Uporaba steklenih vlaken

Izvedite več o številnih uporabah kompozitov iz steklenih vlaken

Heidi van der Westhuizen/E+/Getty Images

Uporaba steklenih vlaken se je začela med drugo svetovno vojno . Poliestrska smola je bila izumljena leta 1935. Njen potencial je bil prepoznan, vendar se je iskanje ustreznega ojačitvenega materiala izkazalo za izmuzljivo – poskusili so celo palmove liste. Potem so bila steklena vlakna, ki jih je v zgodnjih tridesetih letih prejšnjega stoletja izumil Russel Games Slaytor in so bila uporabljena za izolacijo domov iz steklene volne, uspešno združena s smolo, da je nastal trpežen kompozit. Čeprav ni bil prvi sodoben kompozitni material (prva je bila bakelit - fenolna smola, ojačana s tkanino), je plastika, ojačana s steklom ('GRP'), hitro prerasla v svetovno industrijo.

Do zgodnjih 1940-ih so začeli proizvajati laminate iz steklenih vlaken. Prva amaterska uporaba – izdelava majhnega gumenjaka je bila v Ohiu leta 1942.

Uporaba steklenih vlaken v zgodnji vojni

Kot nova tehnologija je bil obseg proizvodnje smole in stekla razmeroma majhen, kot kompozita pa njegove tehnične značilnosti niso bile dobro razumljene. Kljub temu so bile njegove prednosti pred drugimi materiali za posebne namene očitne. Vojne težave pri dobavi kovin so se osredotočile na GRP kot alternativo.

Začetne uporabe so bile za zaščito radarske opreme (Radomes) in kot kanali, na primer, gondol letalskih motorjev. Leta 1945 je bil material uporabljen za zadnjo oblogo trupa ameriškega trenažnega letala Vultee B-15. Njegova prva uporaba steklena vlakna v glavni konstrukciji letalskega ogrodja je bila konstrukcija Spitfireja v Angliji, čeprav nikoli ni šel v proizvodnjo.

Sodobne uporabe

Skoraj 2 milijona ton letno nenasičena poliestrska smola („UPR“) komponente se proizvajajo po vsem svetu, njihova široka uporaba pa poleg sorazmerno nizkih stroškov temelji na številnih lastnostih:

• nizkotehnološka izdelava
• vzdržljivost
• visoka toleranca upogibanja
• zmerno/visoko razmerje trdnost/teža
• odpornost proti koroziji
• odpornost na udarce

Letalstvo in vesoljski promet

GRP se v veliki meri uporablja v letalstvu in vesolju čeprav se ne uporablja pogosto za primarno konstrukcijo letalskih okvirjev, saj obstajajo alternativni materiali, ki bolje ustrezajo aplikacijam. Tipične GRP aplikacije so ohišja motorja, prtljažniki, ohišja instrumentov, pregrade, kanali, zabojniki za shranjevanje in ohišja anten. Široko se uporablja tudi v opremi za zemeljsko oskrbo.

Avtomobilizem

Za tiste, ki ljubijo avtomobili , model Chevrolet Corvette iz leta 1953 je bil prvi serijski avtomobil s karoserijo iz steklenih vlaken. GFK kot material ohišja še nikoli ni bil uspešen v primerjavi s kovino za velike količine proizvodnje.

Vendar so steklena vlakna močno prisotna na trgih nadomestnih karoserijskih delov, avtomobilov po meri in kompletov. Stroški orodja so relativno nizki v primerjavi s kovinskimi stiskalnimi sklopi in idealno ustrezajo manjšim trgom.

Čolni in marinci

Od tistega prvega gumenjaka leta 1942 je to področje, kjer so steklena vlakna vrhunska. Njegove lastnosti so idealne za gradnjo čolnov. Čeprav so bile težave z vpijanjem vode, so sodobne smole bolj prožne in kompoziti še naprej prevladujejo v pomorski industriji . Pravzaprav brez GRP lastništvo čolnov nikoli ne bi doseglo ravni, ki jo ima danes, saj so druge metode gradnje preprosto predrage za množično proizvodnjo in jih ni mogoče avtomatizirati.

elektronika

GFK se pogosto uporablja za izdelavo tiskanih vezij (PCB) – verjetno je zdaj eno v krogu šest metrov od vas. Televizije, radii, računalniki, mobilni telefoni – GRP drži naš elektronski svet skupaj.

domov

Skoraj vsak dom ima nekje GRP – bodisi v kadi ali tuš kadi. Druge aplikacije vključujejo pohištvo in masažne kadi.

Prosti čas

Kaj mislite, koliko GRP je v Disneylandu? Avtomobili na vožnjah, stolpi, gradovi – veliko tega temelji na steklenih vlaknih. Tudi vaš lokalni zabaviščni park ima verjetno vodne tobogane iz kompozita. In potem klub zdravja – ali kdaj sediš v jacuzziju? To je verjetno tudi GRP.

Medicinski

Zaradi svoje nizke poroznosti, ne madežev in trpežne končne obdelave je GRP idealen za uporabo v medicini, od ohišij za instrumente do rentgenskih postelj (kjer je prosojnost rentgenskih žarkov pomembna).

Projekti

Večina ljudi, ki se loteva projektov DIY, je nekoč uporabljala steklena vlakna. Na voljo je v trgovinah s strojno opremo, enostaven za uporabo (ob upoštevanju nekaj zdravstvenih varnostnih ukrepov) in lahko zagotovi resnično praktičen in profesionalen videz.

Vetrna energija

Izdelava 100-palčnih lopatic vetrnih turbin je glavno področje rasti za ta vsestranski kompozit, in ker je vetrna energija velik dejavnik v enačbi oskrbe z energijo, bo njena uporaba zagotovo še naprej rasla.

Povzetek

GRP je povsod okoli nas in njegove edinstvene lastnosti bodo zagotovile, da bo še vrsto let ostal eden najbolj vsestranskih in enostavnih za uporabo kompozitov.