فایبرگلاس چیست و چه کاربردی دارد؟

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 فایبر گلاس

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 کار رفته 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.

کاربرد قطعات فایبر گلاس

• استفاده از فایبرگلاس به عنوان پوشش سقف :

به طور معمول از قطعات کامپوزیتی در اماکنی استفاده می شود که نیازمند نوعی پوشش هستند و صاحبان کار بخواهند در این محل، پوششی همراه با نور، تدارک ببینند. در چنین مواقعی معمولا، از کامپوزیت های پلیمری و یا قطعات فایبرگلاس استفاده می شود. در حقیقت می توان گفت فایبرگلاس نوعی پوشش است که از مواد نفتی و پشم شیشه به دست می آید.

• استفاده از فایبرگلاس به عنوان عایق

کاربرد عمده فایبرگلاس در عایق بندی است. بنابراین کارخانه ها در سراسر جهان، مخازن آب و اسید خود را با استفاده از این قطعات کامپوزیتی، عایق بندی می کنند و از این طریق، جلوی پوسیدگی مخازن آن را می گیرند. هم چنین با استفاده و به کارگیری از این قطعات، می توانند از بروز مشکلاتی مانند از بین رفتن مخازن و ضررهای ناشی از آن پیشگیری به عمل آورند.

• استفاده از فایبرگلاس برای تولید انواع قطعات

یکی از ویژگی های اساسی فایبرگلاس این است که این نوع از قطعات کامپوزیتی، بسیار سبک وزن هستند. اما در عین سبکی وزن، استحکام قابل توجهی نیز دارند. همین عامل باعث می شود تا انواع قطعات را با استفاده از فایبرگلاس بتوان تولید نمود. از جمله این قطعات می توان سپر انواع خودروها، انواع مختلف ایرانیت، اتاقک های مختلف، سیلوها، مخازن نگهداری از مایعات و اسیدها، چربی گیرها و…. را نام برد. از طرف دیگر از قطعات فایبرگلاس در تولید و ساخت مخازن نیز استفاده می شود.

مزایای کامپوزیت ها و یا فایبر گلاس

قطعات کامپوزیتی و یا فایبر گلاس ها دارای مزایای زیادی هستند. از جمله این مزایا می توان به وزن سبک آن ها اشاره کرد. این قطعات، با وجود سبکی وزن، استحکام بسیار بالایی دارند و دوام و ماندگاری آن ها نیز قابل توجه است. فایبرگلاس در برابر اشعه UV استحکام و پایداری نسبی دارد و مقاومت شیمیایی آن نیز بالا است. به طور معمول این قطعات، در صنایع مختلف کاربرد وسیع دارند. فایبرگلاس در انواع اشکال، طراحی و تولید می شود و درجات کیفی متعددی نیز دارد.