فایبرگلاس چگونه ساخته می شود؟

فایبرگلاس نام کامپوزیتی است که از الیاف شیشه تشکیل شده است و در تولید آن از مواد پلیمری نیز استفاده شده است. این ورق، از پشم شیشه به عنوان ماده تقویت کننده، بهره می گیرد. لازم به ذکر است که مواد پلیمری موجود در ترکیبات فایبرگلاس، به عنوان زمینه آن مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین قطعه فایبرگلاس به طور معمول از مخلوطی از رزین، پلی استر، الیاف شیشه، رنگ و برخی از مواد دیگر تشکیل شده است.

اجزای تشکیل دهنده فایبرگلاس

اجزای تشکیل دهنده فایبرگلاس و یا قطعات کامپوزیتی عبارتند از: الیاف تقویت کننده، رزین های متعدد و…

از جمله رزین های تشکیل دهنده قطعات فایبرگلاس می توان به پلی استر، ونیل استر، اپوکسی و… اشاره کرد. پلی استرها موادی هستند که در برابر خوردگی قدرت مقاومت چندانی ندارند و در برابر آن ها، ونیل استرها مقاومت نسبتا خوبی در برابر خوردگی دارند. اپوکسی نیز که دیگر مواد تشکیل دهنده قطعات فایبرگلاس به شمار می رود هم در برابر خوردگی و هم در برابر دما و حرارت مقاومت بسیار بالایی دارد. چگالی فایبرگلاس در حدود 1850-2000 کیلوگرم بر متر مکعب است. در ادامه به معرفی اجزای تشکیل دهنده فایبرگلاس می پردازیم.

1- الیاف تقویت کننده

کامپوزیت ها و یا قطعات فایبرگلاس، از انواع مختلفی از الیاف تقویت کننده تشکیل شده اند که تمامی آن ها توسط رزین ها( ماتریس)، احاطه شده اند. هم چنین در برخی از کاربردهای فایبرگلاس از مواد مغزی مانند فوم نیز استفاده می شود. استفاده از این مواد مغزی در قطعات کامپوزیتی و یا فایبرگلاس، موجب می شود تا سفتی و استحکام آن نیز افزایش یابد و این قطعات، سخت تر شوند.

به طور معمول، قطعات کامپوزیتی و یا فایبرگلاس که دارای مواد مغزی هستند می توانند به صورت یک طرف صاف و صیقلی و یا دو طرف صاف و صیقلی، به شکل ساندویچ طراحی شوند. بنابراین الیاف تقویتی به کار رفته در تولید قطعات فایبرگلاس، نقشی اساسی در میزان استحکام و مقاومت قطعات کامپوزیتی ایفا می نمایند.

بعضی از این الیاف عبارتند از: الیاف شیشه، الیاف کربن، الیاف آرامید، کولار و…

این الیاف ها هر یک دارای اشکال مختلف و انواع متعدد هستند که متداول ترین آن ها، الیاف شیشه ای هستند و در صنایع کاربرد دارند.

2- رزین ها

در یک کامپوزیت، رزین سهمی بیشتر از سایر مواد به کارر فته در ساختمان آن، به خود اختصاص داده است. به طور معمول، رزین ها دو نقش مختلف را در فایبرگلاس به عهده می گیرند. نقش اول رزین ها این است که از آن ها به عنوان نگهدارنده و یا تثبیت کننده محل الیاف تقویتی استفاده می شود.

نقش دوم رزین ها این است که این مواد در صورت اعمال نیروی زیاد به قطعه کامپوزیتی، باعث تغییر شکل آن می شوند و تنش موجود بر روی قطعه را در کل سطح فایبرگلاس، تقسیم و توزیع می نمایند.

متداول ترین رزین به کار رفته در تولید فایبرگلاس، رزین پلی استر غیر اشباع است. از انواع دیگر این رزین ها نیز می توان اپوکسی ها را نام برد و پس از آن رزین هایی از قبیل ونیل استر، فنولیک ها و… قرار می گیرند.