คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุคอมโพสิตนั้นขึ้นอยู่กับเส้นใยเป็นหลัก หมายความว่าเมื่อผสมเรซินและเส้นใยเข้าด้วยกัน คุณสมบัติของวัสดุจะคล้ายคลึงกับคุณสมบัติของเส้นใยแต่ละชนิด ข้อมูลจากการทดสอบแสดงให้เห็นว่าวัสดุเสริมแรงด้วยเส้นใยเป็นส่วนประกอบที่รับน้ำหนักมากที่สุด ดังนั้น การเลือกชนิดของเส้นใยจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบโครงสร้างคอมโพสิต
เริ่มต้นกระบวนการด้วยการพิจารณาประเภทของวัสดุเสริมแรงที่จำเป็นสำหรับโครงการของคุณ โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตสามารถเลือกวัสดุเสริมแรงได้สามประเภทหลัก ได้แก่ ใยแก้ว ใยคาร์บอน และเคฟลาร์® (ใยอะรามิด) ใยแก้วมักเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กันทั่วไป ในขณะที่ใยคาร์บอนมีความแข็งแรงสูง และเคฟลาร์® มีความทนทานต่อการเสียดสีสูง โปรดจำไว้ว่าสามารถนำวัสดุประเภทต่างๆ มาผสมผสานกันในลามิเนตเพื่อสร้างชั้นวัสดุแบบไฮบริดที่ให้ประโยชน์จากวัสดุมากกว่าหนึ่งชนิดได้
การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส
ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุที่คุ้นเคยกันดี ไฟเบอร์กลาสเป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมวัสดุคอมโพสิต มีการนำไปใช้ในงานคอมโพสิตหลายประเภทตั้งแต่ทศวรรษ 1950 และคุณสมบัติทางกายภาพของมันเป็นที่เข้าใจกันดี ไฟเบอร์กลาสมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงดึงและอัดปานกลาง สามารถทนต่อความเสียหายและการรับน้ำหนักแบบวนซ้ำ และง่ายต่อการจัดการ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผลิตนี้เรียกว่าผลิตภัณฑ์พลาสติกเสริมใยแก้ว (FRP) ซึ่งพบเห็นได้ทั่วไปในทุกด้านของชีวิต เหตุผลที่เรียกว่าไฟเบอร์กลาสก็เพราะเส้นใยชนิดนี้ทำมาจากการหลอมควอตซ์และวัสดุแร่ชนิดอื่น ๆ ที่อุณหภูมิสูงจนกลายเป็นสารละลายแก้ว แล้วดึงออกมาเป็นเส้นใยด้วยความเร็วสูง เส้นใยชนิดนี้มีข้อดีหลายประการเนื่องจากองค์ประกอบที่แตกต่างกัน เช่น ทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน มีความแข็งแรงสูง และเป็นฉนวนที่ดี ในขณะที่เส้นใยคาร์บอนมีข้อเสียเหมือนกันคือ ผลิตภัณฑ์เปราะกว่า ความยืดหยุ่นต่ำ และไม่ทนต่อการสึกหรอ ปัจจุบัน พลาสติกเสริมใยแก้วถูกนำไปใช้ในด้านฉนวน การเก็บรักษาความร้อน การป้องกันการกัดกร่อน และอีกหลายด้าน
ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เนื่องจากมีต้นทุนค่อนข้างต่ำและคุณสมบัติทางกายภาพปานกลาง ไฟเบอร์กลาสจึงเหมาะสำหรับโครงการและชิ้นส่วนทั่วไปที่ไม่ต้องการเส้นใยที่มีความแข็งแรงและทนทานสูงมากนัก
เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของไฟเบอร์กลาสให้สูงสุด สามารถใช้ร่วมกับเรซินอีพ็อกซีและอบให้แข็งตัวได้โดยใช้เทคนิคการเคลือบแบบมาตรฐาน เหมาะสำหรับใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ การเดินเรือ การก่อสร้าง เคมี และการบินและอวกาศ และนิยมใช้ในสินค้ากีฬา
การเสริมแรงด้วยเส้นใยอะรามิด
เส้นใยอะรามิดเป็นสารประกอบทางเคมีไฮเทค มีคุณสมบัติเด่นหลายประการ เช่น ความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อน น้ำหนักเบา และเป็นหนึ่งในวัสดุสำคัญในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์กันกระสุนและอุปกรณ์การบิน
เส้นใยอะรามิดเป็นหนึ่งในเส้นใยสังเคราะห์ความแข็งแรงสูงกลุ่มแรกๆ ที่ได้รับการยอมรับในอุตสาหกรรมพลาสติกเสริมใย (FRP) เส้นใยพาราอะรามิดเกรดคอมโพสิตมีน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงดึงจำเพาะสูง และถือว่าทนต่อแรงกระแทกและการเสียดสีได้ดีเยี่ยม การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ตัวเรือน้ำหนักเบา เช่น เรือคายัคและเรือแคนู แผงลำตัวเครื่องบินและภาชนะรับแรงดัน ถุงมือกันบาด เสื้อเกราะกันกระสุน และอื่นๆ เส้นใยอะรามิดใช้ร่วมกับเรซินอีพ็อกซีหรือไวนิลเอสเตอร์
การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
ด้วยปริมาณคาร์บอนมากกว่า 90% เส้นใยคาร์บอนจึงมีความแข็งแรงดึงสูงสุดในอุตสาหกรรม FRP ที่จริงแล้ว มันยังมีความแข็งแรงอัดและความแข็งแรงดัดงอสูงสุดในอุตสาหกรรมอีกด้วย หลังจากการแปรรูป เส้นใยเหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวัสดุเสริมแรงเส้นใยคาร์บอน เช่น ผ้าและเส้นใยแบบม้วน การเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนให้ความแข็งแรงจำเพาะและความแข็งจำเพาะสูง และโดยทั่วไปแล้วจะมีราคาแพงกว่าวัสดุเสริมแรงเส้นใยชนิดอื่น
เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเส้นใยคาร์บอนให้สูงสุด ควรใช้ร่วมกับเรซินอีพ็อกซี และสามารถอบให้แข็งตัวได้โดยใช้เทคนิคการเคลือบแบบมาตรฐาน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ การเดินเรือ และการบินและอวกาศ และมักใช้ในสินค้ากีฬา
วันที่โพสต์: 13 ธันวาคม 2023



