مقالات

کامپوزیت فایبرگلاس چیست؟

اجرای کامپوزیت فایبرگلاس

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس یک کامپوزیت مصنوعی هست. قبل از پرداختن به فایبرگلاس بهتر هست با کامپوزیت‌ها و خواص آنها آشنا شویم:
 

آشنایی با کامپوزیت‌ها

کامپوزیت به معنای کلمه یعنی ترکیب چند سازه یا چند ماده، به عبارتی برای دستیابی به یک ماده قوی برای مقاصد مختلف، بیاییم و از ترکیب دو ماده غیر یکسان استفاده کنیم به گونه‌ای که ماده حاصله، از تک‌تک مواد اولیه قوی‌تر و محکم‌تر باشد.
 
ایده اولیه زمانی به فکر بشر رسید که برای اهداف مختلف نیاز به ماده‌ای داشت که دارای مقاومت و استحکام فوق العاده ای باشد ولی سبک باشد و از ضخامت کمی برخودار باشد.
 
با توجه به اینکه وجود این ماده با این مشخصات به طور طبیعی تقریباً یافت نمی‌شد، لذا متخصصین و محققین را بران داشت تا با ترکیب مواد مختلف بتوانند به ماده مورد نظر دست پیدا کنند.
مثلاً در ساخت کشتی‌ها و فضاپیماها و هواپیماها همیشه این چالش وجود داشت که به موادی سرسخت و مقاوم ولی سبک با ضخامت کم مورد نیاز بود.
کامپوزیت‌های طبیعی و مصنوعی
البته کامپوزیت‌هایی طبیعی هم در طبیعت وجود دارند مثل چوب که در واقع از ترکیب الیاف سلولزی و شیره چسب مانندی به نام لیگنین تشکیل شده است. ولی به عنوان مثال تخته چند لایی و یا نئوپان یک کامپوزیت مصنوعی ساخت بشر هست.
می‌توان گفت قدیمی‌ترین کامپوزیت دست بشر ساخت کاه و گل هست که گل به عنوان ماده زمینه‌ای و کاه به عنوان الیاف نگه دارنده باعث استحکام این ماده می‌شوند.
سازه بتن آرمه با ترکیبی ازبتن (شن و ماسه و سیمان)که نقش ماتریس را دارد با میلگرد، می‌تواند یک کامپوزیت به حساب بیاید.در علوم مختلف مثل پزشکی و دندانپزشکی هم نقش کامپوزیت‌ها کاملاً مشهود هست.
کامپوزیتی که در این مقاله مد نظر ما هست ترکیبی از الیاف تقویت کننده و یک ماتریس یا ماده زمینه‌ای پلیمری هست.

در بهنرین حالت سخت‌ترین کامپوزیت‌ها از ترکیب الیاف و رزین به‌دست میایند.

تاریخچه ساخت کامپوزیت
تاریخچه ساخت کامپوزیت با این مفهوم به دهه 1930 برمی‌گردد که دو شرکت بر روی رزین‌های پلی استر فعالیت داشتند و رزین پلی استر را تولید کردند و همزمان نیز یک شرکت شیشه سازی اقدام به تولید الیاف شیشه کرد در همان دهه در سال 1934 نیز یک محقق به نام ری گرین این دو ماده یعنی رزین و الیاف شیشه را با هم ترکیب کرد و سرآغازی شد برای تولید کامپوزیت‌های رزینی.
در واقع کامپوزیت‌هایی که از ترکیب رزین و الیاف به‌دست میایند از دسته ترموست ها (گرماسخت‌های پلیمری) هستند.
گرماسخت‌ها یعنی اینکه به وسیله گرما ذوب نمی‌شوند و در حلال حل نمی‌شوند.
 

 

 

 فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس که یکی از موادهای بسیار کاربردی در صنابع مختلف هست نوعی کامپوزیت محسوب می‌شود. فایبرگلاس به دلیل خواص منحصر به فرد خود یعنی سبکی و استحکام و ضد آب بودن و مقاومتی که در برابر حرارت و مواد شیمیایی دارد از دیر باز مورد توجه بوده هست.

امروزه در صنعت ساختمان به عنوان یک مصالح نوین مورد توجه هست. با فایبرگلاس می‌توان مقاومتی بیشتر از فولاد در عین سبکی ایجاد کرد. امروزه استفاده از آرماتورهای FRP از جنس فایبرگلاس روی سازه‌های ساختمانی استفاده می‌شود که نتایج مطلوبی را به نمایش گذاشته است.

چرا ساخت استخر پیش ساخته فایبرگلاس مورد توجه قرار گرفت؟

در ساخت استخرها همیشه مشکلات زیادی وجود دارد مانند:

نشتی آب، شکستگی و ترک دیوارهای استخر در اثر نیروهای وارده، یخ زدگی سازه و آسیب آن در برابر سرما و کنده شدن سرامیک استخر بر اثر یخ زدگی، آسیب عایق بندی بر اثر گرما، وزن زیاد، هزینه بالای ساخت، مدت زمان زیاد برای ساخت، جرم گرفتگی، و بسیار مشکلات اجرایی دیگر.

و تنها ماده‌ای که با خواص و ویژگی‌های خود می‌تواند این مشکلات را بر طرف نماید و استخری به وجود بیاورد که با وجود زیبایی به تمام چالش‌های ذکر شده پاسخ بدهد، فایبرگلاس هست.

مزایای کامپوزیت‌ها

در این صورت بهترین گزینه می‌تواند کامپوزیت باشد.

فایبرگلاس نیز از کامپوزیت‌های پلیمری ترموست هست که از ترکیب الیاف شیشه‌ای و رزین به‌دست میاید.

اجزا اصلی کامپوزیت

ماده زمینه‌ای ست که همان رزین هست.
رزین‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند.

  • رزین پلی استر
  • رزین وینیل استر
  • رزین اپوکسی

الیافی از جنس شیشه یا کربن یا آرامید هستند که به قطعه مقاومت کششی می‌دهندمثل نقش میل گرد در بتن آرمه)

یا آغاز گرها برای کنترل فرآیند عمل آوری و پروراندن واکنش شیمیایی استفاده می‌شوند.

سرعت واکنش شیمیایی در ساخت کامپوزیت ها را کم‌وزیاد می‌کنند که بسته به نوع قطعه و ویژگی‌های مختلف، از آن استفاده می‌شود.

باعث جدا سازی آسان قطعه از قالب می‌شود.

در بعضی از مواقع برای کاهش هزینه و یا برای بهبود از موادی استفاده می‌شود که در صنعت کامپوزیت به آنها فیلر یا پرکننده میگویند.

مثل فیلر ها به رزین اضافه می‌شوند برای دستیابی به خواص و ویژگیهای مورد دلخواه.
مثل رنگ دانه، دیرسوز کننده‌ها، نرم کننده‌ها، پایدار کننده‌ها

کاربردهای فایبرگلاس

ترکیب رزین و الیاف را که به نام فایبرگلاس شناخته شده است به دلیل استحکام و خواص جالب توجه و ماهیت منحصر به فردی که دارد کاربرد های بسیاری در صنعت و اطراف ما دارد که عبارتند از:

  • بدنه کشتی
  • هواپیما
  • مخازن مواد اسیدی و خورنده و…
  • سرسره های پارک آبی 
  • استخر و جکوزی

فایبرگلاس برای بدنه استخر ها هم استفاده میشود که به آن ها استخر پیش ساخته فایبرگلاس میگویند و بدنه ی این استخر‌ها به صورت یکپارچه از فایبرگلاس استفاده شده است.

عوامل موثر در کیفیت فایبرگلاس

  • یکی از عوامل مهم در ساخت فایبرگلاس نحوه به عمل آوری فایبرگلاس متناسب با عملکردهای استخر و ویژگی‌های خاص استخر هست.

عمل آوری و کیفیت فایبرگلاس به عوامل زیر بستگی دارد:

  • کیفیت قالب مورد استفاده
  • کیفیت مواد اولیه مثل رزین و الیاف شیشه و افزودنی‌ها
  • نوع رزین مصرفی
  • نحوه ترکیب و میزان مواد مصرفی
  • نحوه قرارگیری الیاف و اتصال آنها به یکدیگر
  • تعداد لایه‌ها
  • ضخامت و تعداد لایه رزین
  • دمای محیط
  • سرعت وزش باد در محیط ساخت
  • میزان وجود گرد غبار در محیط ساخت
  • مدت زمان و میزان توقف در حین فرآیند ساخت
  • تجربه و مهارت و آگاهی تکنسین‌های ساخت در شناخت رفتارهای رزین در حالتهای مختلف (قلق‌ها و ریزه کاری‌ها).
بنابراین: 

ساخت استخر فایبرگلاس نیازمند دقت و حساسیت بسیار زیادی است و مجموعه تجارب و تخصص‌ها یی را در این زمینه می‌طلبد. وصرفا ترکیب دو یا چند ماده با یکدیگر نیست و همانطور که ذکر گردید مستلزم عمل آوری با کیفیت و ویژگی مد نظر هست.

همچنین سازنده این استخرها علاوه بر برخورداری از تخصص ساخت کامپوزیت‌ها می‌بایست به دانش مربوط به تجهیزات استخر و تصفیه آب استخر و سیستم‌های مکانیکال و الکتریکال استخر نیز تسلط داشته باشد.

سازنده استخر پیش ساخته فایبرگلاس

همانطور که گفتیم یکی از کاربردهای فایبرگلاس ساخت استخرهای پیش ساخته است ،گروه صنعتی و مهندسی نوین استخر به عنوان سازنده استخر پیش ساخته فایبرگلاس و سرسره های آبی فایبرگلاس جزو اولین و بهترین تولید کننده ها در این زمینه در ایران به شمار میرود ، که پروژه های متعددی را اجرا نموده است.

placeholder

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *