آشنایی با انواع فایبرگلاس
فایبرگلاس نوعی پلاستیک است که با الیاف شیشه تقویت شده است. محصول نهایی سبک و مقاوم است. از فایبرگلاس در طیف وسیعی از صنایع استفاده می‌شود.
فایبرگلاس همان‌طور که از نامش پیدا است، نوعی پلاستیک (رزین) تقویت شده با الیاف شیشه است. این پلاستیک تقویت شده در انواع گسترده‌ای از وسایل ازجمله هواپیما، اتومبیل، دیوار سازه‌ها، وان حمام و غیره استفاده می‌شود.
به نظر شما دلیل این استفاده متنوع چیست؟ دقیقا! این ماده مقاوم و بسیار سبک است. انعطاف‌پذیری بالایی در قالب‌گیری به اشکال مختلف دارد. به راحتی شکسته نمی‌شود و نکته مهم این است که در مقایسه با سایر محصولات کامپوزیتی، قیمت مناسبی دارد.
در ادامه با ما همراه باشید تا با تاریخچه،انواع، کاربرد‌ها و معایب و مزایای این ماده آشنا آشنا شوید.
تاریخچه فایبرگلاس
تولید این محصول در واقع به سال 1932 باز‌می‌گردد. در این سال یک محقق با کمک جریان سریع هوای فشرده توانست از شیشه مذاب، الیاف شیشه تولید کند. این الیاف سرآغاز تولید این محصول بودند.
ورق فایبرگلاس در اصل محصولی ساخته شده از مواد معدنی است. فرآیندی که برای تولید آن استفاده می‌شود، پالتروژن نام دارد. در ابتدا مواد اولیه معدنی از جمله سیلیس، سنگ آهک، خاک رس، کائولن، فلورسپات و دولومیت به تدریج حرارت دیده و ذوب می‌شوند.
در مرحله بعدی با جریان سریع هوای فشرده الیاف معدنی حاصل می‌شوند. در نهایت الیاف معدنی در زمینه‌ای از رزین قرار گرفته و محصول نهایی ساخته می‌شود.
انواع فایبرگلاس
برای ساخت این ماده از الیاف شیشه و نوعی پلیمر یا رزین استفاده می‌شود. رزین و الیاف شیشه هر‌کدام انواعی دارند که در آخر ویژگی‌های فیزیکی خاصی را در محصول نهایی ایجاد می‌کنند. با ما همراه باشید تا با انواع الیاف و رزین‌های مورد استفاده در ساخت محصول نهایی آشنا شویم.
انواع الیاف شیشه در فایبرگلاس
• الیاف A-glass:
با نام شیشه قلیایی نیز شناخته می‌شود. در برابر مواد شیمیایی مقاوم است. این الیاف شیشه، شبیه همان شیشه معمول پنجره‌ها است. به علت مقاومت در برابر مواد شیمایی، در برخی از کشور‌ها از A-glass برای ساخت مخازن استفاده می‌شود.
• الیاف C-glass:
مقاومت خوبی در برابر انواع مواد شیمیایی دارد. از آن برای ساخت بطری‌های مواد شیمیایی آزمایشگاهی و یا بدنه و قطعات دستگاه‌های آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
• الیاف E-glass:
جریان الکتریسیته را از خود عبور نمی‌دهد و به عنوان عایق برق استفاده می‌شود. از این الیاف در تولید روکش سیم‌ها، ساخت کنتور‌های برق، جعبه تقسیم، روکش ابزار فلزی و سایر موارد استفاده می‌شود.
• الیاف AE-glass:
در برابر مواد قلیایی پایدار است. این الیاف برای تولید مخازن ذخیره مواد قلیایی، بطری‌های مواد آزمایشگاهی مناسب هستند.
• الیاف S-glass:
خواص مکانیکی خوبی دارد. در برابر خم شدگی و کشیده شدن مقاوم است. از آن برای ساخت قایق، خانه، بنده ماشین و غیره استفاده می‌شود.
انواع رزین در فایبر گلاس
الیاف شیشه در زمینه‌ای از رزین قرار می‌گیرند. رزین در واقع به عنوان متصل کننده الیاف به هم عمل می‌کند و موجب مقاومت محصول نهایی می‌شود. چند نوع رزین در ساخت فایبرگلاس استفاده می‌شود:
• رزین اپوکسی:
این نوع رزین در صنعت محصولات پوششی استفاده زیادی دارد. محصول نهایی این رزین استحکام بسیار بالایی دارد.
• رزین وینیل استر:
ترکیبی از رزین پلی استر و اپوکسی است. محصول نهایی در برابر خوردگی، کشش مکانیکی و تغییرات دمایی مقاومت بالایی دارد.
• رزین پلی استر:
استفاده از این نوع رزین متداول است. نسبت به رزین اپوکسی صرفه اقتصادی بیشتری دارد. محصول نهایی در برابر اشعه فرابنفش خورشید مقاوم است.
اشکال فایبرگلاس
این ماده در اشکال متفاوت و برای کاربرد‌های متنوعی تولید می‌شود. گاهی نیاز است سخت و محکم و خشک باشد و گاهی لازم است با وجود استحکام، انعطاف‌پذیر باشد. در ادامه با شکل‌های مختلف و کاربرد هر‌کدام آشنا می‌شویم.
صفحات فایبرگلاس
به شکل ورقهای بزرگ قابل برش ساخته می‌شود. عایق حرارتی است و قابل استفاده در دیوار‌ها، سقف و کف سازه‌ها است. بیشترین نوع استفاده از این محصول در ایران به صورت ورقهای است. از این صفحات به عنوان سایبان، پوشاننده سقف کارگاه‌ها یا پارکینگ‌ها و ساخت سازه‌های موقت و قابل حمل استفاده می‌شود.
پارچه فایبرگلاس
از نخ و الیاف شیشه ساخته می‌شود. انعطاف دارد و برای ساخت محصولات عایق حرارت مناسب است. این نوع پارچه برای دوخت دستکش‌های عایق و پرده‌های نسوز کاربرد دارد.
طناب فایبرگلاس
از الیاف شیشه‌ای نخ مانندی ساخته می‌شود که برای بسته بندی مناسب هستند. این طناب‌های خاص محکم هستند، آتش نمی‌گیرند و با تغییرات دما ابعادشان تغییری نمی‌کند.
ویژگی‌های فایبرگلاس
• استحکام:
این ماده مقاومت بالایی دارد. به راحتی شکسته نمی¬شود و در عین حال سبک است. در بعضی انواع آن، پایداری بیشتری از فولاد گزارش شده است.
• نگهداری:
به دلیل مقاومت بالایی که دارد در برابر خوردگی توسط حشرات، مواد شیمایی و نور خورشید مقاوم است. از این جهت نیاز به نگهداری خاصی ندارد.
• قیمت:
با توجه به این‌که در بازار انواع متنوعی از محصولات کامپوزیتی وجود دارد، اما این ماده قیمت مناسب و اقتصادی دارد.
• غیرقابل احتراق:
از آنجایی که ورق فایبرگلاس ماده‌ای معدنی است، به طور طبیعی قابلیت شعله‌ور شدن را ندارد. در صورت بروز آتش‌سوزی، شعله را منتقل نمی‌کند. با سوختنش مواد سمی انتشار نمی‌دهد.
• پایداری ابعاد:
به تغییرات رطوبت و دما حساس نیست. با تغییرات دما، حجم آن افزایش یا کاهش نمی‌یابد.
• عدم پوسیدگی:
پوسیده نمی‌شود و توسط حشرات و جوندگان دچار پوسیدگی و خوردگی نمی‌شود.
• رسانایی حرارتی:
رسانایی حرارتی پایینی دارد. به همین دلیل در ساختمان‌ها به عنوان عایق حرارتی استفاده می‌شود.
کاربرد فایبرگلاس در صنایع مختلف
فایبرگلاس ویژگی‌های مثبت زیادی دارد که آن را برای استفاده در صنایع مختلف مناسب کرده است. همان-طور که می‌دانیم، سبک و با‌دوام است. عایق حرارتی است و در برابر نور خورشید و مواد شیمیایی پایدار است. به دلیل این ویژگی‌ها در هر صنعتی کاربرد خاص خودش را دارد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین این صنایع می‌پردازیم.
• صنعت خودرو‌‌سازی:
به علت سبکی و دوام در ساخت قطعات و گاهی بدنه خودرو‌ها استفاده می‌شود.
• صنعت هوا‌‌فضا و صنایع دفاعی:
در تولید تجهیزات آزمایشی، بدنه پهپاد‌ها، قطعات موشک‌ها و غیره استفاده می‌شود.
• صنعت ساختمان سازی:
برای ساخت سایبان، آلاچیق، سازه‌های سبک و موقت استفاده می‌شود.
• صنعت تجهیزات ورزشی:
این ماده در ساخت صفحه اسکیت، تخته موج و کلاه‌های ایمنی پر کاربرد است.
• صنعت کاغذسازی:
به دلیل مقاومت این ماده در برابر خوردگی، در ساخت مخازن خمیر کاغذ کاربرد دارد.
• صنعت کشتی‌سازی:
این ماده به آب و رطوبت مقاوم است. در ساخت بدنه و قطعات کشتی‌ها استفاده می‌شود.
معایب فایبرگلاس
• این ماده عایق صوتی خوبی نیست. اگر در سقف استفاده شود در هنگام بارش باران و یا تگرگ، صدای بلندی تولید می‌کند که آزار‌دهنده است.
• به دلیل وجود الیاف شیشه قابلیت بازیافت ندارد.
• در مواجهه با ضربه محکم، می‌شکند.
• در صورتی که به مدتی طولانی در برابر خورشید قرار بگیرد، تغییر رنگ می‌دهد.
• سبک است و اگر به خوبی مهار نشود، هنگام وزش باد به راحتی جا‌به‌جا خواهد شد.
مقایسه فایبرگلاس و فیبر کربن
فیبرکربن از رقبای اصلی فایبرگلاس است. هر دو این ماده در صنایع به طور وسیعی استفاده می‌گردند. فیبر کربن از رشته‌های کوچک اتم کربن ساخته می‌شود.
نقطه ضعف فیبر کربن این است که، تولید آن پر‌هزینه و پیچیده است و محصولات تولید شده با آن قیمت بالایی دارند.
سخن آخر
در این مقاله به طور کامل با فایبرگلاس آشنا شدیم. رزین و الیاف معدنی متفاوت، خواص متفاوتی را در آن ایجاد می‌کنند. در بسیاری از موارد جایگزینی اقتصادی برای فلزات و سایر کامپوزیت‌های صنعتی است.
در کسب و کار‌های نوپا کاربرد دارد چون می‌توان با هزینه کم، کارگاه یا سوله موقت احداث کرد. در کل هر ماده مزایا و معایبی دارد که می‌بایست با توجه به آن‌ها تصمیم گرفت.
