فایبرگلاس و کاربردهای آن
فایبرگلاس یکی از شناخته شده ترین مواد کامپوزیت مدرن است و در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. نام “فایبرگلاس” ممکن است گمراه کننده باشد زیرا این اصطلاح در واقع نام رایج کامپوزیت “پلاستیک تقویت شده با الیاف” با استفاده از الیاف شیشه است. بنابراین در واقع فایبرگلاس همانطور که امروزه می شناسیم خود یک ترکیب است اما نباید با یکی از مواد آن را اشتباه گرفت
با پیشرفت عصر مدرن ، درک انسان از دنیایی که در آن زندگی می کنیم و موادی که در دسترس ما بود نیز رشد کرد. انسان ها همیشه به نفع خود با محیط خود تعامل داشته اند. از ابتدا اختراع چرخ برای کمک به حمل و نقل کالا و افراد ، اکنون موشک هایی ساخته ایم که مردم و کالاها را به فضا منتقل می کند.
استفاده از فایبرگلاس در قایق ها
هر چند یک چیز همیشه یکسان بوده است : ما همیشه در تلاش هستیم که پیشرفت هایی انجام دهیم و موارد جدید را کشف کنیم. استفاده از مواد کامپوزیت در تمام صنایع، نمونه ای فوق العاده از این نبوغ مدرن انسانی است.
یک ماده ترکیبی یک مفهوم ساده است : این ماده با ترکیب دو یا چند ماده تشکیل دهنده با خصوصیات قابل توجه متفاوت ساخته می شود. هنگامی که آنها ترکیب شوند ، کامپوزیتی با خواص جدید متفاوت از مواد جداگانه تولید می کنند. مزایای این امر واضح است. با ترکیب دو ماده ، می توانید یک ماده جدید ایجاد کنید که بهترین عناصر و نقاط قوت هر دو را داشته باشد ، بدون ضعف های منفرد مواد اصلی.
فایبرگلاس حتی می تواند جایگزین چرخ شود زیرا از طریق کاربرد آن در تولید هواپیما ، قایق و اتومبیل به حمل و نقل مردم و کالا کمک می کند. به دلیل انعطاف پذیری و هزینه تولید ارزان ، همچنین ماده فوق العاده ای است که برای ساخت وسایل بزرگتر خانگی مانند وان ها و استخرها استفاده می شود.
فهرست مطالب
فایبرگلاس چیست
فایبرگلاس (به انگلیسی FiberGlass) ماده ای مرکب است که در آن الیاف شیشه با پلاستیک تقویت می شود. الیاف شیشه معمولاً به صورت ورقه ای پهن و همانند پارچه بافته می شوند. با توجه به نوع کاربری فایبرگلاس ، الیاف را می توان از انواع مختلف شیشه تهیه کرد.
در حقیقت ، به مواد کامپوزیتی که با تقویت الیاف شیشه با رزین های پلی استر یا وینیل استر و به زبان ساده تر ترکیب پلاستیک ساخته می شوند، فایبرگلاس می گویند. این الیاف به تنهایی بسیار محکم و طی ترکیب با پلاستیک دارای ضربه پذیری و انعطاف بیشتری می شوند.
قالب گیری فایبرگلاس و ترکیب آن با رزین
تولید فایبرگلاس که امروزه از آن استفاده می کنیم در واقع به طور تصادفی در سال 1932 کشف شد ، زمانی که گیمز اسلیتر ، محقق یک شرکت Fortune 500 مستقر در اوهایو ، ایالات متحده ، یک جت هوای فشرده را به سمت شیشه مذاب هدایت کرد و الیاف شیشه تولید کرد. با این حال این فقط آغاز کار بود و چند دهه دیگر طول کشید تا چیزی مانند فایبرگلاسی که امروز با آن ساخته ایم تولید شود.
فایبرگلاس سبک ، محکم و دارای شکنندگی کمی است. بهترین ویژگی این ماده توانایی قالب گیری در اشکال مختلف و پیچیده است. این تقریباً توضیح می دهد که چرا از این کامپوزیت به طور گسترده ای در وان ها ، قایق ها ، هواپیماها ، سقف سازی و سایر کاربردها استفاده می شود.
در این مقاله ، در مورد انواع فایبرگلاس ، به همراه خصوصیات و کاربردهای آنها ، بیشتر صحبت خواهیم کرد.
ترکیبات فایبرگلاس
فایبرگلاس واقعاً از ماده ای شبیه شیشه های پنجره یا آشپزخانه ساخته شده است. برای تولید آن ، شیشه گرم می شود تا ذوب شود ، سپس از سوراخ های ریز رد می شود. این باعث ایجاد رشته های شیشه ای بسیار نازک می گردد – در واقع آنقدر نازک است که بهتر است در میکرون اندازه گیری شود.
نحوه ترکیب مواد در فایبرگلاس به این صورت است که الیاف شیشه ای به صورت تصادفی روی یکدیگر قرار می گیرند و یک ساختار همچون پارچه محکم را بوجود می آورند. در ادامه با ترکیب با رزین ها به یک کامپوزیت با دوام و مستحکم تبدیل می شوند.
مزایا استفاده از فایبرگلاس
فایبرگلاس مزایای بسیاری دارد که آن را به گزینه ای مناسب برای صنایع خاص تبدیل می کند. قوی ، سبک و مقاوم در برابر هوا است. اما دو عاملی که احتمالاً باعث شده است که متداول ترین کامپوزیت باشد این موارد است: ساخت آن در اشکال متنوع و قیمت بسیار ارزان تر از اکثر کامپوزیت ها است.
کاربرد پذیری آن به دلیل مفهوم بسیار ساده ای است که کامپوزیت از ترکیب دو ماده مختلف ، در این مورد یک پلاستیک و یک الیاف شیشه ، ساخته شده است. اگر می دانید که می خواهید نتیجه خاصی داشته باشید ، به عنوان مثال باید کاملاً در برابر آب و هوا مقاوم و سبک باشد ، شما می توانید پلاستیک های مختلف و الیاف شیشه را ترکیب کنید تا بگویید اگر شما ماده ای قوی تر و انعطاف پذیر تر می خواهید.
ساخت لوازم مختلف از فایبرگلاس
به همین ترتیب ، وقتی مواد ترکیب شده و کامپوزیت فایبرگلاس ایجاد شد ، نحوه تنظیم یا قالب سازی آن نیز بسته به نوع طراحی و نیاز شما متفاوت خواهد بود.
روش دیگر برای افزایش مقاومت کامپوزیت فایبرگلاس ، قرار دادن چندین لایه فیبر بر روی یکدیگر است که هر لایه در جهات مختلف ترجیح داده می شود. به طور موثر این به شما امکان می دهد تا سختی و مقاومت نهایی مورد نظر را به طور موثر پیش بینی و ایجاد کنید: شما کنترل کامل دارید.
همانطور که در بالا ذکر شد ، فایبرگلاس یکی از مقرون به صرفه ترین کامپوزیت ها است. ما قبلاً می توانیم ببینیم که کامپوزیت نهایی فایبرگلاس تقریباً کاملاً تحت کنترل طراح است. به لطف هزینه کم آن ، آنها قادر به کشف و بهبود مستمر در طراحی و تولید خود هستند. آنها می توانند با تکنیک های جدید یا پلاستیک های مختلف بازی کنند تا فایبرگلاس بهتری تولید کنند. این فقط با یکی از رقبای اصلی آن فیبر کربن امکان پذیر نیست ، که می تواند برای تولید کننده فقط 2.5 میلیون دلار هزینه تولید ماشین آلات آن صرف کند.
انواع کاربرد فایبرگلاس در صنعت و ساختمان
اولین بار فایبرگلاس اولین رویارویی خود را در جنگ جهانی دوم آغاز کرد ، زمانی که آنها شروع به ساخت با آن در هواپیما کردند به عنوان جایگزینی برای تخته سه لا قالب ساخته شده که تا آن زمان استفاده شده بود.
پس از پایان جنگ جهانی دوم ، در تولید قایق ها و بدنه اتومبیل های ورزشی وارد حوزه غیرنظامی شد. در دنیای ورزشی مسابقات اتومبیلرانی ، آنها از همان زمان به استفاده از فیبر کربن به جای آن روی آورده اند ، زیرا این بسیار قوی تر و سبک تر است. همانطور که در بالا بحث شد تولید فایبرگلاس بسیار ارزان تر از کربن است.
استفاده در استخرهای پیش ساخته و آماده فایبرگلاس
فقط در چند دهه گذشته که هزینه تولید فیبر کربن تا حدودی کاهش یافته است ، اکنون می توان از فیبر کربن در موارد دیگری به غیر از صنعت گران هوافضا استفاده کرد. همه چیز با فایبرگلاس شروع شد و دنیای رقابتی دوچرخه های ورزشی ، اتومبیل های مسابقه ای ، سوپراسپرت ها و تجهیزات ورزشی امروز مدیون آن هستند.
فایبرگلاس ممکن است در حال حاضر اولین انتخاب برای ابرخودروها یا اتومبیل های اسپرت نباشد که کوچکترین اختلاف در قدرت و وزن می تواند به معنای پیروزی یا باخت باشد ، هنوز هم خواص دیگری دارد که آن را به اولین انتخاب در بسیاری از صنایع تبدیل می کند.
کاربرد فایبرگلاس در ساختمان ، خاصیت انعطاف پذیر تولید، آن را به گزینه ای عالی برای پوشش پشت بام منازل ، ورقه های در و پنجره ، دودکش ها و بسیاری از کاربردهای دیگر در ساختمان تبدیل کرده است. کار با آن بسیار ساده تر از مواد سنتی است که در خانه سازی مانند چوب یا فلز استفاده می شود و سبک تر است. همچنین می توان از پانل های آجری فایبرگلاس تولید انبوه استفاده کرد و علاوه بر این ، از عایق بندی برای کاهش اتلاف گرما نیز بهره برد.
فایبرگلاس همچنین دارای خواص میرایی سیگنال کم و نفوذ پذیری RF است. این بدان معنی است که برای استفاده در صنعت ارتباط از راه دور برای آنتن ها و دکل ها بسیار مناسب است.
