Сложите волокна пополам вдоль и «раскатайте» их посередине карандашом или фломастером до плоского состояния. Вы можете помочь себе, отделяя волоски апельсиновой палочкой. Таким образом, они должны хорошо прилегать друг к другу и не иметь зазоров по ширине, иначе крышка не сможет соединить их вместе.
Что нужно знать о стекловолокне и стеклопластике?
При производстве стекловолокна тонкие стеклянные волокна соединяются с различными смолами, в результате чего получается прочный и легкий продукт. С момента своего появления стекловолокно используется в качестве армирующего материала для пластмасс и изоляционного материала в зданиях и бытовой технике. Стекловолокно используется в строительстве, где требуется легкий материал с высокой прочностью и устойчивостью к царапинам.
Из всех процессов, используемых для производства стекловолокна, прессование стекловолокна является наиболее распространенным процессом, используемым для производства армированных стекловолокном пластиковых изделий. Сами стекловолокна изготавливаются из расплавленного стекла, которое выдавливается через очень тонкие отверстия в форме, создавая нитевидные структуры, которые затем сплетаются в толстую ткань или покрытие.
Волокна соединяются со смолой путем термической обработки или сжатия. С помощью этого процесса изготавливается множество различных изделий из стекловолокна, включая панели, кузова гоночных автомобилей, электрические платы, держатели оборудования и многие другие изделия.
Стекловолокно не расширяется и не сжимается при изменении температуры. Он не впитывает воду, имеет высокое соотношение прочности и веса, химически устойчив, а также выступает в качестве электроизолятора. Производители стекловолокна выпускают различные типы изделий из стекловолокна.
Виды стекловолокна и стеклопластика
Существуют различные типы стекловолокна и смол, используемых для производства стекловолокнистых материалов и изделий с различной прочностью, эстетикой и областью применения.
Стекловолокно подразделяется на семь основных типов. E-стекло является наиболее распространенной формой стеклопластика, A-стекло характеризуется низкой концентрацией оксида бора, E-CR-стекло имеет высокую кислотостойкость, C-стекло используется для изготовления связующих волокон, а D-стекло имеет высокую кислотостойкость с диэлектрической стабильностью.
R-стекло известно своими превосходными механическими свойствами, а S-стекло — очень высокой прочностью на разрыв. Эти типы стекловолокна смешиваются с термореактивными смолами, обычно изготовленными из эпоксидной или полиэфирной смолы.
Смолы используются для формовки, ламинирования и литья. Эпоксидная смола является более мощной и, следовательно, более дорогой, и используется для применения при большом весе и высокой прочности. Полиэфирные смолы дешевле, чаще используются и обладают хорошей коррозионной стойкостью.
Процесс производства стекловолокна
Три основных метода производства стекловолокна — это открытое формование, закрытое формование и центробежное формование. При открытом формовании стекловолокна слой геля наносится и отверждается в твердой форме или структуре. После помещения в форму стекловолокно и распыляемая смола отверждаются. Открытое формование вызывает больше выбросов, чем два других процесса.
При закрытом формовании первый слой геля наносится в двухкомпонентную форму. Волокна в виде рубленых волокон или ламинатов распыляются или укладываются в окружающую часть формы поверх гелькоута. Деталь отверждается после герметизации в форме с помощью вакуума, и катализированная смола впрыскивается в форму под давлением.
Изделия из стеклопластика
- Ящики из стеклопластика — это квадратные или прямоугольные приспособления для хранения и транспортировки, изготовленные из армированного стекловолокном пластика.
- Стеклопластиковые ящики — это емкости для хранения или контейнеры, изготовленные из стеклопластика. Корпуса из стекловолокна используются в пищевой промышленности, на химических предприятиях и в водоочистных сооружениях.
- Компании по переработке стекловолокна, которые производят армированные стекловолокном пластиковые изделия, а также стекловолокно для других применений, например, для изоляции.
- Стекловолокнистая ткань состоит из ряда параллельных и пересекающихся параллельных линий стекловолокна.
- Формование стекловолокна, включая открытое, закрытое и центробежное формование, придает изделиям из стекловолокна полую форму. Форма, из которой изготавливаются стекловолокна, обычно делается из металла.
- Листы из стекловолокна — это плоские пластины или листы из пластика, армированного стекловолокном.
- Стекловолоконные трубы — это полые каналы, изготовленные из пластика, армированного стекловолокном.
- Изделия из стекловолокна изготавливаются из смеси стекловолокна и смол.
- Пластмассы, армированные стекловолокном, представляют собой ламинаты, в которые в процессе термоформования добавлены экструдированные стекловолокна для повышения прочности и долговечности пластмассы.
- Стекловолоконные стержни — это тонкие, часто округлые стержни, изготовленные из пластика, армированного стекловолокном.
- Листы из стекловолокна — это листы, изготовленные из смеси тонких стеклянных волокон и смолы.
- Бункеры для хранения стекловолокна — это прочные, долговечные и водонепроницаемые устройства, используемые для хранения таких вещей, как рыболовные принадлежности, оборудование для бассейнов, краски и жидкие продукты.
- Резервуары из стеклопластика — это стеклопластиковые емкости различных размеров, используемые для хранения газов, жидкостей и иногда твердых веществ. Многие предприятия пищевой и химической промышленности используют резервуары из стеклопластика.
Термины применяемые при изготовлении стекловолокна
Соотношение сторон обычно представляет собой отношение диаметра к длине. Для композитов — это соотношение волокон или наполнителей в матрице композита.
Стружечный мат — Арматура из стекловолокна, в которой короткие нити непрерывных филаментов расположены в произвольном порядке и скреплены связующим веществом.
Композит — материал, например, армированный стекловолокном пластик (FRP), состоящий из двух или более различных веществ. Их комбинируют для достижения функциональных или структурных свойств, которые не может обеспечить один материал.
Уплотнение — это процесс увеличения плотности материалов. Как и в случае со стеклопластиком, сжатие приводит к уменьшению размера изделия и его компрессии.
Непрерывная нить — параллельные нити с покрытием, связанные в одну или несколько нитей и намотанные на цилиндрическую бобину.
Купол — также называемый «навес», представляет собой перевернутый купол из стекловолокна, которым покрывают крыши зданий, церквей и других архитектурных форм.
Эпоксидная смола — распространенное поверхностное покрытие, которое образует плотную текстуру поверхности, обладает высокой адгезией и почти не дает усадки.
Волокно — общий термин для обозначения нитевидного материала, длина которого как минимум в 100 раз превышает его диаметр. Волокно также относится к частям единой ткани, из которых формируются нити для плетения.
Армирование стекловолокном является широко используемым материалом для армирования пластмасс.
Нить — это наименьшая единица волокнистого материала, сформированная в один длинный непрерывный кусок путем прядения или вытягивания.
Стеклопластиковая труба — труба, состоящая из тонко скрученных волокон с однородной структурой.
Добавки — неорганические добавки, особенно в виде частиц, в композитную матрицу для улучшения свойств продукта, таких как контроль усадки, гладкость поверхности и водостойкость.
Стекло — это большой класс материалов с различными оптическими и механическими свойствами, обычно твердых, хрупких, полупрозрачных или прозрачных, а также не твердое тело, а переохлажденная жидкость. Стекловолокно, смешанное с различными смолами, составляет основной компонент изделия из стекловолокна.
Соотношение стекла и смолы — это количество стекла по сравнению с количеством смолы в изделии из стекловолокна. Как правило, чем выше концентрация стекла, тем выше прочность и долговечность.
Полимер — это одно из многочисленных синтетических и природных соединений с высокой молекулярной массой. Они состоят из миллионов повторяющихся членов, каждый из которых довольно легкий и простой.
Смола — это одно из многих полупрозрачных, желтых, коричневых и прозрачных, полутвердых или твердых веществ растительного происхождения, таких как янтарь и копал. Смолы используются в синтетических пластмассах, печатных красках, красках, клеях и т.д.
Материал представляет собой смесь стекловолокна и полимеров, он в три раза прочнее алюминия и в девять раз прочнее ПВХ. Эти уникальные свойства обусловлены особым процессом, при котором доля стекла в структуре конечного продукта достигает 60%.
Существуют различные типы стекловолокна и смол, используемых для производства стекловолокнистых материалов и изделий с различной прочностью, эстетикой и областью применения.
Стеклопластик, его свойства и области применения
Стекловолокнистый пластик — это композитный материал, состоящий из стекловолокна и клеящего вещества. Стекловолокно является армирующим элементом, обеспечивающим необходимые прочностные характеристики, а связующее — наполнителем, который равномерно распределяет усилия между армирующими волокнами и защищает их от воздействия окружающей среды.
Стеклопластик отличается от ряда других композитов своими свойствами, из которых наиболее важными являются следующие:
- низкий удельный вес,
- высокая механическая прочность,
- коррозионная стойкость,
- температурная стойкость,
- низкая теплопроводность,
- высокие диэлектрические показатели,
- относительно низкие производственные затраты.
Что касается механических свойств стеклопластика, то его обычно сравнивают со сталью.
Абсолютные значения прочности на разрыв ниже, чем у стали. Удельный вес стеклопластика в 3,5 раза ниже, а вес двух эквивалентных конструкций из стеклопластика и стали отличается более чем в два раза.
Следующие характеристики считаются отрицательными свойствами стеклопластика:
- Хрупкость,
- чувствительные к истиранию (необходимо обеспечить защиту поверхности),
- образование канцерогенной пыли при обработке (при работе со стеклопластиком необходимо принимать соответствующие меры защиты).
Производство
Стекловолокнистый пластик давно используется в аэрокосмической промышленности и судостроении. Отличные свойства этого материала не могли быть использованы в промышленных масштабах из-за отсутствия достаточно развитой и регламентированной технологии массового производства предметов и профилей определенных форм и размеров. Ситуация изменилась с открытием технологии термоядерного синтеза для производства композитных материалов.
В общем, процесс включает в себя протягивание армирующих волокон через форму с нагретым связующим и последующие фазы охлаждения и отверждения.
Существует несколько разновидностей этой технологии. Существуют горизонтальные, вертикальные, непрерывные и серийные производственные линии. При небольших объемах формовка или напыление производится вручную.
Применение
Сегодня стеклопластик считается композитным материалом, который наиболее удачно сочетает в себе качество и доступность. Его можно окрашивать, покрывать и обрабатывать. Технические свойства стеклопластика делают его незаменимым в различных отраслях производства.
Судостроение и производство емкостных сооружений
Судостроение — одна из отраслей, где началось развитие производства стеклопластика в промышленных масштабах. Сегодня большинство легких корпусов в мире изготавливаются из стеклопластика: гребные и моторные лодки, спасательные шлюпы, гоночные и роскошные круизные суда, рыболовные суда малого водоизмещения, катера, мотороллеры, катамараны и многие другие плавсредства.
Помимо морских каркасов, стеклопластик также используется для изготовления конструкций палуб и кают, крыльев, мостов, крышек люков и двигателей. В последнее время по аналогии с корпусами лодок строятся стеклопластиковые емкости всех видов, от ванн до искусственных озер и бассейнов.
Автомобилестроение
В автомобильной промышленности стекловолокно широко используется для изготовления панелей кузова, бамперов, кабин и кузовных панелей. Композитный материал используется для изготовления багажа на крыше и деталей интерьера. Фюзеляжи гоночных автомобилей изготавливаются полностью из стеклопластика, а у спортивных автомобилей крыша, двери, капоты и крышки багажников часто изготавливаются из стеклопластика.
Стеклопластик не подвержен коррозии при повреждении поверхности. В случае деформации в результате удара ремонт прост. Он поддается окраске и является композитным материалом, который требует меньшего количества слоев краски, чем металл, для достижения правильного цвета по шкале RAL. Сочетание этих свойств может значительно снизить затраты на производство и ремонт автомобиля.
Сооружения водоснабжения и канализации
Композитный материал широко используется в производстве труб высокого давления и дождевых коллекторов большого диаметра. Стеклопластиковые трубы просты в монтаже благодаря своему небольшому весу, могут прокладываться под автомобильными переходами без дополнительных защитных оболочек (они сами могут служить оболочками для других трубопроводов), не подвержены коррозии и не требуют установки станций катодной защиты.
Большинство резервуаров на городских станциях очистки сточных вод, таких как септики, аэротенки, фильтры и отстойники, изготавливаются из стеклопластика.
Высокая прочность материала позволяет создавать конструкции большой вместимости с относительно небольшой толщиной стенок и стоимостью, сравнимой с обычными водонепроницаемыми железобетонными резервуарами. Учитывая, что композитный материал более долговечен, не требует ухода и ежегодного ремонта, выбор очевиден.
