انواع فایبرگلاس ( 5 نوع ) + و [ نحوه استفاده از آن ها ]

فایبرگلاس نوعی پلاستیک تقویت شده با الیاف است. به همین دلیل است که آن را گاهی به عنوان پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه یا پلاستیک تقویت شده با شیشه می شناسند.

الیاف شیشه را می توان از انواع مختلفی از شیشه تشکیل داد. به این منظور الیاف شیشه که به صورت یک ورق صاف شده هستند به طور تصادفی یا به صورت منظم و پارچه ای بافته می شوند. این ماده معمولاً سبک و مسنحکم است و شکنندگی کمی دارد.

یکی از جذاب ترین ویژگی های فایبرگلاس این است که می توان آن را به اشکال مختلف قالب ریزی کرد. به همین دلیل است که به طور گسترده در صنایع مختلف همچون ساخت و ساز، مهندسی عمران، محصولات تجاری و مسکونی، هواپیما، سقف و تجهیزات ورزشی استفاده می شود.

تاریخچه فایبرگلاس

در پایان قرن هجدهم، فیبر شیشه یا الیاف شیشه توسط دانشمند فرانسوی رنه فرشو دو رومور کشف شد. همچنین یک دمنده شیشه ای آلمانی وجود دارد که با بافتن الیاف ابریشم در یک جهت و الیاف شیشه در سمت دیگر، یک تکه پارچه فایبرگلاس می سازد. در سال 1893، در نمایشگاه جهانی شیکاگو، ادوارد دی لیبی – از شرکت لیبی گلس – برای اهداف نمایشی لباسی را که از آن پارچه ساخته شده بود به نمایش گذاشت. البته این لباس خیلی کاربردی نبود زیرا وزن آن حدود 13.5 پوند بود و شکننده بود و هنگام تا شدن می شکست.

البته آن زمان مشکلات دیگری هم وجود داشت، مثلا هیچ راهی برای تولید انبوه این الیاف شیشه وجود نداشت.

در دهه 1930 شرکت Owens-Illinois فرآیند جدیدی را برای ساخت فیلتر های هوای ساخته شده از الیاف شیشه برای تجهیزات تهویه کشف کرد. این فیلترهای هوا نسبت به مواد پنبه ای که برای همین منظور استفاده می شد کارآمدتر و ارزان تر بودند.

رفتار ماده

جالب است بدانید فایبرگلاس مانند شیشه معمولی رفتار می کند و ویژگی های زیر را دارد:

1. رطوبت را جذب نمی کند.
2. کپک نمی زند.
3. نارسانا است.
4. زنگ نمی زند، منقبض نمی شود، منبسط نمی شود و نمی سوزد.

گسترش استفاده از فایبرگلاس

پس از کشف الیاف شیشه و اکتشافات پس از آن موجب شد که محصولات پلیمر تقویت شده با الیاف (Fiber Reinforced Polymer یا FRP) به طور گسترده برای ساخت اقلامی مانند تیغه های روتور برای آسیاب های بادی و هلیکوپترها، قطعات هواپیماهای تجاری و نظامی، قطعات وسایل نقلیه و حتی کامیون ها استفاده شوند.

FRP ها در تجهیزات ورزشی و تفریحی مانند تخته موج سواری، اسکی برفی، دوچرخه و تجهیزات ورزشی مانند کفش های ورزشی استفاده می شوند. دلیل این استفاده گسترده این است که فرآیند تولید FRP ها که به pultrusion  نیز معروف است، طراحی آن ها را منعطف می کند. همین امر موجب می شود که بتوان اشکال مختلفی از فایبرگلاس های تقویت شده را تولید کرد. در نهایت این بدان معنی است که دست شما در طراحی کاملا باز است و هر آنچه را بتوانید به خوبی مدل سازی کنید می توانید تولید کنید.

با توجه به شرایط محیط زیستی و همچنین کمبود منابع، قیمت مواد سنتی مانند فولاد و چوب افزایش یافته است. این در حالی که هزینه تولید فایبرگلاس ها اگر در حال کاهش نباشد دچار افزایش چشمگیر نمی شود. همچنین، فرآیندهای تولید این مواد در طول سال ها بهبود یافته و کارآمدتر شده اند. به همین دلیل محصولات FRP این روز ها جایگزین مناسبی برای مواد سنتی در صنایع مختلف محسوب می شوند.

در بسیاری از بسته بندی های صنعتی نیز به دلیل حساسیت بالا نیاز به طناب هایی با استحکام بالا در برابر سایش و کشش وجود دارد، در این موارد نیز معمولاً از پکینگ فایبرگلاس استفاده می شود، که نوعی طناب است و امنیت بسته ها را تضمین می کند.

انواع فایبرگلاس

انواع آن را می توان به طور کلی به اشکال مختلفی دسته بندی کرد که هر کدام برای کاربردهای متفاوتی استفاده می شوند:

• A-glass: که به شیشه قلیایی نیز معروف است. الیاف A-glass در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند و شباهت هایی به شیشه معمولی مانند شیشه پنجره دارند.
• C-glass: این نوع، به شیشه شیمیایی نیز معروف است و مقاومت زیادی در برابر اثرات شیمیایی دارد.
• E-glass: این نوع، فایبرگلاس الکتریکی نیز نامیده می شود. ای گلس عایق عالی الکتریسیته است.
• AE-glass: مقاوم در برابر قلیایی است.
• S-glass: به فایبرگلاس ساختاریافته نیز معروف است. بهترین ویژگی S-glass خواص مکانیکی آن است.

ویژگی های فایبرگلاس

استحکام کششی بالا: شاید باور نکنید اما میلگردهای فایبر گلاس در رسیدن به نقطه کمانش مانند فولاد قوی هستند. آن ها به خوبی یکپارچگی خود را حفظ می کنند و هنگام استفاده در محیط های آلوده دچار خوردگی نمی شوند.

در مطالعه ای که بر روی میلگرد FRP انجام شد، میلگرد فایبر گلاس باربر در مقایسه با میلگرد فولادی استحکام کششی طولی بالاتر و مدول الاستیسیته و چگالی کمتری داشت. (550 مگاپاسکال و 200 گیگا پاسکال برای فولاد در مقایسه با 1000 مگاپاسکال 50 گیگاپاسکال برای میلگرد فایبرگلاس).

عایق الکتریکی: دارای خواص عایق الکتریکی عالی است.

غیر قابل احتراق: قابل احتراق نیست و شعله را تکثیر نمی کند. وقتی در معرض گرما قرار می گیرد، دود ساطع نمی کند و مواد شیمیایی سمی نیز از خود خارج نمی کند.

پایداری ابعادی: تاب، خم یا اعوجاج ندارد زیرا ضریب انبساط خطی پایینی دارد.

پوسیده نمی شود: یکپارچگی خود را حفظ می کند و تحت تأثیر جوندگان و حشرات قرار نمی گیرد.

رسانایی حرارتی: در ساختمان و ساخت و ساز محبوب است زیرا رسانایی حرارتی پایینی دارد.

کاربرد فایبرگلاس در صنایع مختلف

این ماده به طور گسترده در صنایعی که در زیر آورده شده است استفاده می شود:

ساخت: گریتینگ فایبرگلاس دارای یک سطح سنگ ریزه تعبیه شده برای مقاومت در برابر لغزش در مناطق مرطوب یا در مکان هایی که مایعات یا روغن های هیدرولیک وجود دارد.

فلزات و معادن: از این محصول برای ساخت توری مخصوصاً در مناطقی که در معرض خوردگی شیمیایی هستند استفاده می شود.

تولید برق: بسیاری از حوزه های صنعت تولید برق مانند مزارع مخازن، اسکرابرها و سایر موارد از آن استفاده می کنند زیرا دارای خواص غیر رسانایی است. همچنین در ساخت تجهیزات حساس می توان از نخ نسوز فایبرگلاس برای پوشش یا دوخت استفاده کرد. امروزه در بسیاری از وسایل الکتریکی از فیبر فایبرگلاس جهت عایق استفاده می شود.

صنعت خودرو: این محصول به طور گسترده در صنعت خودروسازی برای ساخت کیت ها و قطعات خودرو و بدنه استفاده می شود.

هوافضا و دفاع: برای تولید قطعات برای صنایع هوافضای نظامی و غیرنظامی از جمله تجهیزات آزمایشی، کانال کشی، محفظه ها و غیره استفاده می شود. در پوشش بسیاری از کانال ها از نوار نسوز فایبرگلاس استفاده می شود.

اسکله ها: فایبرگلاس در محیط های آبی که در خطر پوسیدگی قرار دارند استفاده می شود زیرا زنگ نمیزند و آسیب نمی بیند.

منبع: www.tencom.com