فایبرگلاس و کاربرد آن در استخر

نام “فایبرگلاس” ممکن است گمراه کننده باشد زیرا این اصطلاح در واقع نام رایج کامپوزیت “پلاستیک تقویت شده با الیاف” با استفاده از الیاف شیشه است. بنابراین در واقع فایبرگلاس همانطورکه امروزه میشناسیم خود یک ترکیب است اما نباید با یکی از مواد آنرا اشتباه گرفت.
با پیشرفت عصر مدرن، درک انسان از دنیایی که در آن زندگی میکنیم و موادی که در دسترس ما بود نیز رشد کرد. انسان ها همیشه به نفع خود با محیط خود تعامل داشته اند. از ابتدا اختراع چرخ برای کمک به حمل و نقل کالا و افراد، اکنون موشک هایی ساخته ایم که مردم و کالاها را به فضا منتقل میکند.

استفاده از فایبرگلاس در قایق ها

هر چند یک چیز همیشه یکسان بوده است: ما همیشه در تلاش هستیم که پیشرفت هایی انجام دهیم و موارد جدید را کشف کنیم. استفاده از مواد کامپوزیت در تمام صنایع، نمونه ای فوق العاده از این نبوغ مدرن انسانی است.

یک ماده ترکیبی یک مفهوم ساده است: این ماده با ترکیب دو یا چند ماده تشکیل دهنده با خصوصیات قابل توجه متفاوت ساخته میشود. هنگامی که آنها ترکیب شوند، کامپوزیتی با خواص جدید متفاوت از مواد جداگانه تولید میکنند. مزایای این امر واضح است. با ترکیب دو ماده، میتوانید یک ماده جدید ایجاد کنید که بهترین عناصر و نقاط قوت هر دو را داشته باشد، بدون ضعف های منفرد مواد اصلی.
فایبرگلاس حتی میتواند جایگزین چرخ شود زیرا از طریق کاربرد آن در تولید هواپیما، قایق و اتومبیل به حمل و نقل مردم و کالا کمک میکند. بدلیل انعطاف پذیری و هزینه تولید ارزان، همچنین ماده فوق العاده ای است که برای ساخت وسایل بزرگتر خانگی مانند وان ها و استخرها استفاده میشود.

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس (به انگلیسی Fiber Glass) ماده ای مرکب است که در آن الیاف شیشه با پلاستیک تقویت میشود. الیاف شیشه معمولا بصورت ورقه ای پهن و همانند پارچه بافته میشوند. با توجه به نوع کاربری فایبرگلاس، الیاف را میتوان از انواع مختلف شیشه تهیه کرد.
در حقیقت، به مواد کامپوزیتی که با تقویت الیاف شیشه با رزین های پلی استر یا وینیل استر و به زبان ساده تر ترکیب پلاستیک ساخته میشوند، فایبرگلاس میگویند. این الیاف به تنهایی بسیار محکم و طی ترکیب با پلاستیک دارای ضربه پذیری و انعطاف بیشتری میشوند.

قالب گیری فایبرگلاس و ترکیب آن با رزین

تولید فایبرگلاس که امروزه از آن استفاده میکنیم در واقع بطور تصادفی در سال ۱۹۳۲ کشف شد، زمانیکه گیمز اسلیتر، محقق یک شرکت Fortune 500 مستقر در اوهایو، ایالات متحده، یک جت هوای فشرده را به سمت شیشه مذاب هدایت کرد و الیاف شیشه تولید کرد. با این حال این فقط آغاز کار بود و چند دهه دیگر طول کشید تا چیزی مانند فایبرگلاسی که امروز با آن ساخته ایم تولید شود.

فایبرگلاس سبک، محکم و دارای شکنندگی کمی است. بهترین ویژگی این ماده توانایی قالب گیری در اشکال مختلف و پیچیده است. این تقریبا توضیح میدهد که چرا از این کامپوزیت بطور گسترده ای در وان ها، قایق ها، هواپیماها، سقف سازی و سایر کاربردها استفاده میشود.

ترکیبات فایبرگلاس

فایبرگلاس واقعا از ماده ای شبیه شیشه های پنجره یا آشپزخانه ساخته شده است. برای تولید آن، شیشه گرم میشود تا ذوب شود، سپس از سوراخ های ریز رد میشود. این باعث ایجاد رشته های شیشه ای بسیار نازک میگردد. در واقع آنقدر نازک است که بهتر است در میکرون اندازه گیری شود.

نحوه ترکیب مواد در فایبرگلاس به اینصورت است که الیاف شیشه ای بصورت تصادفی روی یکدیگر قرار میگیرند و یک ساختار همچون پارچه محکم را بوجود می آورند. در ادامه با ترکیب با رزین ها به یک کامپوزیت با دوام و مستحکم تبدیل میشوند.

مزایا استفاده از فایبرگلاس

فایبرگلاس مزایای بسیاری دارد که آنرا به گزینه ای مناسب برای صنایع خاص تبدیل میکند. قوی، سبک و مقاوم در برابر هوا است. اما دو عاملی که احتمالا باعث شده است که متداول ترین کامپوزیت باشد این موارد است: ساخت آن در اشکال متنوع و قیمت بسیار ارزان تر از اکثر کامپوزیت ها است.
کاربرد پذیری آن به دلیل مفهوم بسیار ساده ای است که کامپوزیت از ترکیب دو ماده مختلف، در این مورد یک پلاستیک و یک الیاف شیشه، ساخته شده است. اگر میدانید که میخواهید نتیجه خاصی داشته باشید، بعنوان مثال باید کاملا در برابر آب و هوا مقاوم و سبک باشد، شما میتوانید پلاستیک های مختلف و الیاف شیشه را ترکیب کنید تا بگویید اگر شما ماده ای قوی تر و انعطاف پذیرتر میخواهید.

ساخت لوازم مختلف از فایبرگلاس

به همین ترتیب، وقتی مواد ترکیب شده و کامپوزیت فایبرگلاس ایجاد شد، نحوه تنظیم یا قالب سازی آن نیز بسته به نوع طراحی و نیاز شما متفاوت خواهد بود.

روش دیگر برای افزایش مقاومت کامپوزیت فایبرگلاس، قرار دادن چندین لایه فیبر بر روی یکدیگر است که هر لایه در جهات مختلف ترجیح داده میشود. بطور موثر این بشما امکان میدهد تا سختی و مقاومت نهایی مورد نظر را بطور موثر پیش بینی و ایجاد کنید، شما کنترل کامل دارید.

همانطورکه در بالا ذکر شد، فایبرگلاس یکی از مقرون بصرفه ترین کامپوزیت ها است. ما قبلا میتوانیم ببینیم که کامپوزیت نهایی فایبرگلاس تقریبا کاملا تحت کنترل طراح است. به لطف هزینه کم آن، آنها قادر به کشف و بهبود مستمر در طراحی و تولید خود هستند. آنها میتوانند با تکنیک های جدید یا پلاستیک های مختلف بازی کنند تا فایبرگلاس بهتری تولید کنند. این فقط با یکی از رقبای اصلی آن فیبر کربن امکان پذیر نیست، که میتواند برای تولید کننده فقط ۲٫۵ میلیون دلار هزینه تولید ماشین آلات آن صرف کند.

انواع کاربرد فایبرگلاس در صنعت و ساختمان

اولین بار فایبرگلاس اولین رویارویی خود را در جنگ جهانی دوم آغاز کرد، زمانیکه آنها شروع به ساخت با آن در هواپیما کردند بعنوان جایگزینی برای تخته سه لا قالب ساخته شده که تا آن زمان استفاده شده بود.
پس از پایان جنگ جهانی دوم، در تولید قایق ها و بدنه اتومبیل های ورزشی وارد حوزه غیرنظامی شد. در دنیای ورزشی مسابقات اتومبیلرانی، آنها از همان زمان به استفاده از فیبر کربن بجای آن روی آورده اند، زیرا این بسیار قوی تر و سبک تر است. همانطورکه در بالا بحث شد تولید فایبرگلاس بسیار ارزان تر از کربن است.

استفاده در استخرهای پیش ساخته و آماده فایبرگلاس

فقط در چند دهه گذشته که هزینه تولید فیبر کربن تا حدودی کاهش یافته است، اکنون میتوان از فیبر کربن در موارد دیگری بغیر از صنعت گران هوافضا استفاده کرد. همه چیز با فایبرگلاس شروع شد و دنیای رقابتی دوچرخه های ورزشی، اتومبیل های مسابقه ای، سوپراسپرت ها و تجهیزات ورزشی امروز مدیون آن هستند.

فایبرگلاس ممکن است در حال حاضر اولین انتخاب برای ابر خودروها یا اتومبیل های اسپرت نباشد که کوچکترین اختلاف در قدرت و وزن میتواند بمعنای پیروزی یا باخت باشد، هنوز هم خواص دیگری دارد که آنرا به اولین انتخاب در بسیاری از صنایع تبدیل میکند.

کاربرد فایبرگلاس در ساختمان، خاصیت انعطاف پذیر تولید، آنرا به گزینه ای عالی برای پوشش پشت بام منازل، ورقه های در و پنجره، دودکش ها و بسیاری از کاربردهای دیگر در ساختمان تبدیل کرده است. کار با آن بسیار ساده تر از مواد سنتی است که در خانه سازی مانند چوب یا فلز استفاده میشود و سبک تر است. همچنین میتوان از پانل های آجری فایبرگلاس تولید انبوه استفاده کرد و علاوه بر این، از عایق بندی برای کاهش اتلاف گرما نیز بهره برد.

فایبرگلاس همچنین دارای خواص میرایی سیگنال کم و نفوذ پذیری RF است. این بدان معنی است که برای استفاده در صنعت ارتباط از راه دور برای آنتن ها و دکل ها بسیار مناسب است.