс., “обвешать” антивандальными стеклопластиковыми сиденьями средний стадион — минимум $200 тыс.
Рекламные мероприятия оправданны, если их “мишень” — массовый покупатель.
Разрешительные документы
Руководящих документов для композитных производств немного. Прежде всего это медицинские нормы допустимой концентрации вредных испарений (смолы-то связующие, пока не затвердеют — жутко вредны). Прежде чем работать, надобно написать техусловия на “производственные вредности”. В них нужно рассчитать концентрацию паров и доказать, что с учетом защитных мер она не превысит медицинской нормы. Этот акт — дело обязательное, но бесплатное. Впрочем, санэпидемслужба может запросить некую сумму за консультации.
В нем совершенно нет ничего сложного. Путь ходатайствующего о разрешении предпринимателя лежит в мэрию и ее комитеты (архитектурный, энергетический, коммунальный, экологический), а также к “санэпидемистам” и охранникам труда. Представители этих служб обычно не сильно упираются в таком малоопробованном деле, как композитное.
Стоит помнить!
В число защитных средств, согласно санитарным ТУ, входят вентиляция и противогазы. С вентиляцией понятно (общецеховая система, вытяжки). Вложения в нее в “гаражном” цехе — сотня американских долларов, в серьезном производстве — около $1 тыс. С противогазами сложнее. Современные полиэфирные смолы (самый распространенный материал матрицы) крайне летучи и, по данным торговцев смолами, “пронзают” большинство противогазовых фильтров. Поэтому желательно иметь специализированные маски, предлагаемые теми же торговцами (цена одной маски — около $30). Нужна и спецодежда. Если неохота переплачивать за фирменную, брюки-куртки-рукавицы можно купить в строймаге или недорого заказать у швейников.
Сырьё
Украинское стекловолокно и стеклоткань для композитов годятся, но с оговорками. По мнению практиков, они изначально не предназначены для такой роли и нуждаются в дополнительной подготовке (отжиге), поскольку содержат парафин, мешающий взаимодействию со смолами. Впрочем, отечественные “волоконщики” всегда готовы сделать много “правильной” стеклоткани, но для этого им нужен заказ тонн этак на пятьдесят. Крупнейшие украинские заводы стекловолокна находятся в Мерефе (Харьковская обл.), Бердянске (Запорожская обл.) и Северодонецке (Луганская обл.).
Килограмм хороших импортных стеклонитей или ткани стоит $2-8. Погонный метр отечественной стеклоленты стоит 2-3 грн. — примерно в 3-4 раза дешевле импорта.
Угольное волокно примерно вдесятеро дороже стеклоткани.
Вяжущее — это в основном пластмассы: термопласты (полиэтилен) и реактопласты (лучшая по механическим свойствам — эпоксидка, по цене — полиэфирные смолы). Параметры украинских смол не нравятся производителям (не только “композитчикам”, но и заводам минеральной ваты или древесных плит). Импортные полиэфирные смолы стоят $2-5 за 1 кг.
Технология и помещение
Суть композитного производства проста. Нужно всего лишь залить смолой “выемку”, которой “зеркальным образом” уподобится готовая деталь. В простейшем технологическом варианте “заливка” выглядит как прикатка вымоченных в полимере кусков стеклоткани малярскими валиками. Процедура, несмотря на видимую простоту, требует навыка и квалификации.
“Выемку” (матрицу, форму) можно лепить их подручного материала: фанеры, реек или из того же стеклопластика. Основная ценность любого композитного производства — именно набор (парк) матриц. В этом наборе — 90% всего капитала, вложенного в цех. Старые матрицы можно легко применить для новых заказов.
Размеры композитного цеха весьма произвольны и зависят только от конфигурации изделий и матриц. Тратиться обычно приходится на аренду (примерно $1 тыс. в месяц), на устройство вентиляции (для небольшого цеха — 1-3 сотни долларов), на отопление и электричество (сотня-другая долларов в месяц).
Градация композитных цехов по затратам примерно такова
1. Простейший цех с ручным нанесением смолы (ламинированием). Оборудование: малярные валики, щетки, емкости. Первоначальные вложения — около $2 тыс. Мощность — десяток-другой кг стеклопластика в день.
2. Машинное ламинирование (напыление). Оборудование: аппарат — гибрид компрессора и дозатора компонентов (гласкрафт-автомат; стоит примерно $15 тыс.), пистолетные “органы” для напыления ($0,25-0,5 тыс.). Инвестиции в оборудование —$40 тыс. и более. Цех с этой техникой способен “освоить” 100 или больше кг стеклопластика за день.
3. Индустриальное производство. Сверх описанных, здесь применяют промышленные методы формовки (пультрузия — производство профильных изделий, вакуумная формовка и т.д.), автоматическую намотку стеклонитей, узкоспециализированные агрегаты. Размеры матриц и изделий могут исчисляться десятками метров. Цеховое “железо” стоит сотни тысяч, а то и миллионы долларов.
Интересно, что технику для индустриального производства можно купить не только на дальнем Западе, но и в России. Проблема российских машиностроителей — в недостатке заказов. Отсюда — некоторая стагнация опытно-конструкторских работ. Напомним, производительность этой техники в сотни раз больше, чем у “гаражного” производства.
Персонал
Средняя нагрузка на рентабельный цех композитов не так уж велика, авралы сменяются простоями, поэтому рабочий режим “пролетария” напоминает вахтовый. Самого персонала в “начинающем” цехе — человека три-четыре; в среднем механизированном — с десяток; на крупном производстве — 30-50.
Где брать квалифицированный персонал? Стоит помнить, что многие мощные “композитчики” в Украине “ответвились” от специализированных институтов, некогда выпускавших или проектировавших военные корабли и самолеты, ракеты, радиооборудование. Это Киевский институт композиционных материалов, столичное АНТК имени Антонова, Харьковский авиационный институт, Николаевский кораблестроительный институт, феодосийский завод “Судокомпозит” (список далеко не полный). Подобные учреждения способны подготовить вполне боеспособный персонал.
Зарплата на самих производствах может серьезно разниться в зависимости от региона (географического месторасположения предприятия), размера фирмы, степени загрузки производства, квалификации самого работника. Она обычно соизмерима с “гонораром” квалифицированного “машиностроительного” станочника (работающего в том же городе). У киевских производителей в урожайный месяц “пролетариат” получает гривень 700.
Важнейший “кадр” на производстве изделий из полимербетона — дизайнер. Заработок у него тоже разный. Он соизмерим с вознаграждением хорошего дизайнера мебели. Поэтому речь стоит вести о некой минимальной месячной зарплате — от $200.