FRP vs GRP
በዘመናዊ ምህንድስና ቁሳቁሶች የምርቱን ዲዛይን፣ መዋቅር፣ አፈጻጸም እና ቅልጥፍናን በመግለጽ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። አንዳንድ ጊዜ, በተፈጥሮ የተገኙ የምህንድስና ቁሳቁሶች የምርት ዝርዝሮችን ማሟላት አይችሉም. ስለዚህ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ቁሳቁሶችን በአንድ ላይ በማጣመር የተለያዩ የምህንድስና መስፈርቶችን ለማሟላት አዳዲስ እቃዎች ተዘጋጅተዋል. እነዚህ የተዋሃዱ ቁሳቁሶች በመባል ይታወቃሉ።
ኮንክሪት፣ ፕሊውድ፣ ኤሮጄል እና የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመሮች ናቸው። ሁሉም የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ናቸው. ይህ ጽሑፍ የሚያተኩረው በፋይበር የተጠናከረ ፖሊመሮች ተብለው በሚታወቁት የተዋሃዱ ቁሳቁሶች የተወሰነ ክፍል ላይ ነው. እነዚህ ቁሳቁሶች ቀላል ክብደት፣ ጠንካራ እና ጠንካራ ናቸው።
ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ/ፖሊመር (FRP) ምንድነው?
ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመሮች ከሁለት ዋና ዋና ክፍሎች የተሠሩ ናቸው; ፋይበር እና ፖሊመር ማትሪክስ. በ FRP ውስጥ, ፋይበር በፖሊሜር ማትሪክስ ውስጥ ተካትቷል. ይህ መዋቅር ከግል ቁሳቁሶች ባህሪያት ሙሉ ለሙሉ የተለየ የኬሚካል እና አካላዊ ባህሪያትን ይሰጣል. እንደ እውነቱ ከሆነ, እነዚህ ቁሳቁሶች ከተለመዱት ቁሳቁሶች የበለጠ ከፍተኛ የምህንድስና መስፈርቶችን ያሟላሉ. ስለዚህ ውህዶች በትንሹ የተራቀቁ እና በጣም ውስብስብ እና ተፈላጊ የማምረቻ ስራዎች ላይ ይተገበራሉ። ሜካኒካል፣ ሲቪል፣ ባዮሜዲካል፣ ባህር እና ኤሮስፔስ ኢንዱስትሪዎች የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ዋነኛ ተጠቃሚዎች ናቸው።
የፋይበር ቀዳሚ ሚና ለቁሳዊ ነገሮች ጥንካሬ እና ጥንካሬ መስጠት ነው። ነገር ግን ፋይበሩ ብቻ ተሰባሪ ነው (ለምሳሌ፡ ብርጭቆ)። ስለዚህ, ቃጫዎቹ በፖሊሜር ቁሳቁሶች ሽፋን ውስጥ ተዘግተዋል. ፖሊመር ማትሪክስ ፋይቦቹን በቦታቸው ይይዛል እና ጭነቶችን በቃጫዎቹ መካከል ያስተላልፋል. በተጨማሪም ኢንተር-ላሚናር የመቁረጥ ጥንካሬ አስተዋጽኦ ያደርጋል.
በስብስብ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ፋይበርዎች እንደሚከተለው ናቸው። ኢ-መስታወት፣ ኤስ-መስታወት፣ ኳርትዝ፣ አራሚድ (ኬቭላር 49)፣ Spectra 1000፣ ካርቦን (AS4)፣ ካርቦን (IM-7)፣ ግራፋይት (P-100) እና ቦሮን። ፖሊስተር፣ ቪኒል ኢስተር፣ ኢፖክሲስ፣ ቢስማሌይሚዴስ፣ ፖሊይሚድስ እና ፊኖሊክስ ጥቅም ላይ የሚውሉት ፖሊመሮች ናቸው። እያንዳንዱ ፖሊመር የተለያዩ ኬሚካላዊ እና አካላዊ ባህሪያት አሉት; ስለዚህ, ለተቀነባበረው መዋቅር በተለየ መልኩ አስተዋፅኦ ያድርጉ. በውጤቱም፣ የተዋሃዱ ንብረቶቹም በፖሊመር ላይ ተመስርተው የተለያዩ ናቸው።
Polyester እና vinyl በርካሽ ዋጋ ያላቸው ቁሳቁሶች በመሆናቸው ለንግድ አፕሊኬሽኖች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ። Epoxies ለከፍተኛ አፈፃፀም ቀጣይነት ያለው የፋይበር ማትሪክስ ጥቅም ላይ ይውላል. በተጨማሪም በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ከቪኒየል እና ፖሊስተር የበለጠ ይሠራል. Bismaleimides እና Polyimides በሙቀት ወሳኝ የምህንድስና አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሬንጅ ማትሪክስ ናቸው። Phenolics ጥሩ ጭስ እና እሳት የመቋቋም ጋር ከፍተኛ ሙቀት ሙጫ ሥርዓቶች; ስለዚህ፣ በአውሮፕላኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
የመስታወት ማጠናከሪያ ፕላስቲክ (ጂአርፒ) / Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) ምንድነው?
Glass Reinforced Plastic፣ በተለምዶ ፋይበርግላስ በመባል የሚታወቀው፣ በተዋሃደ መዋቅር ውስጥ የመስታወት ፋይበር ያለው ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር ነው። ፖሊመር አብዛኛውን ጊዜ ኤፖክሲ, ፖሊስተር ወይም ቪኒል ነው. የፋይበርግላስ ቁሳቁሶች ከፍተኛ አፈፃፀም ባላቸው የመዝናኛ አውሮፕላኖች እና ተንሸራታቾች፣ ጀልባዎች፣ አውቶሞቢሎች፣ መታጠቢያ ገንዳዎች፣ ሙቅ ገንዳዎች፣ የውሃ ማጠራቀሚያዎች፣ የጣሪያ ውጤቶች፣ ቱቦዎች፣ መከለያዎች፣ ውሰድ፣ ሰርፍቦርዶች እና የውጭ በር ቆዳዎች።
በFRP እና GRP መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
• FRP ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ፋይበርዎች በፖሊመር ማትሪክስ ውስጥ የተካተቱበት የተቀናጀ ቁሳቁስ ነው። በከፍተኛ ጥንካሬ እና ቀላል ክብደታቸው ምክንያት በብዙ የንግድ እና የምህንድስና መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. FRP በብረት እና በእንጨት ምትክ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. ምርጥ ምሳሌ በአሉሚኒየም እና በታይታኒየም ምትክ የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር (ሲኤፍአርፒ) በአውሮፕላኖች ውስጥ ከፍተኛ ደረጃ ያለው ብረት መጠቀም ነው።
• ፋይበርግላስ ወይም ጂአርፒ ከመስታወት ፋይበር የተሰራ እና ፖሊስተር፣ ቪኒል ወይም ኢፖክሲን እንደ ፖሊመር ይጠቀማል። ተንሸራታቾችን፣ ጀልባዎችን እና የመታጠቢያ ገንዳዎችን ለመሥራት ያገለግላል። ፋይበርግላስ በዋናነት ለንግድ አገልግሎት ይውላል። ፋይበር ብርጭቆ አንድ የFRP አይነት ነው።
