FRP vs GRP
A modern mérnöki tervezésben az anyagok létfontosságú szerepet játszanak a termék kialakításában, szerkezetében, teljesítményében és hatékonyságában. Előfordulhat, hogy a természetben előforduló mérnöki anyagok nem képesek kielégíteni egy termék specifikációit. Ezért új anyagokat fejlesztettek ki, hogy két vagy több anyag kombinálásával megfeleljenek a legkülönfélébb mérnöki követelményeknek. Ezeket kompozit anyagoknak nevezzük.
A beton, rétegelt lemez, aerogél és szénszál megerősített polimerek; mindegyik kompozit anyag. Ez a cikk a kompozit anyagok egy meghatározott osztályára összpontosít, amelyek szálerősítésű polimerekként ismertek. Ezek az anyagok könnyűek, erősek és robusztusak.
Mi az a szálerősítésű műanyag/polimer (FRP)?
A szálerősítésű polimerek két elsődleges összetevőből készülnek; szálak és egy polimer mátrix. Az FRP-ben a szál egy polimer mátrixba van ágyazva. Ez a szerkezet teljesen más kémiai és fizikai tulajdonságokat ad, mint az egyes anyagok tulajdonságai. Valójában ezek az anyagok magasabb műszaki követelményeknek is megfelelnek, mint a hagyományos anyagok. Ezért a kompozitokat kevésbé kifinomult, nagyon kifinomult és igényes gyártási feladatokban alkalmazzák. A mechanikai, polgári, orvosbiológiai, tengerészeti és repülőgépipar a kompozit anyagok fő felhasználója.
A szálak elsődleges szerepe az, hogy szilárdságot és merevséget biztosítsanak az anyagnak. De a rost önmagában törékeny (pl. üveg). Ezért a szálak polimer anyagokból készült bevonattal vannak bevonva. A polimer mátrix a szálakat a helyükön tartja, és átadja a terhelést a szálak között. Ez is hozzájárul a rétegek közötti nyírószilárdsághoz.
A kompozitban használt szálak a következők; E-üveg, S-üveg, kvarc, aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, szén (AS4), szén (IM-7), grafit (P-100) és bór. Poliészterek, vinil-észterek, epoxik, biszmaleimidek, poliimidek és fenolok a használt polimerek. Minden polimernek különböző kémiai és fizikai tulajdonságai vannak; ezért különbözőképpen járuljanak hozzá az összetett szerkezethez. Ennek eredményeként a kompozit tulajdonságok is eltérőek a polimertől függően.
A poliészter és a vinil alacsony költségű anyagok, ezért széles körben használják kereskedelmi alkalmazásokban. Az epoxidokat nagy teljesítményű folytonos szálas mátrixokhoz használják. Magas hőmérsékleten is jobban teljesít, mint a vinil és a poliészter. A biszmaleimidek és poliimidek magas hőmérsékletű gyantamátrixok, amelyeket hőmérsékletkritikus mérnöki alkalmazásokban használnak. A fenolok magas hőmérsékletű gyantarendszerek, amelyek jó füst- és tűzállósággal rendelkeznek; ezért a repülőgépek belsejében használják.
Mi az az üvegszál erősítésű műanyag (GRP) / üvegszál erősítésű műanyag (GFRP)?
Üvegerősítésű műanyag, közismert nevén üvegszál, egy szálerősítésű polimer, amelynek kompozit szerkezete üvegszálak találhatók. A polimer általában epoxi, poliészter vagy vinil. Az üvegszálas anyagokat általában nagy teljesítményű szabadidős repülőgépekben és vitorlázó repülőgépekben, csónakokban, autókban, fürdőkádakban, pezsgőfürdőkben, víztartályokban, tetőfedő termékekben, csövekben, burkolatokban, öntvényekben, szörfdeszkákban és külső ajtóburkolatokban használják.
Mi a különbség az FRP és a GRP között?
• Az FRP egy kompozit anyag, amelyben nagy szilárdságú szálak vannak egy polimer mátrixban. Nagy szilárdságuk és könnyű súlyuk miatt számos kereskedelmi és mérnöki alkalmazásban használatosak. Az FRP-t széles körben használják a fém és a fa helyettesítésére. A legjobb példa a szénszállal megerősített polimer (CFRP) használata az alumínium és a titán vagy a kiváló minőségű acél helyett a repülőgépekben.
• Az üvegszál vagy a GRP egy üvegszálból készült kompozit anyag, amely polimerként poliésztert, vinilt vagy epoxit használ. Vitorlázórepülők, csónakok és fürdőkádak készítésére használják. Az üvegszálat elsősorban kereskedelmi célokra használják. Az üvegszál az FRP egyik típusa.
