• 05.08.2021

Что делают из стеклопластика: В каких сферах применяют стеклопластиковые изделия

Содержание

В каких сферах применяют стеклопластиковые изделия

16 Апреля 2019


Стеклопластик – популярный композиционный материал, в состав которого входит два элемента, стекловолокно и вяжущий полимер. В таком виде стекловолокно выступает в качестве армирующего наполнителя, тогда как полимерное вещество помогает равномерно распределить нагрузку, защитить волокна от негативных воздействий. В роли вяжущего компонента выступают полиэфирные, эпоксидные, фенольные смолы.

Где применяют?


Области применения стеклопластика достаточно обширны. Именно из него изготавливают корпуса для лодок, яхт, другого водного транспорта. Стеклопластик невосприимчив к воздействию влаги, поэтому он применяется для производства вёсел, трапов, небольших мелких деталей. На большом судне часто встречается мебель из этого материала. Также активно используется в быту. Из стеклопластика производят расчёски, столы, стулья. Некоторые запчасти применяются в бытовой технике: стиральных машинах, холодильниках.

Строительство


Стеклопластик нашёл применение в строительстве, благодаря его отменной прочности. По некоторым характеристикам его можно сравнить со сталью. В отличие от некоторых видов стали, стеклопластик не поддаётся воздействию коррозии, устойчив к агрессивной среде, обеспечивает надёжные электроизоляционные свойства. Все эти качества позволяют использовать данное сырьё не только при возведении конструкций, но и в качестве облицовки, оформлении интерьеров, декорировании.


Промышленность


В промышленности из стеклопластика изготавливают различные запчасти для автомобильной техники: бампера, пороги, решётки, крыши, дверные конструкции. Существуют модели авто, корпус которых целиком выполнен из этого материала. Также стеклопластик применяется для производства рулевого колеса, стеклоподъёмников, панели управления. Технология активно используется для тюнинга автомобилей: с его помощью изготавливаются эксклюзивные детали, специально под конкретный интерьер авто.


Благодаря высокой устойчивости к химическим реагентам, стеклопластик используют в нефтегазовой промышленности. Этот материал – достаточно неплохой диэлектрик, что делает его пригодным для работ с электричеством. Из стеклопластика изготавливают многие музыкальные инструменты (рояли, барабаны, кейсы для гитары), также детские игрушки, некоторые элементы общественного транспорта — данный материал широко используются в нашей повседневной жизни.

Какие бывают виды?


Различают три типа стекловолокна, каждый обозначается в виде букв E, S, C.

  • Тип Е – представляет собой стекловолокно с высокими электроизоляционными свойствами;
  • S – предназначено для изделий, которые испытывают высокие нагрузки;
  • Тип С – применяется для получения стеклопластика с высокой сопротивляемостью химическому воздействию.


В некоторых случаях допускается комбинирование нескольких типов стекловолокна. При этом волокна предварительно обрабатываются для повышения адгезии волокон к вяжущему полимеру. Стеклопластиковые изделия производятся из трёх видов полуфабриката:

  • Стекломат. Представляет собой рубленые нити, продающиеся в виде рулонов (листов). Для переработки материал предварительно растворяется полиэфирной смесью;

  • Стеклоткань. Выглядит в виде ткани из стекловолокон, свёрнутой в рулон. Имеет более высокую цену, но также обладает повышенной прочностью, в сравнении со стекломатом;

  • Ровинг. Обычная бобина, на которую наматывается стекловолоконная жила. Допускается сплетение нескольких таких жил между собой.

Методы переработки


Наиболее распространённый способ переработки заключается в ручном формовании. Волокно укладывается на рабочей матрице, при помощи валика или кисти покрывается смолой. Этот процесс также необходим для вывода пузырьков воздуха. После этого материал отвердевает в обычных условиях. Для ускорения процесс отвердевания можно использовать специальную сушильную камеру. Затем, по мере необходимости, изделие дорабатывается вручную, покрывается краской.


Методика напыления ровинга является более технологичным способом. Специальный пистолет, при помощи ножа измельчает ровинг на нужные части. Под воздействием сжатого воздуха, подаваемого от компрессора, материал попадает на напыляемую поверхность. Одновременно распыляется смола, расход которой устанавливается оператором вручную. После процедуры нанесения валиком удаляются остатки воздуха, изделие отвердевает. Этот способ требует наличия особых навыков, так как равномерно распределить подачу стекловолокна и смолы достаточно сложно.

Изделия из стеклопластика в строительстве

Стеклопластик по своим свойствам является композиционным материалом, так как в его состав входят стеклянные волокна и застывшая искусственная смола. Стеклопластик характеризуется высокой прочностью, относительно малым удельным весом, многообразием создаваемых форм. Важную роль в некоторых случаях играет его радиопрозрачность, низкая электропроводность, а также декоративные качества.

Еще одной немаловажной особенностью является тот факт, что производство стеклопластика можно запустить, не прилагая особых затрат и усилий. Такое производство не только снизит себестоимость строительных работ, но и может принести прибыль.

Из вышесказанного возникает логичный вопрос: “Где применяются изделия из стеклопластика в строительстве?”.

Использование изделий из стеклопластика в малоэтажном и частном строительстве

Одним из очень важных изделий в строительстве является стеклопластиковая арматура. Удивительным фактом является то, что этот материал идеально подходит для армирования фундаментов и стен, что значительно облегчает работу, так как стеклопластик намного легче железа, из которого делают обычную арматуру, и не уступает ему по прочности, что приносит хорошую экономию.

В последнее время вошло в практику малоэтажное строительство не индивидуальным, а поселковым методом, когда строительные компании начинают выстраивать целый поселок. При таком строительстве компания может получить значительную экономию средств, если будет использовать стеклопластиковые изделия собственного производства.

Например, для снабжения поселка канализационной системой при любом проекте в систему обязательно будет включено несколько емкостей, которые обычно изготовляются из стеклопластика.

Большинство владельцев загородных коттеджей в курсе дела о существовании септика, канализационной и ливневой насосной станции, системе аэробной очистки. Все перечисленные емкостные системы имею корпуса, которые изготовляются из стеклопластика. Благодаря высокой прочности этого материала, емкости имеют достаточно тонкие стенки и, следовательно, небольшой вес. К этим положительным качествам можно добавить стойкость против коррозии и низкую себестоимость, что заставляет сделать выбор в пользу именно этого материала.

Цена канализационных емкостей может еще снизиться, если строительная компания сама будет заниматься их изготовлением. Ведь разница между затратами на производство емкостей и отпускной ценой на российских рынках может составлять от 2-х до 5 раз.

Что касается декорирования дома или дачного участка, то стеклопластик со своими декоративными качествами и многообразием форм опять выходит на первое место. Так как стеклопластик является материалом, создаваемым вместе с декоративным изделием, то есть, его форма зависит от формы основы, на которой он изготовляется. Благодаря этому дизайнеры могут в полной мере проявить свою фантазию, придумывая причудливые формы, декорируя стены, балки под старину, придумывая садовые скульптуры и другие декоративные элементы ландшафтного дизайна. Стеклопластиковые изделия долгое время будут радовать глаз своих владельцев, так как этот материал устойчив к неблагоприятным атмосферным воздействиям.

Применение стеклопластика в высотном строительстве

Стеклопластик нашел свое применение и в высотном домостроении. Например, декоративные элементы для фасадов зданий стали изготовлять именно из этого материала, так как он лучше всех выдерживает ветровые нагрузки, обладая высоким уровнем прочности и упругости. Стеклопластик довольно легкий материал, поэтому его легко и просто установить на фасад здания. На представленном фото можно увидеть такой элемент декора, установленный наверху фасада многоэтажного здания.

Стеклопластик идеально подходит для изготовления объемных трехмерных декоративных элементов и помещения их на фасады зданий. Благодаря легкости материала, их легко крепить на вертикальные стены домов. Пример такого декора можно увидеть на следующем снимке.

Кроме декоративных целей, стеклопластик может послужить как вспомогательное средство. Например, из него делают формы для отлива декоративных элементов, которые будут служить очень долго, не теряя геометрических параметров.

Профиль для окон, изготовленный из стеклопластика, прослужит намного дольше, чем такой же профиль из ПВХ. К тому же, он проще в монтаже и не требует дополнительного армирования. Стеклопластик лучше сохраняет тепло, имея коэффициент равный со стеклом, благодаря чему при резком перепаде температур стеклопакет не разгерметизируется от сжатия или расширения материала.

Применение стеклопластика в строительстве дорог и мостов

Для строительства дорог и их благоустройства стеклопластик открывает много новых возможностей, позволяющих заменить собой часть традиционных металлических изделий, снизив при этом затраты на строительство и оптимизировав использование металла там, где он незаменим. В качестве примера можно вспомнить стеклопластиковую арматуру, которая давно применяется для строительства дорог в развитых странах Европы и Америки. Стеклопластиковая арматура превосходит по прочности металлическую, она более легкая и намного дешевле. Поэтому строительные компании давно научились экономить на закупке металлической арматуры и ее доставке. Заменяя металл стеклопластиком, общий удельный вес закупки снижается в 9 раз, параллельно снижается и ее стоимость, а также срок доставки. Дорожное полотно, армированное арматурой из стеклопластика, не подвергается растрескиванию, а при правильном соблюдении строительства, на дорогах никогда не будет колейности, так как стеклопластик надежно армирует дорожное полотно, не позволяя ему прогибаться под тяжестью транспорта и перепадов температур.

Стеклопластиковая арматура может применяться в различных материалах для строительства дорог.

Это может быть:

  • дорожная и тротуарная плитка, столбики и опоры, заборные плиты, дорожное полотно и ограждения;
  • укрепление дорожного полотна и откосов дорог;
  • изготовление бетонных плит с заменой металлической арматуры композитной для временных автодорог;
  • железнодорожные шпалы;
  • армирование асфальтобетона для автодорог, что позволяет избавиться от растрескивания дорожного покрытия и развития колейности, увеличивая при этом срок службы автодороги;
  • укрепление конструкций мостов, благодаря таким качествам как прочность, устойчивость к разрушающему воздействию кислот щелочей, коррозийным процессам. Композитная арматура, используемая в конструкции мостов, гарантирует их долговечность и надежность в эксплуатации.

Ко всему вышесказанному можно добавить, что благодаря композитной арматуре, используемой в строительстве, заметно сокращаются расходы на укрепление существующих дорог и постройку новых, так как она легка в транспортировке и намного дешевле металлической арматуры, к тому же, гарантированно имеет высокие эксплуатационные характеристики. С таким материалом приятно и легко работать, так как их надежность и прочность позволяет строителям быть спокойными за эксплуатационные качества дорожного покрытия, армированного стеклопластиком, и быть уверенными в том, что их труд будет вознагражден долговечностью построенной ими дороги.

На снимке ниже можно увидеть железнодорожный мост, в строительстве которого был использован стеклопластиковый профиль.

Обустраивая пешеходные зоны, используют профильные изделия, имеющие антискользящее покрытие, что очень важно для безопасности пешеходов. Также из стеклопластика изготовляются столбы для светофоров, опоры для освещения, дорожные знаки.

Многим знакома печальная картина аварии на дороге, когда автомобиль врезается в железобетонную или металлическую опору освещения, превращаясь при этом в груду металлолома и, к несчастью, калеча пассажиров. Таких утрат можно избежать, если железобетонные опоры заменить стеклопластиковыми, что уже постепенно входит в практику строительства дорог.

При столкновении с бетонным столбом энергия столкновения гасится корпусом автомобиля, так как бетон имеет жесткую структуру и сопротивление к ударам. Поэтому автомобиль разбивается всмятку.

Многократные креш-тесты, проведенные со стеклопластиковыми опорами, показали, что при столкновении энергия гасится не автомобилем, а столбом. Автомобиль сбивает столб и при этом тормозит, получая минимальные повреждения. Самое главное – пассажиры остаются целы и невредимы, разве что с большим испугом и несколькими царапинами. Столб конечно уже не подлежит ремонту, но благодаря его низкой стоимости и легкости установки, его легко заменить новым. Другим достоинством опор из стеклопластика является их способность прекрасно выдерживать ветровые нагрузки, не подвергаться коррозии, а также возможность их изготовления в любом цветовом решении. Все эти качества способствуют к снижению затрат на безопасность дорог, одновременно улучшая их надежность.

Стеклопластик в промышленном строительстве

В промышленном строительстве стеклопластик используют в облицовке промышленных объектов. Это стеклопластиковые панели, которые могут быть как плоскими, так и гофрированными, окрашенными в различные цвета или прозрачными. Их изготовляют из огнеустойчивого стеклопластика, выдерживая нормы пожарного законодательства. Причиной выбора этого материала опять же является его прочность, легкость, неподверженность коррозии, а также статья выгодной экономии.

Вывод

Как мы видим, изделия из стеклопластика в строительстве используются в разных отраслях очень многообразно. Целого журнала не хватит, чтобы описать все способы его применения. В этой статье вы прочитали о самых известных и широко применяемых способах использования этого универсального материала.

Строительные компании, использующие стеклопластик в разных сферах, давно уразумели толк в его применении, и с успехом пользуются выгодами, получаемыми от этого. В их число включается уменьшение сроков строительных работ, повышение прочности и безопасности изделий, высокие декоративные характеристики, которые не всегда доступны другим материалам. Благодаря экономии при использовании изделий из стеклопластика, появляется возможность улучшить качество состава задействованных материалов для строительства. Например, выбирая металл для какого-либо элемента стройки, строитель не будет экономить на его качестве, а сможет выбрать марку высокого качества, сэкономив там, где металл можно было заменить на более дешевый стеклопластик.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что применение стеклопластика в строительстве очень выгодно с точки зрения экономии и повышения качества, а также безопасности строительных изделий и материалов, в том числе тех, которые изготовляются из металла высокого качества. А замена металлической арматуры стеклопластиковой способствует повышению надежности фундаментов и дорожных покрытий, улучшая их эксплуатационные характеристики и увеличивая долговечность их эксплуатации.

Стеклопластик — свойства и производство стеклопластика | ПластЭксперт

Стеклопластик


Композитные материалы, состоящие из полимерного связующего и различных стекловолокнистых компонентов в качестве наполнителей, называются стеклопластиками.


Они получили распространение в строительстве, изготовлении емкостей, детских горок и горок аквапарков, труб, корпусов лодок, прочих конструкционных деталей.


Стеклянные волокна в таких композитах выполняют роль арматуры, которая обеспечивает отличные прочностные и прочие физико-механические характеристики, полимерные смолы соединяют волокна наполнителя в прочную монолитную систему.



Рис.1. Детские горки


Преимущества стеклопластиков


Стеклопластик имеет множество преимуществ, которые обуславливают его важное место в современном мире. Рассмотрим наиболее ценные из них:


  1. Небольшая плотность. Удельный вес марок стеклопластикового материала варьируется в широких пределах от 400 кг/куб.м до 1800 кг/куб.м. Средняя принятая величина плотности равна 1100 кг/куб.м, что чуть выше плотности воды. Для сравнения у металлов удельный вес намного больше, так у стали – 7800 кг/куб.м, у легкого дюралюминия 2800 кг/куб.м. У полимеров общего назначения плотность колеблется от 900 кг/куб.м (у полипропилена) до 1500 кг/куб.м (ПВХ и некоторые полиэфиры) и 1800 кг/куб.м (некоторые реактопласты). Такая легкость придает стеклопластику особые преимущества для использования в транспортной индустрии, где важна экономия топлива на перемещение. То же самое ценно при складских и прочих логистических применениях.


  1. Хороший диэлектрик. Стеклопластики обладают высокими диэлектрическими свойствами, что делает их отличными электроизоляторами. Эта характеристика нашли широкое применение в электротехнике, в том числе для выпуска электронных плат.


  1. Стойкость к коррозии. Стеклопластик стоек как к химическим, так и к электрохимическим воздействиям, что обуславливает его коррозионную резистентность. Используя определенные смолы в качестве связующих для стеклоктани можно произвести стеклопластики, которые будут иметь стойкость к очень агрессивным химикатам, даже к концентрированных кислотам и щелочам.


  1. Эстетические свойства стеклопластиков. В процессе производства данный композит можно окрасить в разные цвета, оттенки и их комбинации. При соблюдении правильной технологии и красителей стойкость цвета может сохраняться в течение всего срока службы изделия.


  1. Хорошая прозрачность. При использовании определенных видов смол существует возможность изготовить прозрачные стеклопластики. Их оптические показатели лишь несколько хуже, чем у силикатного стекла.


  1. Отличная физико-механика. Несмотря на невысокую плотность, стеклопластики характеризуются достаточными механическими свойствами. При определенных условиях производства композита – специальная полимерная основа и правильно подобранная стеклоткань – получают стекломатериал с более высокими физико-механическими свойствами, чем некоторые металлы и даже марки стали.


  1. Теплоизоляционность. Стеклопластик – это композит с небольшим коэффициентом теплопроводности. Однако, при изготовлении сэндвич-конструкций с использованием стеклопластиков, получают еще более изоляционные материалы. Для этого слои пластика чередуют с высокопористыми пластиками, например пенополиуретаном, вспененным полистиролом. Эти сэндвич-конструкции находят применение как теплоизоляцию в строительстве фабрик и заводов, судостроении, вагоностроении и т.п.


  1. Простое изготовление. Стеклопластиковые детали можно производить разными способами. Обычно такое производство не подразумевает больших инвестиций в станки, оборудование и материалы. Самый простой вариант выпуска таких продуктов – ручное формование. Для него нужна лишь изготавливаемая из подручного сырья (дерева, пластика, металла) матрица и несколько несложных инструментов и оснастки. На сегодняшний день в ходу матрицы из самого стеклопластика, которые также легко и недорого изготовить, к тому же они обладают отличной стойкостью и долговечностью. Таким образом, можно сказать, что стеклопластиковые детали воспроизводят сами себя.


Производство стеклопластиков


Стеклопластики, как правило, являются листовыми пластиками. Их изготавливают методом горячего прессования полимерного связующего, смешанного со стекловолокном или стеклотканью. При этом стекловолокно (стеклоткань) является армирующим элементом. Он дает получаемому продукту повышенные физико-механические свойства.


В промышленности для выпуска изделий из этого пластика применяют несколько разнообразных полимерных смол. Больше всего среди них популярны смолы на основе полиэфиров, винилэфирные, а также эпоксидные пластики. Все виды используемых полимеров по способу формования, химической структуре и назначению подразделяют на типы:


1) по способу формования:


— ручное;


— вакуумный впрыск;


— горячее прессование;


— намотка;


— пултрузия.


2) по назначению:


— стандартные конструкционные;


— химическистойкие;


— пожаробезопасные;


— теплостойкие;


— прозрачные.


Способы получения продуктов из стеклопластика


  1. 1. Ручное формование


Эта технология подразумевает пропитку стекловолокна или стеклоткани полимером используя ручной инструмент, такой как валики или кисти. В итоге получаются полуфабрикаты – стекломаты. После получения маты закладываются в формующую оснастку, в которой их обрабатывают при помощи прикаточных валиков. Прикатку валиками применяют для исключения из стекломатов пузырьков воздуха и распределения полимера в получающемся ламинате. Затем при комнатной температуре проводят выдержку на отверждение продукта. Затем он вынимается из формы, и происходит постобработка изделия: удаление грата, получение пазов и отверстий и прочее.


При данном формовании подходят практические любые перечисленные ранее виды смолы и стекловолокна, подходящие друг другу. Достоинствами технологии являются отсутствие дорогостоящего оборудования, простота, большой ассортимент подходящих компонентов, их невысокая стоимость, достаточно большой процент ввода стекловолокна. Минусами ручного формования можно назвать небольшую производительность, высокую зависимость качества готовой продукции от человеческого фактора – уровня подготовки и ответственности персонала, который к тому же вынужден работать во вредной для здоровья среде. Также при этом методе в изделии с большой вероятностью могут оставаться включения воздуха.


  1. 2. Способ напыления


При напылении стеклянная нить направляется на ножи специального устройства, которое ее рубит на волокна небольшой длины. Полученная субстанция называется рубленый роввинг.


Он перемешивается на воздухе с потоком связующего полимера и катализатора, а затем поступает в форму, где прокатывается для максимального отделения попавших в материал в ходе перемешивания воздушных пузырьков. После прикатки стеклопластик, также, как и в случае ручного формования, необходимо отвердить при нормальных условиях.


При напылении рубленого роввинга используют главные образом полиэфирные полимеры и стеклянную нить в форме ровницы. Метод применяется достаточно давно и привлекателен скоростью производства. Однако его более широкое внедрение сдерживается важными недостатками. Расход полимерной смолы обычно высок, что приводит к большой массе получаемого пластика. В нем содержатся исключительно короткие волокна, что обуславливает невысокие прочностные характеристики стеклопластика. Полимер применяется низковязкий, что также ведет к ухудшению механических и прочностных качеств и теплостойкости изделий. Подобно ручному формованию, условия в рабочей зоне при напылении вредные, в ее воздухе содержится много стеклянной пыли, а качество готовых изделий сильно зависит от уровня персонала.



  1. 3. Способ RTM


Этот метод, получивший название Resin Transfer Moulding слегка напоминает литьё пластмасс под давлением, особенно его разновидность IMD (In Mold Decoration). Он заключается в том, что стекломатериал помещается в матрицу в форме предварительно приготовленных заготовок или выкроек. После этого в форму помещается пуансон, закрепляющийся на матрице под воздействием специальных прижимов. Полимер под воздействием повышенного давления поступает в формообразующую полость. Для упрощения протекания процесса движения смолы через стекло в полости формы может быть применено вакуумное разрежение. После полной пропитки стеклянного материала смолой, впрыск прекращается и полуфабрикат, как и при применении прочих технологий, подвергают сшивке при н.у., но на этот раз прямо в форме. Также в случае RTM метода, отверждать можно при повышенной температуре.


Для получения изделий способом RTM используют эпоксидные или полиэфирные связующие и широкий спектр стеклянных волокон, желательно связанные и имеющие проводящий слой. Достоинствами данного способа является возможность получения материала с большим наполнением стеклом и низким содержанием воздушных включений. Также немаловажен тот факт, что работа ведется в изолированном оборудовании, что обеспечивает безвредные условия труда и отсутствие вредных выбросов в среду. Один оператор способен обслужить более одной установки, что дает увеличение производительности процесса и снижение себестоимости. Кроме того, внешний вид продукции при данном методе имеет преимущества перед ручным производством, а технологические потери минимальны. Недостатки процесса: обязательные инвестиции в дорогостоящее оборудование и сложные формы. Сам процесс изготовления тоже нельзя назвать простым, требователен к уровню персонала, в том числе обслуживающего машины и установки.



  1. 4. Пултрузия


Метод напоминает экструзию термопластов. Стекловолокно поступает из катушечной рамы через ёмкость со связующим и попадает в нагретый формующий инструмент (фильеру). Там с него снимаются излишки полимера, и проходит формирование профиля с последующим отверждением стеклопластика. В завершение готовый профиль поступает на отрезное устройство, где разрезается на мерные отрезки.



Рис.2. Профиль из стеклопластика


Для пултрузии применяют эпоксидные, полиэфирные или винилэфирные смолы и практически любые волокна. Плюсы метода заключаются в производительности и автоматизации процесса, а также возможности оперативно изменять состав композиции. Готовая продукция обладает хорошими прочностными свойствами из-за ориентации стекловолокна, его высокого содержания и стабильности техпроцесса. Процесс пултрузии закрыт, что и в случае с RTM обеспечивает достойные условия труда не дает выбросов. Среди минусов процесса небольшая номенклатура выпускаемой продукции, куда входят главным образом профили, а также дорогостоящее оборудование и оснастка.


5. Метод намотки


Этот способ наиболее часто применяется при производстве емкостей, труб и других пустотелых изделий. Суть технологии заключается в том, что стеклянные волокна пропускают сквозь ванну со связующим, потом через валики натяжения на намотку. Валики не только натягивают волокно для последующего использования, но и снимают с него лишнюю смолу. Обычно смоченные смолой волокна наматывают на оправку или сердечник нужного размера. После отверждения изделие снимается с сердечника.


При намотке нет ограничений по использованию того или иного связующего и волокон. Стеклоткани обычно не применяются. Главными преимуществами этой технологии являются скорость и производительность, возможность регулировки соотношения количества стекловолокна и полимера, хорошие прочностные данные этого композита и его небольшой удельный вес. Также при намотке волокна ориентированы, что дает дополнительное повышение свойств стеклопластику, содержание стекла в пластике достаточно велико. Среди минусов метода можно назвать узкий ассортимент продуктов, высокую стоимость оборудования и сердечника. Внешний вид готового изделий не всегда получается нужного качества.



Рис. 3. Намотка трубы


6. Технология RFI


Суть технологии под названием Resin Film Infusion заключается в закладке стеклотканей и слоев вязкой пленки из связующего в форму с получением полуфабрикатного пакета. Затем его закрывают пленкой, создавая в форме вакуумное разрежение. На следующей стадии форму переносят в термошкаф (используют также автоклавы). При нагреве в нем полимер расплавляется и пропитывает полуфабрикат. Затем происходит реакция сшивки смолы.


Для RFI технологии используют исключительно эпоксидные связующие, но волокна любого типа. Среди преимуществ процесса высокий процент стекловолокна и низкий – газообразных включений, хорошие прочностные свойства и низкая себестоимость, а также экологичность. Основным минусом является необходимость специального оснащения производства: вакуумной системой, термошкафом или автоклавом.


7. Препреги


Метод препрегов использует предварительно пропитанные связующими стеклянные ткани. Они пропитываются предкатализированным полимером при нагреве и повышенном давлении. Затем, если необходимо, препреги можно хранить продолжительное время, желательно при низкой температуре. В процессе формования их помещают на формующую поверхность и используют мешок для вакуумирования области формования. Материал нагревают в зависимости от типа смолы до 120-180 градусов. Связующее становится текучим и пластик занимает полость формы. Затем, как обычно, происходит сшивка полимера и система переходит в твердый продукт заданной формы.


При использовании технологии препрегов применяют эпоксидные, полиэфирные, фенольные и некоторые другие типы полиреактивных полимеров в качестве связующего и волокна любого типа. Достоинства метода – большой процент стекловолокна и малое количество газа. Также важны возможная автоматизация процесса, экологичность и хорошие показатели охраны труда. Из недостатков отметим дорогостоящие компоненты и ограниченные размеры получаемых деталей.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Стеклопластик — свойства, характеристики, способы производства

Свойства и характеристики стеклопластика

Композитные материалы, состоящие из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего, называются стеклопластиками.

Наполнителем служат в основном стеклянные волокна в виде нитей, жгутов (ровингов), стеклотканей, стекломатов, рубленых волокон. Связующим — преимущественно термоактивные смолы (полиэфирные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиимидные), а также термостойкие термопласты — ароматические полиамиды, полисульфоны, поликарбонаты. Низкоплавкие термопласты типа полиолефинов применяются относительно реже, так как имеют низкую адгезию к стекловолокнам и не позволяют реализовывать свойства стекловолокнистых наполнителей. Для стеклопластиков электротехнического назначения используют связующие с высокими диэлектрическими характеристиками, например, кремнийорганические и эпоксидные смолы.



Формы для лодок из стеклопластика

Изделия из стеклопластика могут быть любой формы, цвета и толщины: оконные профили, бассейны, купели, водные аттракционы и прочие гидросооружения, велосипеды, лодки, каноэ, рыболовные удилища, таксофонные кабины, кузовные панели для автомобилей и многое-многое другое.



Производство кабины фургона из стеклопластика (наш клиент компания MAB Food Trucks)



Лекция технолога «НСТ» по свойствам, технологии и оборудованию для стеклопластика

Характеристики стеклопластика

Стеклопластик обладает многими очень ценными свойствами, дающими ему право называться одним из материалов будущего:

Удельный вес стеклопластиков колеблется от 1,4 до 2,1 и в среднем составляет 1,7 г/см3. Напомним, что удельный вес металлов значительно выше, например, стали – 7,8, а меди — 8,9 г/см3. Даже удельный вес одного из наиболее легкого сплава, применяемого в технике, дуралюмина составляет 2,8 г/см3. Таким образом, удельный вес стеклопластика в среднем в пять-шесть раз меньше, чем у черных и цветных металлов, и в два раза меньше, чем у дуралюмина. Это делает стеклопластик особенно удобным для применения на транспорте. Экономия в весе на транспорте переходит в экономию энергии; кроме того, за счет уменьшения веса транспортных конструкций (самолетов, автомобилей, судов и т.п.) можно повысить их полезную нагрузку и за счет экономии топлива увеличить радиус действия.

  • Диэлектрические свойства

Стеклопластики являются прекрасными электроизоляционными материалам при использовании как переменного, так и постоянного тока.

  • Высокая коррозионная стойкость

Стеклопластики как диэлектрики совершенно не подвергаются электрохимической коррозии. Существует целый ряд смол, позволяющие получить стеклопластики стойкие к различным агрессивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.

  • Хороший внешний вид

Стеклопластики при изготовлении хорошо окрашиваются в любой цвет и при использовании стойких красителей могут сохранять его неограниченно долго. Прозрачность. На основе некоторых марок светопрозрачных смол можно изготовить стеклопластики, по оптическим свойствам немногим уступающим стеклу.

  • Высокие механические свойства

При своем небольшом удельном весе стеклопластик обладает высокими физико-механическими характеристиками. Используя некоторые смолы и определенные виды армирующих материалов, можно получить стеклопластик, по своим прочностным свойствам превосходящий некоторые сплавы цветных металлов и стали. Механические свойства стеклопластиков определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации стеклопластика — связующим. Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентировано расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластики подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у стеклопластика первого типа волокна расположены взаимно параллельно, у стеклопластика второго типа — под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластиков. Большей изотропией механических свойств обладают стеклопластики с неориентированным расположением волокон: гранулированные и спутанно-волокнистые прессматериалы; материалы на основе рубленых волокон, нанесённых на форму методом напыления одновременно со связующим, и на основе холстов (матов).

  • Теплоизоляционные свойства

Стеклопластик относится к материалам с низкой теплопроводностью. Кроме того, можно значительно повысить теплоизоляционные свойства путем изготовления стеклопластиковой конструкции типа “сэндвич”, используя между слоями стеклопластика пористые материалы, например пенопласт. Благодаря своей низкой теплопроводности, стеклопластиковые сэндвичевые конструкции с успехом применяются в качестве теплоизоляционных материалов в промышленном строительстве, в судостроении, в вагоностроении и т.д.

  • Простота в изготовлении

Существует много способов изготовления стеклопластиковых изделий, большинство из которых требует минимальных вложений в оборудование. Например, для ручного формования потребуются только матрица и небольшой набор ручных инструментов (прикаточные валики, кисти, мерные сосуды и т.д.). Матрица может быть изготовлена практически из любого материала, начиная с дерева и заканчивая металлом. В настоящие время широкое распространение получили стеклопластиковые матрицы, которые имеют сравнительно небольшую стоимость и длительный срок службы.

Дополнительная информация по стеклопластикам:

Принципы создания высокопрочных ориентированных стеклопластиков.

Взаимодействие коротких хаотически армирующих стекловолокнистых элементов стеклопластика с полимерной матрицей

Масштабный эффект прочности у хаотически армированных стеклопластиков.

Стекловолокно — что это такое? Производство, виды, применение

Стекловолокно – это уникальный строительный материал, который изготавливают путем расплавления неорганического стекла. Чтобы иметь представление, что такое стекловолокно, нужно немного углубиться в процесс его изготовления.

Странный материал был впервые создан совершенно случайно молодым ученым Дейлом Клейстом, жившим в Иллинойсе. В 1932 году юный изобретатель пробовал герметично сварить стеклянные блоки. При этом струи сжатого воздуха, попавшие  случайно в поток расплавленного стекла, превратили его в тонкие волокна. В то время еще понятия не имели, что такое стекловолокно – это был первый экспериментальный образец.

Сейчас для получения стекловолокнистого материала используют отходы стекольной промышленности, стеклянный бой, доломит, песок, известняк, соду и другие компоненты. Сначала все составляющие расплавляют при помощи специальных печей. Затем из материала, который находится в полужидком состоянии, получается  волокнистая смесь с тончайшими  стеклонитями. Толщина отдельных волокон меньше человеческого волоса почти в 20 раз.

Полученные стеклонити находятся параллельно друг к другу, что обеспечивает высокое качество материала и звукоизоляционные свойства. Заключающий момент производства – это придание стекловолокнистой смеси необходимой жесткости и цвета.

Анализируя детальнее, что такое стекловолокно, можно рассмотреть два основных вида изготовления:

  • Непрерывный способ производства, при котором цельное волокно в расплавленном виде вытягивают в длину на несколько тысяч метров. Такие стеклонити длинные и тонкие, напоминающие шелковые нити.
  • Штапельный способ производства отличается тем, что волокно создают способом раздува горячей стеклянной массы паром или воздухом. Эти стекловолокна короткие и тонкие, имеют сходство с шерстью.

Стекловолокно стало основой для получения некоторых строительных материалов: стекловаты, стеклохолста, стеклопластика, стеклоткани, стеклосетки и др. Эти материалы довольно востребованы в ремонте и строительстве, так как обладают характеристиками и свойствами стеклянного волокна.

Стекловолокно: применение

Стекловолокно обладает особыми качественными характеристиками, благодаря которым его можно использовать в разных сферах. Это практичный материал, который не гниет, не горит, не впитывает влагу. Важным фактором является небольшая плотность и отличное тепловое сопротивление, которое достигается, благодаря некоторому количеству воздуха внутри материала.

Стекловолокно находит применение в строительстве, электротехнической промышленности, автомобилестроении, судостроении, инструментальной промышленности и других отраслях.

Обычно стекловолокно изготавливают в виде рулонов, жестких плит или матов. Это очень удобный для монтажа материал, который с легкостью можно резать, сгибать, придавая необходимую форму.

В строительстве материал часто используют для утепления, звукоизоляции в межэтажных или межкомнатных перегородках. Также применяют стекловолокно для утепления фасадов, полов, каркасных стен, изолируют трубопроводы.

Удивительно, что многие предметы, окружающие нас, также сделаны с использованием стекловолокна. Иногда термин «стекловолокно» применяют при названии армированного волокном пластика (FRP).

Сейчас из такого материала делают фургоны и катера, некоторые автомобили, кровли и даже ванны. Для этого стекловолокну придают гладкость, блеск, прочность методом нанесения прозрачного или цветного полимерного геля на наружную поверхность материала на начальном этапе производства.

Интересно: Есть стекловолокно естественного происхождения, которое можно найти на местах извержения вулканов. Такому виду волокон дано название – волосы Пеле, немного странное на первый взгляд. Это объясняется тем, что в гавайской мифологии Пеле – это богиня вулканов. Но «волосы Пеле» обладают химическим составом натуральных базальтовых пород, содержат включения кристаллов и не являются аналогами стекловолокна по всем физико-механическим свойствам.

Стекловолокно. Виды и применение. Производство и особенности

Стекловолокно – это распространенный материал на основе кварцевого песка. Он используется для изготовления стройматериалов, а также различных высокотехнологичных и прочных легких конструкций.

Из чего делают стекловолокно

Впервые стекольное волокно получились случайно. На производстве стекла произошла авария, при которой расплавленная масса была раздута подаваемым под давлением воздухом. В результате получились нити, отличающиеся некой долей гибкости. Это стало неожиданностью, поскольку толстое стекло после застывания является очень твердым. С тех пор прошло уже более 150 лет. Технология немного изменилась, но принцип остался прежним.

Для производства стекловолокна применяется кварцевый песок или битое стекло. Применяемая технология не подразумевает использования сложного оборудования, она является довольно простой. При этом получаемый материал обладает рядом свойств, зависящих от способа подготовки волокна.

Процесс изготовления стекловолокна заключается в выдувании из него тонких ниток. Для этого осуществляется разогрев битого стекла или кварцевого песка до температуры 1400°С. Расплавленная тягучая масса подается на формирующее оборудование. Если ее пропустить через центрифугу, то получится стекловата с переплетенными, замешанными между собой волокнами. Если же применять специальное сито с микроотверстиями, через которые масса выдувается под давлением пара, то получаются ровные длинные волокна. В дальнейшем они могут использоваться как сырье для изготовления сложных изделий.

Технические особенности

Стекловолокно имеет целый ряд положительных качеств, делающих его отличным сырьем для изготовления строительных материалов. К его неоспоримым достоинствам можно отнести:
  • Теплопроводность.
  • Устойчивый химический состав.
  • Высокую плотность.
  • Повышенную температуру плавления.
  • Устойчивость к горению.

Одним из самых важных достоинств стекловолокна является низкая теплопроводность. Это позволяет делать из данного сырья теплоизоляционные материалы. Из всей группы изделий, которые можно получить из данного сырья, самым лучшим теплоизолятором является стекловата.

Стекловолокно имеет высокую химическую устойчивость, поскольку практически полностью состоит из кварцевого песка. При воздействии на него щелочами отсутствует любая химическая реакция, что делает волокно практически универсальным для сочетания с любыми стройматериалами.

Нити имеют высокую плотность, которая составляет 2500 кг/м³. Однако благодаря тому, что они являются распушенными, готовые из них изделия имеют большой объем, при этом малый вес. Чтобы расплавить даже тонкие волокна, их необходимо разогреть до температуры как минимум 1200°С. Такое возможно только при целенаправленном воздействии горелки. Это негорючий материал, что позволяет его использовать для создания различных пожаробезопасных конструкций. Теоретически возможно воссоздание определенных условий, при которых отдельные сорта стекловолокна могут гореть. При этом они должны содержать связующие полимерные компоненты, что встречается редко.

Сфера применения стекловолокна

Стекловолокно очень распространенный материал, из которого изготовляют самые разнообразные изделия. Его используют практически во всех сферах:
  • Строительство.
  • Производство бытовых предметов.
  • Электроизоляция проводников.
  • Медицина.

Использование в производстве стройматериалов

Стекловолокно является сырьем для изготовления различных материалов. Из него делают:
  • Утеплительные маты.
  • Рулонную мягкую стекловату.
  • Штукатурную сетку.
  • Стекломаты.
  • Ткань.
  • Стеклопластик.
  • Стеклопластиковую арматуру.

Жесткие маты делают из стекловаты. Это достаточно плотный материал, применяемый для выполнения утепления фасадов. Кроме этого он при определенной длине нитей может выступать качественным звукоизолятором. Материал отличается стабильностью, но при его раскрое лучше пользоваться респиратором. Во время реза матов поднимается мелкая стекольная пыль. При попадании на кожу она вызывает ее раздражение, также такие частицы могут скапливаться в легких.

Рулонная стекловата является более гибким и менее плотным аналогом жестких матов. Она изготовлена аналогичным способом, однако сворачивается в рулон, что облегчает транспортировку. Ее используют в качестве теплоизоляционного материала, в частности совместно с металлическим профилем. Стекловата закладывается между направляющими, после чего закрывается отделочным материалом. Она в отличие от матов не может штукатуриться сверху, поэтому всегда должна применяться только с дальнейшим накрытием. Ее укладывают под кровлю, дощатый настил пола. В помещении на стенах ее закрывают гипсокартоном, на фасадах – металлическими панелями или вагонкой.

Особым спросом пользуется

сетка из стекловолокна. Она применяется как армирующее изделие при выполнении штукатурных работ. Материал обладает высокой устойчивостью к растягиванию, что предотвращает появление трещин на стенах. Ее используют при выполнении внутренних и наружных штукатурных работ. Для отделки внутри помещения применяется сетка с небольшой плотностью от 80 г/м². Она выпускается в рулонах шириной 1 м. Сетка отличается достаточной гибкостью, но при сильном заломе ее волокна разламываются. Достоинство стеклосетки над обычной стальной штукатурной сеткой в том, что она не ржавеет. Со временем от нее на стенах не проявляются рыжие пятна.

Также из стекловолокна делают стекломаты. Их получают путем сложения между собой кусочков стеклянных волокон смешанных в произвольном направлении. Они скрепляются без использования клеящих составов. В результате смешанные иголочки поддерживаются между собой, обеспечивается надежная фиксация. Это армирующий материал, который ламинируется смолой. Из него можно создавать различные крепкие формы, к примеру, корпуса лодки. Для этого стекломаты и смола применяются как папье-маше.

Более легким и тонким аналогом стекловаты является стеклоткань. Она делается по аналогичной технологии с сеткой, но более сложным ткацким способом. В частности из нее состоят стеклообои и стеклохолст. Последний приклеивается на качественно оштукатуренную и шпаклеванную стену, после чего осуществляется ее покраска. Наличие стеклохолста препятствует образованию трещин, позволяет скрыть мелкие дефекты основания. Такая поверхность является ремонтопригодной.

Особым спросом пользуется стеклопластик, который помимо стеклянных волокон содержит в себе связующие смолы. Это очень прочный износоустойчивый материал, из которого делают самые разнообразные изделия. Примером такого использования является стеклопластиковая арматура. Она является аналогом стальной арматуры, используемой для армирования бетонных конструкций. Неоспоримым достоинством стеклопластикового изделия является низкая стоимость, небольшой вес, а также возможность транспортировки в виде скрученной бухты. Материал обладает аналогичной устойчивостью к разрыву, что и стальная арматура, при этом быстро разрезается даже ручной ножовкой по металлу.

Стекловолокно имеет очень широкое использование в строительстве, однако в последнее время уступает свои позиции базальтовой вате по направлению теплоизоляции. Это аналогичный материал, сделанный не из кварцевого песка, а базальта. Последний является более безопасным для человека, поскольку его волокна меньше осыпаются и раздражают слизистые оболочки и кожу. Однако при соблюдении определенных строительных норм возможно использование стекловолокна не только в промышленных зданиях, но и в жилых объектах.

Материал по-прежнему очень широко применяется для утепления трубопроводов. Что касается стеклообоев и штукатурной сетки, то ее применение абсолютно безопасно, поскольку в этом случае для ее производства используются длинные нити, а не короткие высыпающиеся волокна. Поэтому данные материалы являются неоспоримыми лидерами рынка.

Из стекловолокна с полимерными добавками получают стеклопластик, из которого делают корпуса судов и лодок, облегченные кузова гоночных машин. Это отличный материал для изготовления лыж, и даже емкостей для питьевой воды. Стеклопластик гораздо крепче обычной пластмассы, кроме этого он намного долговечнее. Он обладает лучшей устойчивостью к высоким температурам.

Использование в качестве изолятора

Из стекловолокна делают изоляцию для проводов. Она выступает непроницаемым диэлектриком. Изоляционная оболочка представляет собой сплетенную ткань, обмотанную вокруг проводника. Также огромным спросом пользуется оптоволокно, представляющее собой длинные цельные нитки с внешней ПВХ оболочкой.

Применение в медицине

Из стекловолокна изготавливают протезы и безопасные для здоровья импланты, которые могут контактировать с живыми тканями. В частности хорошо зарекомендовали себя зубные протезы. Стекловолокно при стабильной структуре, без осыпающихся частей, является абсолютно нейтральным для человека. Именно поэтому значительная часть медицинского оборудования и инструмента содержит стекловолоконные части. Материал применяется для изготовления хирургического лазерного скальпеля.

Применение в медицине подтверждает безопасность волокна для здоровья человека. Единственным исключением являются пыль и мелкие частицы волокон, которые втягивается в легкие человека из воздуха. Они окружают стекловату, а также образуются при распиле стеклопластика. Во всех остальных случаях материал абсолютно безопасен.

Похожие темы:

Изделия из стеклопластика — изготовление на заказ в Москве по низким ценам

Изделия из стеклопластика на заказ


Компания «Русский пенопласт» занимается изготовлением и продажей различных изделий из стеклопластика на заказ. Мы оказываем полный комплекс услуг начиная от разработки проекта и заканчивая монтажом готовой конструкции. Заказать можно партию или штучное изделие — в любом случае условия сотрудничества будут максимально выгодными. Для разработки подробной 3Д-модели достаточно предоставить фотографию, эскиз или просто описание объекта — остальным займется наш дизайнер.

Ассортимент стеклопластиковых изделий




Стекловолокно — это практичный и надежный материал, позволяющий совместить в одном предмете эстетичность и функциональность. Легко придать ему любую форму и окрасить в нужный цвет. Из стеклопластика делают транспортные детали, рекламу, бассейны, декоративные элементы для фасадов и ландшафтного дизайна. В компании «Русский пенопласт» часто заказывают следующие объекты::

  • Рекламные фигуры. Можно изготовить модель основного продукта торговой марки, логотип или символизирующего бренд персонажа. Окраска может быть реалистичной или выполненной в корпоративной цветовой гамме.
  • Интерьерные статуи. Наши скульпторы выполняют высокодетализированные изделия по каталогу или индивидуальному проекту. Вы можете заказать копию Венеры Милосской или любого другого шедевра по своему вкусу.
  • Декоративные шары. Диаметр стеклопластиковых шаров и сфер варьируется от 10 см до 5 м. Изделия могут применяться в интерьере и на улице — атмосферные воздействия им не страшны.
  • Садовые скульптуры. Мы изготавливаем красивые скамейки для отдыха, садовые фигуры для украшения дачного участка, сказочных персонажей для обустройства детских площадок и фотозон.


Срок производства того или иного объекта зависит от его размера и сложности. Процесс может занять считанные часы или несколько дней. Точный срок назовет менеджер после утверждения макета.



Особенности и преимущества изделий из стекловолокна


Этот материал не зря пользуется столь высокой популярностью. Она обусловлена многочисленными достоинствами стеклопластика:

  • Прочность. Армирующие волокна в составе полимера делают его сравнимым по удельной прочности со сталью. Стекловолоконные крышки и защитные кожухи прекрасно выдерживают механические нагрузки.
  • Минимальный вес. В сравнении с той же сталью стеклопластик в разы легче. Даже объемные конструкции не создают большой нагрузки и не представляют сложности в монтаже или транспортировке.
  • Отсутствие ограничений в сложности. Из армированного стекловолокна можно производить сложные изделия с многочисленными деталями, для которых не подходят другие виды полимеров.
  • Долговечность и износостойкость. Материал легко выдерживает перепады температуры, не боится влаги, не горит и не гниет. Стеклопластиковые объекты служат в среднем 30-50 лет.

Процесс изготовления


Для производства изделий из стеклопластика применяются разные технологии: контактное формирование напылением или вручную, литье, метод инжекции на оборудовании, вакуумная инфузия. Выбор технологии и вида стекловолокна зависит от индивидуальных особенностей проекта. Примеры объектов, изготовленных разными способами, можно посмотреть в галерее нашего сайта. Обычно производственный процесс включает следующие этапы:

  1. Проектный отдел разрабатывает техническую документацию по утвержденному заказчиком макету.
  2. Согласно документации, изготавливаются матрицы требуемой формы. Современное оборудование допускает конфигурацию любой сложности.
  3. Подбирается наиболее подходящий полимерный состав композита. Возможно добавление компонентов, придающих те или иные свойства.
  4. Целые изделия или их элементы формируются на производстве по выбранной технологии.
  5. Готовая продукция поступает на склад, а оттуда в службу доставки. Также ее можно забрать самовывозом.

От чего зависит стоимость?


На нашем сайте приведены ориентировочные цены на изготовление продукции из стекловолокна, но точная сумма оговаривается индивидуально. Она зависит от размера и детализации объектов, особенностей материала, вида покрытия и других факторов. Вы можете заполнить онлайн заявку на расчет и получить бесплатную консультацию. Если есть фото или эскиз желаемого изделия, мы рассчитаем его стоимость за 15-30 минут. Оплатить услугу можно любым удобным способом, включая наличные, банковские карты или безналичный расчет.


Компания «Русский пенопласт» — самый выгодный поставщик стеклопластиковой продукции. Покупать ее у нас — значит обращаться напрямую к производителю и обходиться без расходов на посредников. Вот еще несколько причин выбрать нас:

  • Высокое качество изделий. Мы используем сертифицированные материалы от всемирно известных производителей и предоставляем гарантию. Наши изделия долго служат и эффектно выглядят.
  • Удобная доставка. Продукция может быть доставлена в любой регион России или стран СНГ. При заказе большой партии доставка по Москве — бесплатная, такие же условия для постоянных клиентов.
  • Работа любой сложности. Скульпторы с десятилетним опытом работы могут изготовить реалистичную фигуру человека или любой другой объект, в том числе под камень или металл.
  • Индивидуальный подход. Мы готовы реализовать любые идеи — по вашим чертежам, эскизам или описанию. Благодаря 3D-моделированию вы точно будете знать, что получите.


Чтобы недорого купить стеклопластиковую фигуру или другой объект, оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами по телефону!


Что такое стекловолокно и как его производят?

Стекловолокно, или «стекловолокно», во многом как Kleenex, Thermos или даже Dumpster — это торговая марка, которая стала настолько знакомой, что люди обычно думают только об одном, когда слышат это: Kleenex — это ткань; Мусорный контейнер — это негабаритный мусорный бак, а стекловолокно — это пушистая розовая изоляция, которая покрывает чердак вашего дома, верно? Собственно, это только часть истории. Хотя компания Owens Corning действительно стала торговой маркой практически повсеместного изоляционного продукта, известного как стекловолокно, стекловолокно само по себе имеет знакомую структуру основания и широкое разнообразие применений.

Как производится стекловолокно

Стекловолокно действительно сделано из стекла, такого же, как в окнах или кухонных стаканах для питья. Для производства стекловолокна стекло нагревают до расплавления, а затем проталкивают через сверхтонкие отверстия. Это создает очень тонкие стеклянные нити — настолько тонкие, что лучше всего измерять их в микронах.

Эти гибкие филаментные нити можно использовать в нескольких областях: из них можно сплетать более крупные образцы материала или оставлять их в несколько менее структурированной форме, используемой для более знакомой пухлой текстуры, используемой для изоляции или звукоизоляции.Окончательное применение зависит от длины экструдированных прядей (длиннее или короче) и качества стекловолокна. Для некоторых применений важно, чтобы стекловолокно содержало меньше примесей, однако это требует дополнительных этапов производственного процесса.

Производство из стекловолокна

После того, как стекловолокно сплетено вместе, могут быть добавлены различные смолы для придания изделию повышенной прочности, а также для придания ему различных форм.Обычные предметы, сделанные из стекловолокна, включают бассейны и спа, двери, доски для серфинга, спортивное оборудование, корпуса лодок и широкий спектр внешних автомобильных деталей. Имея легкий, но прочный характер, стекловолокно также идеально подходит для более деликатных применений, таких как монтажные платы.

Стекловолокно может производиться серийно в матах или листах. Например, для таких предметов, как черепица, изготавливается массивный лист из стекловолокна и смеси смол, который затем разрезается на машине. Стекловолокно также имеет множество индивидуальных применений, разработанных для конкретных целей.Например, автомобильные бамперы и крылья иногда должны изготавливаться по индивидуальному заказу либо для замены поврежденных компонентов существующих автомобилей, либо при производстве новых прототипов.

Первым шагом в изготовлении бампера или крыла из стекловолокна на заказ является создание формы желаемой формы из пенопласта или другого материала. Когда форма готова, она покрывается слоем стекловолоконной смолы. Как только стекловолокно затвердевает, его впоследствии армируют — либо дополнительными слоями стекловолокна, либо конструктивно изнутри.

Углеродное волокно и стеклопластик по сравнению со стекловолокном

Следует отметить, что, хотя он похож на оба, стекловолокно — это , а не углеродное волокно и не армированный стекловолокном пластик. Углеродное волокно состоит из углеродных нитей. Несмотря на то, что углеродное волокно чрезвычайно прочное и долговечное, его нельзя прессовать в нити такой же длины, как из стекловолокна, потому что оно ломается. Это одна из нескольких причин, по которым стекловолокно, хотя и не такое прочное, дешевле в производстве, чем углеродное волокно.

Стеклопластик — это то, на что он похож: пластик со стекловолокном, встроенным в него для повышения прочности. Сходство со стекловолокном очевидно, но отличительной особенностью стекловолокна является то, что стеклянные нити являются основным компонентом. Армированный стекловолокном пластик состоит в основном из пластика, поэтому, хотя он является улучшением по сравнению с одним пластиком по прочности и долговечности, он не выдерживает так же хорошо, как стекловолокно.

Переработка стекловолокна

Хотя в переработке изделий из стекловолокна после того, как они уже были произведены, не было большого прогресса, начинают появляться некоторые новые инновации в технологии вторичной переработки и использования изделий из переработанного стекловолокна.Одна из наиболее перспективных — утилизация устаревших лопастей ветряных турбин.

По словам Эми Ковер, репортера GE Reports, внутреннего новостного сайта General Electric, хотя замена существующих лопастей на более технически совершенные может повысить производительность ветряной электростанции на целых 25%, этот процесс неизбежно приводит к отходам. «Измельчение лезвия дает около 15 000 фунтов отходов стекловолокна, а в процессе образуется опасная пыль. Учитывая их огромную протяженность, об отправке их на свалку не может быть и речи », — отметила она.

В 2017 году GE объединилась для инициативы по переработке с находящейся в Сиэтле компанией Global Fiberglass Solutions Incorporated (компанией, которая перерабатывает стекловолокно с 2008 года и запатентовала средство переработки старых лезвий в изделия, включая крышки люков, строительные панели и т. Д. поддоны). Менее чем за год GFSI переработала 564 лезвия для GE и подсчитала, что в ближайшие годы GE сможет переработать или повторно использовать до 50 миллионов фунтов отходов стекловолокна.

Кроме того, большая часть стекловолокна в настоящее время производится из переработанного стекла.Согласно информационному бюллетеню «Waste360» Национальной ассоциации по переработке и переработке отходов, переработчики превращают битое стекло в жизнеспособный ресурс, известный как стеклобой (стекло, которое было раздроблено и очищено), который, в свою очередь, продается производителям изоляционных материалов из стекловолокна. «Owens Corning использует более одного миллиарда фунтов стеклобоя каждый год для бытовых, коммерческих и промышленных применений из стекловолокна», — сообщают они. Между тем, Owens Corning заявила, что до 70% их стекловолоконной изоляции в настоящее время производится из переработанного стекла.

Источники

лучших применений стекловолокна — промышленность сегодня%

11 октября 2018

Стекловолокно — это пластик, армированный стекловолокном, в котором используется стекловолокно. Стекловолокно можно переставлять, складывать в лист или ткать в ткань. Стекловолокно изначально сочеталось с полиэфирной смолой и использовалось для утепления дома шерстью. Комбинация сделала прочный композит, который сделал его пригодным для различных отраслей промышленности по всему миру.

Стекловолокно — легкое, прочное и прочное.Он ударопрочный, устойчивый к коррозии и имеет умеренно высокое отношение прочности к весу. Он очень гибкий и может иметь различные формы, что увеличивает его ценность для дома. Поскольку стекловолокно — недорогой и очень гибкий материал, он используется в различных бытовых товарах и отраслях промышленности. Некоторые общие места, которые вы можете найти из стекловолокна, — это самолеты, окна, кровля, лодки и ванны. Этот высокотемпературный изоляционный материал создает отличный тепловой барьер, доказывая свою ценность и универсальность.

Некоторые обычные повседневные образцы стекловолокна можно найти в индустрии напитков. Пивоварни используют решетку из стекловолокна для разлива лайнера в бутылки. В доках и пристанях также используется стекловолокно в качестве защитного барьера от коррозии и ржавчины от природных элементов. Внедрение стекловолокна очень помогло судостроительной промышленности из-за рентабельности материалов из стекловолокна. Эти положительные стороны стекловолокна также используются в градирнях. Градирни обычно представляют собой влажные участки, требующие защиты от ржавчины и коррозии.Этот универсальный продукт также используется в качестве экрана для обозначения опасных зон.

Пищевая промышленность также извлекает выгоду из свойств стекловолокна, поскольку они используют этот материал для удержания коррозионной крови на птицефабриках и заводах по производству говядины. Стекловолокно также оказалось доступным вариантом решеток для пищевой промышленности.

Сопротивление скольжению — одна из самых популярных характеристик стекловолокна, эта характеристика особенно популярна в химической, обрабатывающей, гальванической и целлюлозно-бумажной промышленности.Устойчивое к скольжению качество создает более безопасную среду для этих рабочих мест.

Заводская работа может быть отраслью, с которой люди могут быть не слишком хорошо знакомы, но некоторые обычные неторопливые мероприятия и предметы могут сделать этот продукт перспективным для некоторых. Аквариумы, фонтаны, водные горки, гидромассажные ванны и даже автомобили — все это продукты, которые были улучшены благодаря стекловолокну. Его нескользящее свойство не позволяет людям утонуть в фонтанах. В вашем местном парке развлечений, скорее всего, есть джакузи или водные горки, которые теперь более эффективны благодаря созданию стекловолокна.

Одна из лучших функций этого любимого композитного материала — в аэрокосмической и оборонной областях. Стекловолокно — отличный материал для изготовления авиационного оборудования и воздуховодов. Капоты двигателей, переборки, бункеры для хранения и наземное оборудование — все это при изготовлении используется из стекловолокна. Производители печатных плат также изготавливаются из стекловолокна, а также телевизоров, радиоприемников, компьютеров и мобильных телефонов.

Стекловолокно — популярный материал, который чрезвычайно универсален и используется во многих сферах повседневной жизни.В следующий раз, когда вы сядете в самолет, спуститесь с водной горки или включите телевизор, вы будете больше осведомлены о конструкции, а также об удивительных возможностях стекловолокна.

Кашиф Чаудхари
Я начал писать как профессионал в своем личном блоге, а затем обнаружил свое истинное призвание — писать о технологиях, новостях и гаджетах в целом. Я технический писатель, автор и блогер с 2010 года. Наблюдатель за отраслью, который всегда в курсе последних функций, очень увлечен интересными техническими новостями и всем, что связано с гаджетами.

Стекловолокно — типы, свойства и применение

Стекловолокно — это форма армированного стекловолокном пластика, в котором стекловолокно является армированным пластиком. Возможно, по этой причине стекловолокно также называют пластиком, армированным стекловолокном, или пластиком, армированным стекловолокном. Стекловолокно обычно сплющивают в лист, размещают в произвольном порядке или вплетают в ткань. В зависимости от использования стекловолокна, стекловолокно может быть выполнено из разных видов стекла.

Стекловолокно легкое, прочное и менее хрупкое.Лучшая часть стекловолокна — это его способность принимать различные сложные формы. Это в значительной степени объясняет, почему стекловолокно широко используется в ваннах, лодках, самолетах, кровле и других применениях.

В этой статье мы подробнее поговорим о типах стекловолокна, а также об их свойствах и применении. Давайте начнем.

Типы и формы стекловолокна:

В зависимости от используемого сырья и их пропорций для производства стекловолокна стекловолокно можно разделить на следующие основные типы:

  • A-стекло : Стекло также называется щелочью. стекло и устойчиво к воздействию химикатов.Благодаря составу стекловолокна А оно близко к оконному стеклу. В некоторых частях мира его используют для изготовления технологического оборудования.
  • C-стекло : C-стекло обладает очень хорошей стойкостью к химическому воздействию и также называется химическим стеклом.
  • E-стекло : оно также называется электрическим стеклом и является очень хорошим изолятором электричества.
  • AE-glass : Стекло, устойчивое к щелочам.
  • S-стекло : оно также называется структурным стеклом и известно своими механическими свойствами.

Стекловолокно бывает разных форм для различных областей применения, основными из которых являются:

  • Лента из стекловолокна : Ленты из стекловолокна состоят из стекловолоконной пряжи и известны своими теплоизоляционными свойствами. Эта форма стекловолокна находит широкое применение при обертывании сосудов, горячих трубопроводов и т.п.
  • Ткань из стекловолокна : Ткань из стекловолокна гладкая и доступна в различных вариантах, таких как пряжа из стекловолокна и пряжа из стекловолокна.Он широко используется в качестве теплозащитных экранов, противопожарных завес и др.
  • Канат из стекловолокна : Канаты сплетены из стекловолоконной пряжи и используются для упаковки.

Свойства стекловолокна

  • Механическая прочность : Стекловолокно имеет более высокое удельное сопротивление, чем сталь. Итак, из него делают высокопроизводительные.
  • Электрические характеристики : Стекловолокно — хороший электроизолятор даже при небольшой толщине.
  • Негорючесть : Стекловолокно является минеральным материалом, поэтому оно негорючее. Он не распространяет и не поддерживает пламя. При нагревании он не выделяет дыма или токсичных продуктов.
  • Стабильность размеров : Стекловолокно нечувствительно к колебаниям температуры и гигрометрии. Имеет низкий коэффициент линейного расширения.
  • Совместимость с органическими матрицами : Стекловолокно может иметь различные размеры и может сочетаться со многими синтетическими смолами и некоторыми минеральными матрицами, такими как цемент.
  • Не гниет : Стекловолокно не гниет и не подвержено действию грызунов и насекомых.
  • Теплопроводность : Стекловолокно имеет низкую теплопроводность, что делает его очень полезным в строительной промышленности.
  • Диэлектрическая проницаемость : Это свойство стекловолокна делает его пригодным для изготовления электромагнитных окон.

Применение стекловолокна в различных отраслях промышленности

Материалы с высокотемпературной изоляцией обеспечивают эффективный тепловой барьер для промышленных прокладок.Поскольку стекловолокно является прочным, безопасным и обеспечивает высокую теплоизоляцию, стекловолокно является одним из широко предпочтительных материалов для промышленных уплотнений. Они не только обеспечивают лучшую изоляцию, но также помогают защитить оборудование, сберечь энергию и обеспечить безопасность профессионального персонала. Возможно, по этой причине стекловолокно широко используется в отраслях, указанных ниже:

  • Производство напитков : Решетка из стекловолокна используется во многих областях, таких как линии розлива и в варочных цехах.
  • Автомойки : В последнее время решетки из стекловолокна широко используются для защиты от ржавчины и для придания контрастного цвета участкам, которые ранее казались запрещенными. Он осветляет внутреннюю часть туннеля для мойки, делая автомобиль чище, чем был на самом деле.
  • Химическая промышленность : В этой отрасли решетка из стекловолокна используется для обеспечения защиты от скольжения заделанной зернистой поверхности и обеспечения химической стойкости различных смол. Используемые химические вещества сочетаются со смолами.
  • Градирни : Поскольку градирни всегда влажные, их необходимо защитить от ржавчины, коррозии и других проблем безопасности. Благодаря превосходным свойствам стекловолокна, оно используется в этих башнях в качестве экранирования, чтобы не допустить людей и животных в опасные зоны.
  • Доки и пристани для яхт : Доки корродируют, ржавеют и повреждаются соленой морской водой. Так, для защиты здесь используется стекловолокно.
  • Пищевая промышленность : На предприятиях по переработке курицы и говядины решетки из стекловолокна используются для защиты от скольжения и для удержания крови, которая является едкой.В большинстве областей пищевой промышленности также используется стекловолокно, поскольку другие материалы для решеток не подходят.
  • Фонтаны и аквариумы : В фонтанах и аквариумах всех размеров используется стекловолокно для поддержки камней, что способствует циркуляции и фильтрации из-под камней. В больших общественных фонтанах решетки из стекловолокна используются для защиты распылительных коллекторов и осветительных приборов от повреждений. Это также не дает людям утонуть в фонтанах.
  • Производство : поверхность решетки из стекловолокна с зернистостью обеспечивает сопротивление скольжению во влажных областях или в местах, где присутствуют гидравлические жидкости или масла.
  • Металлургия и горнодобывающая промышленность : Решетка из стекловолокна используется в областях электронного рафинирования, подверженных химической коррозии. Другие материалы для решеток здесь использовать нельзя.
  • Производство электроэнергии : Стекловолокно используется во многих областях электроэнергетики, таких как нефтебазы, скрубберы и другие. Причина этого — непроводящие свойства стекловолокна.
  • Гальванические установки : В данном случае используются решетки из стекловолокна из-за противоскользящих свойств поверхности.
  • Целлюлозно-бумажная промышленность : свойство стекловолокна, которое делает его устойчивым к химической коррозии, используется на целлюлозных и отбеливающих предприятиях. В последнее время стекловолокно используется во многих областях из-за его коррозионной стойкости и противоскользящих свойств.
  • Автомобильная промышленность : Стекловолокно широко используется в автомобильной промышленности. Практически в каждой машине есть стеклопластиковые детали и обвесы.
  • Aerospace & Defense : Стекловолокно используется для производства деталей как для военной, так и для гражданской авиакосмической промышленности, включая испытательное оборудование, воздуховоды, корпуса и другие.

Узнайте больше о ассортименте стекловолокна Phelps

Стекловолокно является важным компонентом целого ряда отраслей, включая очистные сооружения сточных вод, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, противопожарную защиту и нефтяные месторождения. Чтобы узнать больше о стекловолокне и его применении, позвоните в Phelps @ 1-800-876-SEAL сегодня, чтобы получить более подробную информацию, и ознакомьтесь с ассортиментом стекловолокна Phelps.

Что такое стекловолокно?

Стекловолокно, известное как стекловолокно, — это название материала, полученного из очень тонкой стеклянной проволоки, расплавленной из форм.Он также известен как стекловолокно.
Широко применяется в строительстве и автомобилестроении. Слово «стекловолокно» также часто используется в речи. Армированный стекловолокном пластик вызывает некоторую ошибку. Фактически, композитный материал, полученный путем армирования стекловолокна полиэфирными или винилэфирными смолами, RTM, BMC, SMC, ровингом и настоем, называется стеклопластиком из стеклопластика. Этот термин обычно обозначают аббревиатурой «стекловолокно».
В основном стекловолокно получают путем плавления расплавленного стекла из очень маленьких отверстий.Поскольку у них низкий уровень теплопроводности и высокая механическая прочность, многие композитные материалы производятся путем объединения их с другими химическими веществами и веществами, называемыми стекловолокном.
Чтобы упростить объяснение, армированный стекловолокном пластик, который мы будем называть стекловолокном в этой статье, можно определить как структурный элемент, который более прочен, чем сталь, и привлекает все внимание своим эстетическим внешним видом. Это чрезвычайно прочный строительный материал, который в последние годы используется гораздо чаще.С развитием технологий также расширились методы и области применения стекловолокна. Он эффективно используется в строительном секторе с его различными характеристиками.

Характеристики и преимущества стекловолокна

Благодаря своей легкости они чрезвычайно удобны при нанесении. Несмотря на то, что он имеет легкую структуру и долговечен, он дает возможность запечатлеть качество в любой области. Благодаря этим двум характеристикам он обеспечивает комфорт при строительстве и использовании в широком спектре приложений.Его можно легко использовать на крышах и на открытых площадках, а также в облицовке фасадов. При контакте с водой и влагой переносит воду и не пропускает воду.
Он используется в качестве материала для облицовки стен, поскольку не подвержен влиянию внешних условий и устойчив к ветру, температуре и холоду. Этот материал, нанесенный по специальной технике на поверхность стены, надолго сохраняет структуру стены. В то же время различные формы и цвета легко применяются в областях применения.Стекловолокно, также называемое стекловолокном, обладает высокой устойчивостью к растяжению и нагрузкам благодаря своей гибкой структуре с момента его преобразования в композитный пластиковый материал со смолами. Обладая всеми характеристиками, он способствует укреплению конструкций и приданию им более эстетичного вида.

Области применения стекловолокна и экспорт

Он направлен на максимальное повышение качества жизни людей в строительном секторе. Для этого отбираются материалы с очень тщательной проработкой на этапе архитектурного проектирования и реализации строительства.Стекловолокно — один из самых популярных строительных материалов в последние годы.
Кровельные покрытия — одно из наиболее часто используемых архитектурных применений. Стекловолокно используется как очень надежный изоляционный материал и укрепитель кровли с его водонепроницаемыми свойствами. Используется как лакокрасочный материал на различных поверхностях.
В дополнение к этому композиты, которые называются стекловолокном, используются в качестве усиления фасада на поверхностях стен и улучшают эстетический вид архитектуры за счет выбора цвета.Он используется для защиты этих поверхностей на трубах, морских транспортных средствах, деревянных и металлических поверхностях.
Польсер А.С. является ведущим мировым поставщиком стекловолокна в производстве стеклопластиковых плит с мировым качеством и производственными мощностями.
Зарубежные страны не только в экспорте Турции сделаны из этого материала, всемирное признание и широкая область применения обеспечены.
Этот продукт, который используется в соответствии с технологиями и средствами разработки, также эффективен при формировании развивающихся и изменяющихся жилых пространств.Polser Inc. — сложный в производстве композитный материал, требующий внимания. Большие и мощные объекты нашей компании производятся с большой преданностью и непрерывной работой по исследованиям и разработкам, чтобы создать другую область дня, пытаясь создать другую область.

15 различных типов стекловолокна

Узнайте все о различных типах стекловолокна, классифицируемых в основном по их свойствам и форме, а также о том, как эти универсальные волокна используются в широком диапазоне приложений.

Стекловолокно или стекловолокно — одно из наиболее распространенных волокон, используемых в промышленности армированных полимеров. Помимо стекловолокна, обычно используются углеродное волокно и кевлар. Стекловолокно очень универсально, его можно превращать в листы или произвольно ткать в ткани. Из стекловолокна могут быть изготовлены различные типы стекла в зависимости от цели, для которой оно будет использоваться.

Связанный: Изоляция из вспененного распылителя

Фон из стекловолокна

Стекловолокно было , изобретено Рене Фершо де Реомюр.Крупномасштабное производство стекловолокна началось в конце восемнадцатого века. До 1935 года он оставался забытым композитным материалом, и только после того, как из стекловолокна начали производить пряжу, он приобрел популярность. Стекловолокно впервые было использовано в авиационной промышленности в качестве композитного материала. С тех пор он использовался во многих коммерческих приложениях.

Стекловолокно было названо так, потому что оно сделано из стекла — того же стекла, которое используется для изготовления окон и кухонных стекол.Однако именно метод производства придает ему ту форму, о которой вы знаете. Стекло плавится и проталкивается через отверстия сверхтонкого диаметра. Стеклянные волокна, которые производятся, очень тонкие и могут быть сплетены в листы или превращены в пухлые вещества, которые используются для звукоизоляции и изоляции.

Сегодня армированное стекловолокном или стекловолокно используется в производстве ряда продуктов, начиная от автомобилей и самолетов, заканчивая гидромассажными ваннами и душевыми кабинами.Стекловолокно более гибкое и менее дорогое, чем углеродное волокно. Кроме того, он прочнее многих металлов. Он легкий и очень податливый, что означает, что ему легко придавать различные формы.

Стекловолокно

полностью захватило рынок по всем правильным причинам. Если вы хотите знать, что такое стекловолокно и почему оно доминирует в отрасли, вы можете прочитать дополнительную информацию, чтобы узнать все, что известно о стекловолокне.

Свойства стекловолокна

Стекловолокно — самый популярный полимер для армирования благодаря ряду свойств .Как мы уже говорили ранее, стекловолокно находит применение во многих отраслях промышленности по всем правильным причинам. Давайте посмотрим на его свойства.

Механическая прочность

Удельное сопротивление стекловолокна больше, чем у стали, что делает его высокоэффективным армирующим материалом.

Электрические характеристики

Стекловолокно обладает хорошей электроизоляцией, даже если его толщина намного меньше.

Стабильность размеров

Одним из лучших свойств стекловолокна является то, что он нечувствителен к изменениям влажности или температуры. Коэффициент линейного расширения довольно низкий.

Теплопроводность

Стекловолокно имеет низкую теплопроводность, что делает его очень полезным материалом в строительной индустрии.

Негорючесть

Другой особенностью, которая делает стекловолокно популярным материалом, является его минеральный состав.Поскольку это минеральный материал, он негорючий, а это означает, что он не поддерживает и не распространяет пламя. Он не выделяет токсичных веществ и дыма даже при воздействии тепла.

Совместимость с органическими материалами

Стекловолокно

доступно в различных размерах. Он может сочетаться с рядом минеральных матриц, таких как цемент, а также с многочисленными синтетическими смолами.

Прочность

Стекловолокно — очень прочный материал, не гниющий.На него не влияют насекомые или грызуны. Это обеспечивает структурную целостность и долговечность конструкций, построенных из стекловолокна.

Диэлектрическая проницаемость

Стекловолокно обладает диэлектрической проницаемостью, поэтому его можно использовать для изготовления электромагнитных окон.

Основной состав стекловолокна

Стекловолокно может быть разных типов для различных целей. Различные типы стекловолокна имеют разный состав, что приводит к отличным характеристикам каждого типа стекловолокна.

Базовый состав всех типов стекловолокна одинаков, за исключением нескольких видов сырья. Количество всего сырья в каждом типе стекловолокна разное, что придает каждому типу уникальный набор свойств.

Основное сырье , которое используется при производстве стекловолокна, включает кварцевый песок, кальцинированную соду и известняк. К другим ингредиентам относятся бура, кальцинированный оксид алюминия, магнезит, каолиновая глина, полевой шпат и т. Д. Кремнеземный песок является стеклообразователем, а кальцинированная сода и известняк снижают температуру плавления.Другие ингредиенты способствуют улучшению различных свойств. Например, бура улучшает химическую стойкость.

Типы стекловолокна в зависимости от их свойств

Как обсуждалось выше, существует много типов стекловолокна в зависимости от состава. Основные типы стекловолокна перечислены ниже:

1. Стекловолокно A

A-стекло также известно как щелочное стекло или натриево-известковое стекло .Это наиболее распространенный вид стекловолокна. Около 90% производимого стекла — это щелочное стекло. Это наиболее распространенный тип, который используется при изготовлении стеклянной тары, такой как банки и бутылки для еды и напитков, а также оконные стекла. Иногда используемая вами форма для выпечки сделана из закаленного натриево-кальциевого стекла.

Натриево-известковое стекло химически стабильно, относительно недорого, очень легко поддается обработке и довольно твердо. Его можно многократно переплавлять и повторно размягчать, поэтому стекловолокно типа А является идеальным типом стекла для вторичной переработки стекла.

Сырье, используемое для производства стекловолокна A

Основные материалы, которые используются для изготовления стекла, включают:

  • Сода (карбонат натрия)
  • Лайм
  • Кремнезем (диоксид кремния)
  • Доломит
  • Глинозем (оксид алюминия)
  • Очищающие вещества, такие как хлорид натрия и сульфат натрия

Производство известково-натриевого стекла

Все сырье плавится в стекловаренной печи при температуре 1675 градусов Цельсия.Вместо чистых химикатов используются недорогие химические вещества, такие как песок, трона и полевой шпат. Смесь сырья в стекловаренной печи называется шихтой.

Типы известково-натриевого стекла

Натриевое стекло технически делится на два типа: листовое стекло и тарное стекло. Плоское стекло — это стекло, которое используется для изготовления окон, а тарное стекло — это тип стекла, из которого делают тару.

Плоское и тарное стекло различаются не только по применению, но и по способу изготовления и химическому составу.Плоское стекло изготавливается с использованием флоат-процесса, а тарное стекло — путем выдувания и прессования. Что касается разницы в химическом составе, плоское стекло имеет большее количество оксида магния и оксида натрия и меньшее количество диоксида кремния, оксида алюминия и оксида кальция по сравнению с тарным стеклом. Тарное стекло имеет низкое содержание водорастворимых ионов, таких как магний и натрий, что делает его более химически стойким для хранения продуктов питания и напитков.

2. C-Стекловолокно

Стекло

C или химическое стекло демонстрирует высочайшую стойкость к химическому воздействию. Обеспечивает структурное равновесие в агрессивных средах. Это свойство связано с наличием большого количества боросиликата кальция. Значение pH химикатов, которые используются при производстве стекловолокна типа A, обеспечивает довольно высокую устойчивость к этому типу стекловолокна, независимо от окружающей среды (кислой или щелочной).

C-стекло используется во внешнем слое ламината в виде поверхностной ткани для труб и резервуаров, содержащих воду и химические вещества.

3. Стекловолокно D

D-стекло — это стекловолокно, известное своей низкой диэлектрической проницаемостью, которая обусловлена ​​наличием в его составе триоксида бора. Благодаря этой характеристике D-стекло является идеальным типом стекловолокна для использования в оптических кабелях. D-стекло также содержит боросиликат, который придает этому типу стекловолокна чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения. Благодаря этим свойствам D-стекло часто используется в электроприборах и посуде.

4. Стекловолокно E

Стекло E более известно как электрическое стекло. Это легкий композитный материал, который используется в аэрокосмической, морской и промышленной сферах. Ткань из стекловолокна E-glass — это отраслевой стандарт, обеспечивающий баланс между производительностью и стоимостью. Его драпируемость превосходна, что делает работу с ним чище.

Сырье, используемое для изготовления стекловолокна E

Е-стекло — это щелочное стекло.Сырье, которое используется при производстве стекловолокна E-glass:

  • Кремнезем (диоксид кремния)
  • Глинозем (оксид алюминия)
  • Оксид кальция
  • Оксид магния
  • Трехокись бора
  • Оксид натрия
  • Оксид калия

Свойства стекловолокна E

Ключевые свойства , которые делают E-glass популярным типом стекловолокна:

  • Низкая стоимость
  • Высокая прочность
  • Низкая плотность
  • Высокая жесткость
  • Теплостойкость
  • Негорючие
  • Хорошая химическая стойкость
  • Относительно нечувствителен к влаге
  • Хорошая электроизоляция
  • Способность сохранять прочность в различных условиях

Применение стекловолокна E

Стекло

E-glass было разработано для использования в электротехнике, но оно также используется во многих других областях.Это привело к производству стеклопластика в сочетании с термореактивными смолами. Листы и панели из стеклопластика достаточно широко используются практически во всех промышленных областях. Он защищает конструктивную целостность от любого механического воздействия.

5. Стекловолокно Advantex

Стекловолокно Advantex — это новый отраслевой стандарт, сочетающий механические и электрические свойства E-стекла с кислотной коррозионной стойкостью стекловолокна типа ECR.Этот тип стекловолокна соответствует стандартам стойкости к кислотной коррозии стекла ECR по стоимости, аналогичной E-стеклу. Стекловолокно Advantex может использоваться там, где температурные колебания выше из-за его более высокой температуры плавления.

Стекловолокно Advantex содержит оксид кальция в больших количествах, аналогично стекловолокну ECR. Он используется там, где конструкции более подвержены коррозии. Более того, этот тип стекловолокна обычно используется в нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности, на электростанциях и в морских приложениях (канализационные системы и системы сточных вод).

6. Стекловолокно ECR

Стекловолокно

ECR также называют электронным стекловолокном. Он обладает высокой механической прочностью, хорошей гидроизоляцией, устойчивостью к щелочной и кислотной коррозии. Его свойства лучше, чем у стекла E. Самым большим преимуществом стекла ECR перед другими видами стекловолокна является то, что его метод производства является экологически чистым.

Стекловолокно

ECR имеет более высокую термостойкость, лучшие механические свойства, меньшую утечку тока, лучшую водонепроницаемость и более высокое поверхностное сопротивление по сравнению со стеклом E.Стекловолокно ECR используется в производстве прозрачных стеклопластиковых панелей. Он изготовлен из алюмосиликатов кальция, которые обеспечивают его прочность, стойкость к кислотной коррозии и электропроводность, что делает его пригодным для применений, где эти свойства необходимы.

Срок службы стекла ECR больше. Это более прочный вид стекловолокна из-за его превосходной устойчивости к воде, кислотам и щелочам. Более того, он предлагает более высокую производительность при более низкой стоимости.

7. Стекловолокно AR

Стекло

AR или стойкое к щелочам стекло было разработано специально для использования в бетоне.Его состав был специально разработан с использованием диоксида циркония на оптимальном уровне. Добавление диоксида циркония делает этот тип стекловолокна подходящим для использования в бетоне.

Стекло AR предотвращает растрескивание бетона, обеспечивая прочность и гибкость. AR-стекло трудно растворить в воде, и на него не влияют изменения pH. Также его можно легко добавлять в бетонные и стальные смеси.

Стекловолокно

AR используется в Premix GFRC и других приложениях для армирования бетона и раствора.Обладает высоким модулем упругости и прочностью на разрыв. Более того, в отличие от стали, он не ржавеет. Включение AR-стекла в бетонные смеси довольно просто.

8. R-Glass, S-Glass или T-Glass Fiber

R-Glass, S-Glass и T-glass — торговые наименования одного и того же типа стекловолокна. Они имеют более высокий предел прочности и модуль упругости по сравнению со стекловолокном типа E. Смачивающие свойства и кислотная сила этого типа стекловолокна также выше.Эти свойства достигаются за счет уменьшения диаметра нити.

Стекловолокно этого типа разработано для оборонной и авиакосмической промышленности. Он также используется в приложениях для жесткой баллистической брони. Объемы производства данного вида стеклопластика ниже, а значит, его стоимость относительно выше. Объем производства невелик, так как этот вид стекловолокна обладает высокими эксплуатационными характеристиками и используется только в определенных отраслях промышленности.

9. S2-Стекловолокно

S2-стекловолокно — это самый высокопроизводительный из имеющихся стекловолокон.S2-стекло имеет более высокий уровень кремнезема в своем составе по сравнению с другими типами стекловолокна. В результате он обладает улучшенными свойствами, лучшими весовыми характеристиками, стойкостью к высоким температурам, высокой прочностью на сжатие и повышенной ударопрочностью. Прежде всего, стекло S2 также обеспечивает более низкую стоимость.

Прочность на разрыв S2-стекла примерно на 85% больше, чем у обычного стекловолокна. Это обеспечивает неизменно высокую производительность и долговечность. Он имеет лучшую прочность волокна и модуль сопротивления, что обеспечивает улучшенные ударные характеристики готовых деталей, а также более высокую стойкость к повреждениям и долговечность композита.Он обеспечивает примерно на 25% большую линейную упругую жесткость и демонстрирует отличную устойчивость к повреждениям.

Стекловолокно

S2 в основном используется в композитной и текстильной промышленности из-за физических свойств, которые лучше, чем у обычных типов стекловолокна.

10. Стекловолокно M

Стекловолокно М имеет в своем составе бериллий. Этот элемент добавляет стекловолокну дополнительную эластичность.

11. Z-стекловолокно

Z-стекло используется во многих отраслях промышленности, включая промышленность по армированию бетона, в которой оно используется для создания продуктов, которые выглядят прозрачными.Он также используется для создания волокон для 3D-принтеров. Z-стекловолокно, обладающее высокой механической стойкостью, стойкостью к ультрафиолету, кислотам, щелочам, соли, царапинам, износу и температуре, является одним из самых прочных и надежных видов стекловолокна.

Типы стекловолокна по форме

Стекловолокно

доступно в следующих формах :

  • Буксир
  • Покровные коврики
  • Ткани
  • Мат из рубленых волокон

1. Буксировка и ровинг

Когда стекловолокно находится в форме жгута или ровницы, оно проявляет наибольшее количество достижимых свойств. Стекловолокно в таком виде поставляется на катушках, которые можно раскатывать и разрезать по мере необходимости или подавать в намотчики нити. Волокна стекловолокна должны оставаться в напряжении, чтобы сохранить свои механические свойства.

2. Покровные маты

Стекловолокно в виде матов-вуалей состоит из непрерывных нитей волокон, которые расположены в тонкие стопки и беспорядочно закручены в петли.Коврики Veil имеют консистенцию, похожую на тонкую бумагу. Они не предназначены для каких-либо структурных применений. Однако у них есть несколько очень важных применений. Их можно помещать в форму, которая размещается непосредственно за поверхностным слоем, чтобы свести к минимуму печать через более тяжелые армирующие ткани. Более того, этот довольно тонкий внешний слой также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей, не врезаясь в армирующую ткань, лежащую ниже.

Второе очень важное применение вуальных матов — их использование с сэндвич-сердцевинами.Они размещаются непосредственно над сердечником, чтобы поддерживать идеальную (максимальную) толщину линии соединения. Коврики-вуали также могут удерживать излишки смолы от попадания в ячейки сотовых заполнителей, если не используется вакуум.

3. Ткани

Ткани — довольно сильное армирование. Волокна тканых материалов ориентированы в двух направлениях и скручены в пряжу. Таким образом, получаемые ткани становятся более прочными.

4. Мат из рубленых прядей

Длина волокон в этой форме стекловолокна составляет от 3 до 4 дюймов. В отличие от тканых материалов, волокна в матах из рубленых прядей расположены беспорядочно, без какой-либо фиксированной ориентации. Стекловолокно в таком виде не очень прочное, потому что длина волокон довольно короткая. Однако стекловолокно, которое поставляется в этой форме, является наименее дорогим, и поэтому оно также используется чаще всего. За счет случайной ориентации волокон отпечаток гелевого покрытия эффективно скрывается.

Процесс производства стекловолокна

После того, как все сырье расплавлено в «массу» и пропущено через фильеры, производятся стекловолоконные волокна. Нити бывают двух типов; Непрерывные волокна и штапельные волокна .

Непрерывный процесс накала

Стекловолоконные волокна неопределенной длины производятся методом непрерывных волокон. Фильеры, через которые пропускают расплавленный стекловолокно, имеют множество (сотни) небольших отверстий.Полученные пряди стекловолокна подаются к намотчику, который вращается с очень высокой скоростью. В конце процесса получается пряжа из непрерывных волокон стекловолокна, которая используется для изготовления портьер и занавесей.

Производство штапельного волокна

Стекловолокно, производимое методом штапельного волокна, имеет большую длину. Когда расплавленная масса проходит через небольшие отверстия, струя сжатого воздуха преобразует потоки расплавленной массы в длинные тонкие волокна. Эти волокна образуют сеть, которая собирается в ленту.Из ленты производится стекловолоконная пряжа, которая затем используется для изоляции в промышленности.

Применение стекловолокна

Как уже несколько раз упоминалось ранее, стекловолокно — один из наиболее часто используемых материалов в промышленных прокладках. Глядя на свойства стекловолокна, мы можем сказать, почему стекловолокно является предпочтительным материалом. Его тепловая и электрическая изоляция, прочность и долговечность — это лишь некоторые из многих причин.

Некоторые из наиболее известных применений стекловолокна перечислены ниже:

Авиационная и аэрокосмическая промышленность

Материал, используемый в авиационной и космической промышленности, должен быть прочным и легким.По сравнению с E-стеклом, S-стекло имеет более высокую прочность и модуль упругости, что делает S-стекло предпочтительным типом стекловолокна в этой отрасли. Кроме того, S-стекло также имеет более высокое отношение прочности ламината к массе, высокую усталостную долговечность и высокую стойкость при более высоких температурах.

Часто используется для изготовления брони вертолетов, брони кабины экипажа, полов и сидений самолетов. Поскольку S-стекло не только обладает большей механической прочностью, но и непроводимостью, предлагая более низкие тепловые профили для радара, оно позволяет военным видеть, не будучи замеченным.Из него также делают композитные лопасти для вертолетов.

Строительная промышленность

Стекловолокно

обеспечивает стабильность размеров, что делает его идеальным материалом для использования в строительстве. Уменьшенный вес, низкая воспламеняемость, ударопрочность и высокая прочность — все это свойства, которыми должен обладать любой строительный материал, а стекловолокно — это все, чем он должен быть.

Стекловолокно используется в строительстве как внутренних, так и внешних компонентов коммерческих, жилых и промышленных сооружений, от сантехники до заборов для бассейнов и световых люков промышленных зданий и солнечных нагревательных элементов.

Потребительские товары

Стекловолокно широко используется во многих потребительских товарах. Он используется для изготовления каркасов мебели и готовой продукции, например, хозяйственных и декоративных подносов, перегородок, настенных табличек, спортивного инвентаря, оборудования для бассейнов и детских площадок и многого другого. Благодаря повышенной гибкости, легкости, повышенной прочности, долговечности, легкой формуемости, отличной поверхности и устойчивости к износу и коррозии он используется в качестве основного материала в потребительских товарах.

Коррозионно-стойкое оборудование

Есть много предметов, которые должны быть изготовлены из материала, устойчивого к коррозии. Это предметы, которые должны использоваться в агрессивных средах и, следовательно, должны быть устойчивы к коррозии, чтобы они могли прослужить долгое время. К изделиям, которые должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов, относятся дренажные и водопроводные трубы, подземные резервуары для бензина, градирни, канализационные системы, конструкции для защиты от наводнений, такие как ворота плотин, и конструкции, используемые в энергетической отрасли.Поскольку стекловолокно обладает высокой устойчивостью к коррозии и износу, это идеальный материал для изготовления коррозионно-стойкого оборудования.

Электрооборудование

Температурная стабильность и механическая прочность — это свойства, которые делают стекловолокно подходящим материалом для использования в электронике. Это один из наиболее распространенных материалов, используемых для изоляции электрического оборудования в промышленности и для изоляции в электронике. На проводку наносят покрытия из стекловолокна для их изоляции.Стекловолокно также используется в распределительных устройствах, трансформаторах, оборудовании распределительных столбов, компьютерных деталях и т. Д.

Морская промышленность

70% лодок построены из стеклопластика. Долговечность и прочность стекловолокна являются основными причинами, по которым он является доминирующим материалом в морской промышленности. Одним из основных преимуществ использования стекловолокна в морской промышленности является то, что ему легко придавать различные формы. Это делает работу со стекловолокном чрезвычайно простой.

Автомобильная промышленность

Легкость стекловолокна сделала его предпочтительным строительным материалом в автомобильной промышленности. Многие конструктивные элементы транспортного средства изготовлены из стекловолокна, например, ремень в шине с ремнем диагональю. Стекловолокно также используется для изготовления железнодорожных накладок.

Стеклопластиковый композит захватил рынок, как наводнение. Он заменил обычные строительные материалы, такие как металл. Благодаря постоянным улучшениям и дальнейшим разработкам качество стекловолокна будет улучшаться.Он в определенной степени успешно удовлетворил потребности инженерной отрасли и продолжает удовлетворять потребности различных отраслей промышленности.

Руководство по проектированию из стекловолокна и композитных материалов

Цель данного руководства по проектированию — предоставить некоторую общую информацию о стекловолокне и композитных материалах и объяснить, как проектировать изделия из этих материалов. Если у вас есть конкретные вопросы, свяжитесь с нашими инженерами из Performance Composites, и они с радостью вам помогут.

Композиционные материалы

Композитные материалы изготавливаются путем объединения двух материалов, один из которых является армирующим материалом (волокном), а другой — матрицей (смолой). Комбинация волокна и матрицы обеспечивает характеристики, превосходящие любой из материалов, используемых по отдельности. Примерами композитных продуктов в природе являются дерево, бамбук и кость, а примером первых искусственных композитов является грязь и солома, которые использовались более 10 000 лет.

Композитные материалы очень универсальны и используются во множестве приложений. Композитные детали обеспечивают превосходную прочность, жесткость и малый вес, и им можно придать любую форму. Идеальное применение — это большие конструкции сложной формы, такие как покрытия из стекловолокна. Композитные продукты идеально подходят для применений, где требуется высокая производительность, таких как аэрокосмическая промышленность, гоночные автомобили, катание на лодках, спортивные товары и промышленные применения. Наиболее широко используемый композитный материал — это стекловолокно в полиэфирной смоле, которое обычно называют стекловолокном.Стекловолокно легкое, устойчивое к коррозии, экономично, легко обрабатывается, имеет хорошие механические свойства и имеет более чем 50-летнюю историю. Это основной материал в таких отраслях, как судостроение и оборудование для коррозии, и он играет важную роль в таких отраслях, как архитектура, автомобилестроение, медицинское, рекреационное и промышленное оборудование.

Типичные композитные материалы могут быть изготовлены из таких волокон, как стекловолокно, углеродное волокно (графит), кевлар, кварц и полиэстер.Волокна входят в вуаль, мат из коротких волокон, тканую ткань, однонаправленную ленту, двухосную ткань или трехосную ткань. Смолы обычно представляют собой смолы термического отверждения, такие как полиэфир, сложный виниловый эфир, эпоксидная смола, полиуретан и фенол. Смолы начинаются как жидкость и полимеризуются в процессе отверждения и затвердевают. Весовое отношение волокон к смоле может составлять от 20% волокон до 80% смолы, от 70% волокон до 30% смолы. Обычно более высокое содержание волокна обеспечивает даже лучшую прочность и жесткость, а непрерывные волокна обеспечивают лучшую прочность и жесткость.Использование композитных материалов дает инженерам возможность адаптировать комбинацию волокон и смолы к требованиям конструкции и работать лучше, чем стандартные материалы.

Композитные материалы заменяют металлы и пластмассы во многих отраслях промышленности, а композиты являются предпочтительным материалом для многих новых применений. См. Таблицу 1 для сравнения стоимости и свойств композитных материалов товарного качества с алюминием, сталью и деревом.

ТАБЛИЦА 1
Стекловолокно и полиэстер Графит и эпоксидная смола Дерево (пихта Дугласа) Листы алюминия 6061 T-6 Лист стальной
Затраты на материалы, долл. США / фунт 2 доллара.00-3.00 9–20 долл. США + $ 0,80 4,50–10,00 долл. США $ 0,50–1,00
Прочность, текучесть (фунт / кв. Дюйм) 30 000 60 000 2,400 35 000 60 000
Жесткость (psi) 1,2 x 10 6 8 x 10 6 1.8 х 10 6 10 x 10 6 30 x 10 6
Плотность (фунт / дюйм 3 ) .055 0,065 0,02 .10 .30

Процесс производства открытой формы

Наиболее распространенный процесс производства стекловолокна — это мокрый способ укладки или распыление с помощью измельчителя с использованием открытой формы.Форма детали определяется формой формы, и поверхность формы обычно контактирует с внешней стороной детали. Сначала на форму наносят смазку для предотвращения прилипания стекловолоконной детали к форме. Гелевое покрытие, которое представляет собой пигментированную смолу, наносится на форму для придания цвету детали. Затем стекловолокно и смола наносятся на форму, и стекловолокно сжимается роликами, которые равномерно распределяют смолу и удаляют воздушные карманы. Наносят несколько слоев стекловолокна, пока не будет достигнута желаемая толщина.Как только смола затвердеет, деталь вынимают из формы. Лишний материал обрезается, и деталь готова к покраске и сборке. Существуют также процессы с закрытыми формами для изготовления деталей из стекловолокна.

Процесс вакуумной инфузии (легкий RTM)

Процесс вакуумной инфузии (VIP) — это метод, в котором для втягивания смолы в ламинат используется вакуум. Процесс выполняется сначала путем загрузки волокон ткани и материалов сердцевины в форму, затем с помощью вакуумного мешка или встречной формы для закрытия формы и создания вакуумного уплотнения.Вакуумный насос используется для удаления всего воздуха из полости и уплотнения материалов волокна и сердцевины. По-прежнему в вакууме в полость пресс-формы вводится смола для смачивания волокна. Расположение вакуумных портов и точек введения смолы необходимо тщательно спланировать, чтобы обеспечить полную инфузию смолы. Преимущество процесса вакуумной инфузии заключается в создании ламината с очень высоким содержанием волокон (до 70% волокон по весу), что позволяет создать очень прочную и жесткую деталь при минимальном весе.Вакуумная инфузия — это также эффективный процесс производства сложного ламината с множеством слоев волокон и материалов сердцевины.

Процесс производства препрега

Препрег — это ткань, предварительно пропитанная смолой (обычно эпоксидной). Смола отверждается до стадии B, образуя гель, который не является ни жидким, ни твердым. Материалы препрега необходимо хранить в замороженном состоянии, чтобы предотвратить его полное отверждение. Препрег разрезают и наносят на форму слоями.Затем над материалом помещается вакуумный мешок, и вакуумный насос всасывает весь воздух и сжимает слои вместе, укрепляя материалы. Затем загруженную форму помещают в печь, в которой смола разжижается и смачивает волокна. При повышении температуры смола полимеризуется и затвердевает. Преимуществами препрега являются очень жесткий контроль соотношения волокон, малое количество пустот, точное расположение ткани и однородность толщины. Препрег обычно используется для изготовления изделий из авиакосмической отрасли и легких деталей с высокими эксплуатационными характеристиками.

Информация о конструкции

Как и любой материал, стекловолокно имеет достоинства и недостатки; однако в таких областях применения, как коррозия, производство малых и средних объемов, очень большие детали, фасонные или закругленные детали и детали, требующие высокой удельной прочности, предпочтительным материалом является стекловолокно. Стекловолокно — идеальный материал для дизайнеров, потому что детали могут быть адаптированы для обеспечения прочности и / или жесткости в направлениях и местах, которые необходимы, путем стратегического размещения материалов и ориентации волокон.Гибкость конструкции и производства стекловолокна дает возможность объединять детали и включать в детали множество функций для дальнейшего снижения общей стоимости детали. Некоторые общие рекомендации по проектированию перечислены ниже:

Толщина материала Обычно диапазон от 1/16 дюйма до 1/2 дюйма. Можно использовать многослойную конструкцию для получения более легких и жестких деталей.
Радиус угла Рекомендуется 1/8 дюйма или больше
Форма Дублирует форму формы.Может быть сильно очерчен. Поднутрения можно обработать с помощью составных форм.
Допуск на размеры Сторона инструмента может составлять + 0,010 дюйма инструмента
Сторона неинструмента + 0,030 дюйма
Обработка поверхности Сторона инструмента может быть класса A
Сторона, отличная от инструмента, будет шероховатой, но ее можно выровнять
Можно покрыть гелем или использовать любую другую
Усадка

.002 дюйм / дюйм

Электрические свойства RF Прозрачный
Превосходные изоляционные характеристики
Обеспечивает экранирование от электромагнитных помех через проводящее покрытие
Огнезащитный Смолы доступны в огнестойких приложениях, соответствующих различным спецификациям ASTM или UL
Коррозия Смолы, предназначенные для защиты от коррозии, особенно для горячего рассола, большинства кислот, щелочей и газов хлора

Механика и анализ композиционных материалов

Механические свойства металла и пластика изотропны (одинаковая прочность и жесткость во всех направлениях).Механические свойства композиционных материалов анизотропны (разная прочность и жесткость в зависимости от направления волокон и нагрузки). Разница между изотропными и анизотропными свойствами усложняет анализ составной конструкции, но большинство программ FEA имеют возможности составного анализа. Анизотропные свойства композитных материалов позволяют инженеру адаптировать композитные материалы для увеличения прочности и жесткости только в тех областях и направлениях, где это необходимо, тем самым снижая вес и затраты.Наши инженеры рады помочь вам с анализом и проектированием.

Инструмент

Инструменты или формы используются для определения формы деталей из стекловолокна. Стеклопластиковая деталь подберет все формы и особенности форм; поэтому качество детали сильно зависит от качества пресс-формы. Формы могут быть как мужскими, так и женскими. Матричные формы являются наиболее распространенными, и они позволяют производить деталь с гладкой внешней поверхностью, а охватываемая форма обеспечивает гладкую внутреннюю поверхность (см. Рисунок ниже).

Для очень коротких производственных циклов (менее 10 деталей) временные формы могут быть изготовлены из дерева, пенопласта, глины или гипса. Эти формы экономичны и могут быть изготовлены быстро, что позволит изготавливать недорогие прототипы деталей. Для производства больших объемов пресс-формы обычно изготавливаются из стекловолокна. Эти формы имеют ожидаемый срок службы 10+ лет и 1000+ циклов. Формы из стекловолокна недороги и обычно стоят всего в 6-10 раз дороже детали.

Форма является зеркальным отражением детали. Для создания пресс-формы потребуется мастер (заглушка). Мастер может быть как настоящей деталью, так и изготовлен из дерева, пенопласта, гипса или глины. Точная форма и отделка мастера перенесут на форму. После того, как мастер закончен, он полируется, покрывается воском, и на нем создается форма. Техника изготовления пресс-формы аналогична изготовлению детали из стекловолокна, за исключением того, что используются инструментальные материалы (гелевое покрытие, смолы и ткань) для создания прочной пресс-формы с низкой усадкой и хорошей стабильностью размеров.После ламинирования формы ее укрепляют деревом, стекловолокном или металлической структурой, чтобы гарантировать, что она сохранит правильную форму. Затем форма снимается с мастера и запускается в производство.

Факты о стекловолокне для детей

Пучок световодов.

Стекловолокно (также называемое стекловолокном и стекловолокном ) — это материал, изготовленный из очень тонких волокон стекла.

Используется как армирующий материал для многих полимерных изделий.Композитный материал, получаемый этим методом, в народе называют «стекловолокном». Собственные названия — армированный волокном полимер (FRP) или армированный стекловолокном пластик (GRP).

Стеклодувы на протяжении всей истории экспериментировали со стекловолокном, но массовое производство стекловолокна стало возможным только тогда, когда были произведены более тонкие инструменты для машин.

Формация

Стекловолокно образуется, когда тонкие пряди стекла на основе диоксида кремния или стекла другого состава экструдируются в множество волокон небольшого диаметра, подходящих для обработки текстиля.Стекло отличается от других полимеров, потому что даже в качестве волокна оно имеет небольшую кристаллическую структуру (см. Аморфное твердое тело). Свойства структуры стекла в его мягком состоянии очень похожи на его свойства, когда оно спрядено в волокно.

Приложения

Криостат из стеклопластика

Стекловолокно — чрезвычайно универсальный материал благодаря своему легкому весу, внутренней прочности, стойкости к атмосферным воздействиям и разнообразию текстур поверхности.

Разработка армированного волокном пластика для коммерческого использования широко исследовалась в 1930-х годах.Это представляло особый интерес для авиационной промышленности. Средство массового производства стеклянных нитей было случайно обнаружено в 1932 году, когда исследователь из Оуэнса-Иллинойса направил струю сжатого воздуха на поток расплавленного стекла и произвел волокна. После слияния Оуэнса с компанией Corning в 1935 году, Оуэнс Корнинг адаптировал этот метод для производства своего запатентованного «стекловолокна» (one «s»). Подходящая смола для соединения стекловолокна с пластиком была разработана в 1936 году компанией Du Pont. Первым предком современных полиэфирных смол является цианамид 1942 года выпуска.К тому времени использовались системы отверждения перекисью.

Во время Второй мировой войны стекловолокно было разработано в качестве замены формованной фанеры, используемой в обтекателях самолетов (стекловолокно было прозрачным для микроволн). Его первым основным гражданским применением было строительство лодок и кузовов спортивных автомобилей, где он получил признание в 1950-х годах. Его использование распространилось на секторы автомобильного и спортивного оборудования. В производстве некоторых продуктов, например самолетов, теперь используется углеродное волокно вместо стекловолокна, которое является более прочным по объему и весу.

Передовые технологии производства, такие как прегоны и волокнистые ровницы, расширяют область применения стекловолокна и увеличивают предел прочности на растяжение, достигаемый с помощью армированных волокном пластиков.

Стекловолокно

также используется в телекоммуникационной отрасли для экранирования антенн из-за его проницаемости для радиочастот и низкого затухания сигнала. Его также можно использовать для сокрытия другого оборудования, где не требуется проницаемость сигнала, такого как шкафы для оборудования и стальные опорные конструкции, из-за легкости, с которой его можно формовать и красить для смешивания с существующими конструкциями и поверхностями.Другие области применения включают электрические изоляторы в форме листов и структурные компоненты, обычно используемые в продукции электроэнергетики.

Из-за небольшого веса и прочности стекловолокно часто используется в защитном снаряжении, например, в шлемах. Во многих видах спорта используется защитное снаряжение из стекловолокна, например, маски вратарей и ловцов.

Резервуары

Несколько больших резервуаров из стекловолокна в аэропорту

Резервуары для хранения могут быть изготовлены из стеклопластика емкостью до 300 тонн.Резервуары меньшего размера могут быть изготовлены из мата из рубленых прядей, залитого поверх внутреннего резервуара из термопласта, который во время строительства действует как преформа. Гораздо более надежные резервуары изготавливаются из тканого мата или волокна, намотанного нитями, с ориентацией волокон под прямым углом к ​​кольцевому напряжению, создаваемому содержимым в боковой стенке. Такие резервуары, как правило, используются для хранения химикатов, поскольку пластиковая футеровка (часто полипропиленовая) устойчива к воздействию широкого спектра агрессивных химикатов. Стекловолокно также используется для септиков.

Жилой дом

Армированный стекловолокном пластик также используется для производства таких компонентов жилищного строительства, как кровельный ламинат, дверные рамы, наддверные навесы, оконные козырьки и слуховые окна, дымоходы, заглушки и головы с замковыми камнями и порогами. Уменьшенный вес материала и более простая обработка по сравнению с деревом или металлом позволяют более быстрый монтаж. Серийно производимые панели из стекловолокна с эффектом кирпича могут использоваться в строительстве композитных корпусов и могут включать изоляцию для уменьшения потерь тепла.

Трубопровод

Труба из стеклопластика

и GRE может использоваться в различных надземных и подземных системах, в том числе для:

  • Опреснение
  • Водоподготовка
  • Водораспределительные сети
  • Химические заводы
  • Пожарная вода
  • Горячая и холодная вода
  • Питьевая вода
  • Сточные воды / канализация, бытовые отходы
  • Природный газ, СУГ

Примеры использования стекловолокна

Байдарки из стеклопластика

  • Луки своими руками / молодежные изогнутые; длинные луки
  • Шесты для прыжков с шестом
  • Рукоятки для оборудования (молотки, топоры и т. Д.)
  • Светофор
  • Корпуса судов
  • Ракушки и весла гребные
  • Водопроводные трубы
  • Лопасти винта вертолета
  • Доски для серфинга, палаточные палки
  • Планеры, кит-кары, микрокары, картинги, кузова, байдарки, плоские крыши, грузовые автомобили
  • Подставки, купола и архитектурные элементы, требующие небольшого веса
  • Велосипеды высокого класса
  • Кузовные детали и целые автомобильные кузова (например, Lotus Elan, Anadol, Reliant, Quantum Quantum Coupé, Chevrolet Corvette и Studebaker Avanti, а также днище DeLorean DMC-12)
  • Антенные кожухи и конструкции, такие как обтекатели, радиовещательные антенны УВЧ и трубы, используемые в антеннах с шестигранным лучом для любительской радиосвязи
  • Резервуары и сосуды из FRP: FRP широко используется для производства химического оборудования, резервуаров и сосудов.BS4994 — британский стандарт, относящийся к этому приложению.
  • Самые коммерческие веломобили
  • Большинство печатных плат состоит из чередующихся слоев меди и стекловолокна FR-4
  • Большие лопасти коммерческих ветряных турбин
  • Радиочастотные катушки, используемые в сканерах МРТ
  • Ударные установки
  • Защитные кожухи для подводной установки
  • Армирование асфальтового покрытия в виде прослойки из ткани или сетки между подъемниками
  • Шлемы и другое защитное снаряжение, используемое в различных видах спорта
  • Гипсы ортопедические
  • Решетка из стекловолокна используется для проходов на судах и нефтяных вышках, а также на заводах.
  • Колонны из композита, армированного волокном
  • Водные горки

Безопасность

Стекловолокно без покрытия может вызвать раздражение кожи и порезы при работе без перчаток.Были опасения, что стекловолокно может случайно попасть в легкие, что может вызвать рак и другие проблемы с легкими, подобные асбесту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.