W zastosowaniach, w których konsument jest użytkownikiem końcowym, materiały kompozytowe zazwyczaj muszą spełniać pewne wymagania estetyczne. Jednakże,materiały wzmacniane włóknamisą równie cenne w zastosowaniach przemysłowych, gdzie odporność na korozję, wysoka wytrzymałość i trwałość są czynnikami decydującymi o wydajności. #Podręcznik zasobów#Funkcja#Prześlij
Chociaż wykorzystanie materiałów kompozytowych na wysoko wydajnych rynkach końcowych, takich jak przemysł lotniczy i motoryzacyjny, często przyciągało powszechną uwagę przemysłu, faktem jest, że większość zużywanych materiałów kompozytowych jest wykorzystywana w częściach o niskiej wydajności. Przemysłowy rynek końcowy należy do tej kategorii, gdzie właściwości materiału zwykle podkreślają odporność na korozję, odporność na warunki atmosferyczne i trwałość.
Trwałość jest jednym z celów firmy SABIC (z siedzibą w Rijadzie w Arabii Saudyjskiej), która ma siedzibę w zakładzie produkcyjnym op Zoom w Bergen w Holandii. Zakład rozpoczął działalność w 1987 roku i przetwarza chlor, mocne kwasy i zasady w wysokich temperaturach. Jest to wysoce korozyjne środowisko, a rury stalowe mogą ulec awarii w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Aby zapewnić maksymalną odporność na korozję i niezawodność, firma SABIC od samego początku wybrała tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (GFRP) jako kluczowe rury i urządzenia. Udoskonalenia materiałowe i produkcyjne na przestrzeni lat doprowadziły do ​​zaprojektowania części kompozytowych. Żywotność została wydłużona do 20 lat, więc nie ma potrzeby częstej wymiany.
Od samego początku Versteden BV (Bergen op Zoom, Holandia) używał rur, pojemników i komponentów GFRP wykonanych z żywicy od DSM Composite Resins (obecnie część AOC, Tennessee, USA i Schaffhausen, Szwajcaria). W zakładzie zainstalowano łącznie od 40 do 50 kilometrów rurociągów kompozytowych, w tym około 3600 odcinków rur o różnych średnicach.
W zależności od projektu, rozmiaru i złożoności części, komponenty kompozytowe są produkowane metodą nawijania włókien lub układania ręcznego. Typowa struktura rurociągu składa się z wewnętrznej warstwy antykorozyjnej o grubości 1,0-12,5 mm, aby uzyskać najlepszą odporność chemiczną. Warstwa strukturalna o grubości 5-25 mm może zapewnić wytrzymałość mechaniczną; powłoka zewnętrzna ma grubość około 0,5 mm, co może chronić środowisko fabryczne. Wkładka zapewnia odporność chemiczną i działa jako bariera dyfuzyjna. Ta bogata w żywicę warstwa jest wykonana z welonu szklanego C i maty szklanej E. Standardowa grubość nominalna wynosi od 1,0 do 12,5 mm, a maksymalny stosunek szkła do żywicy wynosi 30% (w oparciu o wagę). Czasami bariera antykorozyjna jest zastępowana wykładziną termoplastyczną, aby wykazać większą odporność na określone materiały. Materiał wykładziny może obejmować polichlorek winylu (PVC), polipropylen (PP), polietylen (PE), politetrafluoroetylen (PTFE), polifluorek winylidenu (PVDF) i etylen chlorotrifluoroetylen (ECTFE). Więcej o tym projekcie można przeczytać tutaj: „Rurociągi odporne na korozję na duże odległości”.
Wytrzymałość, sztywność i lekkość materiałów kompozytowych stają się coraz bardziej korzystne w samym sektorze produkcji. Na przykład CompoTech (Sušice, Czechy) to zintegrowana firma usługowa, która zapewnia projektowanie i produkcję materiałów kompozytowych. Zajmuje się zaawansowanymi i hybrydowymi aplikacjami nawijania włókien. Opracowała ramię robota z włókna węglowego dla Bilsing Automation (Attendorn, Niemcy) do przenoszenia ładunku o wadze 500 kilogramów. Ładunek i istniejące narzędzia ze stali/aluminium ważą do 1000 kg, ale największy robot pochodzi od KUKA Robotics (Augsburg, Niemcy) i może obsługiwać tylko do 650 kg. Całkowicie aluminiowa alternatywa jest nadal zbyt ciężka, dając ładowność/masę narzędzia 700 kg. Narzędzie CFRP zmniejsza całkowitą masę do 640 kg, co czyni zastosowanie robotów wykonalnym.
Jednym z komponentów CFRP dostarczonych Bilsing przez CompoTech jest wysięgnik w kształcie litery T (T-kształtny wysięgnik), który jest belką w kształcie litery T o kwadratowym profilu. Wysięgnik w kształcie litery T jest powszechnym komponentem urządzeń automatyki tradycyjnie wykonanych ze stali i/lub aluminium. Służy do przenoszenia części z jednego etapu produkcji do drugiego (na przykład z prasy do dziurkarki). Wysięgnik w kształcie litery T jest mechanicznie połączony z drążkiem T, a ramię służy do przenoszenia materiałów lub niedokończonych części. Ostatnie postępy w produkcji i projektowaniu poprawiły wydajność fortepianów CFRP T pod względem kluczowych cech funkcjonalnych, z których głównymi są wibracje, ugięcie i odkształcenie.
Ta konstrukcja redukuje wibracje, ugięcia i odkształcenia w maszynach przemysłowych i pomaga poprawić wydajność samych komponentów i maszyn, które z nimi współpracują. Przeczytaj więcej o boomie CompoTech tutaj: „Composite T-Boom może przyspieszyć automatyzację przemysłową”.
Pandemia COVID-19 zainspirowała kilka interesujących rozwiązań opartych na kompozytach, mających na celu rozwiązanie wyzwań stawianych przez tę chorobę. Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) zostało zainspirowane poliwęglanowo-aluminiową stacją testową COVID-19 zaprojektowaną i zbudowaną przez Brigham and Women's Hospital (Boston, Massachusetts, USA) na początku tego roku. Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) opracowało własną, lżejszą wersję, wykorzystując materiały kompozytowe wzmocnione włóknem szklanym.
IsoBooth firmy opiera się na projekcie pierwotnie opracowanym przez naukowców z Harvard Medical School, umożliwiającym lekarzom stanie wewnątrz oddzielnie od pacjentów i wykonywanie testów wymazowych z zewnętrznych rąk w rękawiczkach. Półka lub dostosowana taca przed kabiną jest wyposażona w zestawy testowe, materiały i zbiornik na chusteczki dezynfekujące do czyszczenia rękawiczek i osłon ochronnych między pacjentami.
Konstrukcja Imagine Fiberglass łączy trzy przezroczyste panele widokowe z poliwęglanu z trzema kolorowymi panelami z włókna szklanego/włókna poliestrowego. Te panele z włókna są wzmocnione rdzeniem z polipropylenu o strukturze plastra miodu, gdzie potrzebna jest dodatkowa sztywność. Panel kompozytowy jest formowany i powlekany białą powłoką żelową na zewnątrz. Panel poliwęglanowy i porty ramion są obrabiane na frezarkach CNC Imagine Fiberglass; jedynymi częściami, które nie są produkowane wewnętrznie, są rękawice. Kabina waży około 90 funtów, może być łatwo przenoszona przez dwie osoby, ma głębokość 33 cali i jest zaprojektowana do większości standardowych drzwi komercyjnych. Aby uzyskać więcej informacji na temat tej aplikacji, odwiedź stronę: „Kompozyty z włókna szklanego umożliwiają lżejszą konstrukcję stanowiska testowego COVID-19”.
Witamy w internetowym SourceBook, który jest odpowiednikiem SourceBook Composites Industry Buyer's Guide, wydawanego co roku przez CompositesWorld.
Pierwszy komercyjny zbiornik magazynowy w kształcie litery V firmy Composites Technology Development Company zwiastuje rozwój technologii nawijania włókien w magazynowaniu sprężonego gazu.