گریتینگ کامپوزیتی و پروفیل کامپوزیتی
تاریخچه – کامپوزیت
قدیمی ترین مثال از کامپوزیت ها مربوط به افزودن کاه به گل جهت تقویت گل و ساخت آجري مقاوم جهت استفاده در بناها بوده است . قدمت این کار به 4000 سال قبل از میلاد مسیح باز می گردد .
در این مورد کاه نقش تقویت کننده و گل نقش زمینه یا ماتریس را دارد . ارگ بم که شاهکار معماري ایرانیان بوده است . نمونه بارزي از استفاده از تکنولوژي کامپوزیت ها در قرون گذشته بوده است .
مثال دیگر تقویت بتن توسط میله هاي فولادي می باشد . که قدمت آن به سال 0081 میلادي باز می گردد . در بتن مسلح یا تقویت شده میله هاي فلزي استحکام کششی لازم را در بتن ایجاد می نمایند چرا که بتن یک ماده ترد می باشد و مقاومت اندکی در برابر بارهاي کششی دارد .
بدین ترتیب بتون وظیفه تحمل بارهاي فشاري و میله هاي فولادي وظیفه تحمل بارهاي کششی را بر عهده دارند . تاریخچه مواد پلیمري تقویت شده با الیاف به سالهاي 1940 در صنایع دفاعی و به خصوص کاربردهاي هوا – فضا بر می گردند.
براي مثال در سال 1945 بیش از 7 میلیون پوند الیاف شیشه به طور خاص براي صنایع نظامی ،مورد استفاده قرار گرفته است . در ادامه با توجه به مزایاي آنها ، به صنایع عمومی نیز راه یافتند.
تعریف کامپوزیت Composite
به یک پلیمر تقویت شده با الیاف ( شیشه ، آرامید ، کربن و …) کامپوزیت میگویند . کامپوزیت FRP/GRP پلیمر تقویت شده با الیاف ( الیاف شیشه ) است .
FRP : Fibre-Reinforced Plastic
GRP : Glass-Reinforced Plastic
در کامپوزیت هاي پایه پلیمري ، ماتریس یا همان زمینه یک ماده پلیمري است که به آن لفظ رزین اطلاق میگردد و شامل دو دسته کلی ترموپلاستیک ها هستند .
الیاف تقویت کننده نیز شامل انواع شیشه ، آرامید ، کربن وبورن می باشد . دراین ترکیب نقش باربري به صورت عمده بر عهده الیاف است .
رزین وظیفه توزیع بار اعمالشده در شبکه الیاف و نگهداشتن موقعیت الیاف در جاي خود را بر عهده دارد .
امروزه استفاده از الیاف طبیعی درکامپوزیت هاي موسوم به کامپوزیت سبز نیز رونق خاصی پیدا کرده است .
تقسیم بندی کامپوزیت ها (GRP)
مواد کامپوزیتی از یک ماده زمینه ( ماتریس ) تقویت شده با انواع مختلفی از الیاف ها ساخته شده است . الیافهاي تقویت کننده تحمل کننده اصلی بارها می باشند وزمینه وظیفه فراهم سازي بستر مناسب جهت انتقال باز از الیافی به الیاف دیگر را بر عهده دارد .
کامپوزیت ها بر اساس نوع زمینه اي که تقویت کننده را احاطه نموده است و آنها را به هم اتصال می دهد به سه
گروه عمده بر اساس یک طبقه بندي بین المللی واحد تقسیم می شوند که عبارتند از :
1- کامپوزیت هاي پایه فلزي
Composites Mattel Matrix – MMC
2- کامپوزیت هاي پایه سرامیکی
Composites Ceramic Matrix – CMC
3- کامپوزیت هاي پایه پلیمري
Composites Polymer Matrix – PMC
تعریف پالتروژن Pultrusion
فرآیند پالتروژن باصرفه ترین روش تولید محصولات کامپوزیتی است .این فرآیند بصورت پیوسته با کمترین ضایعات است .
پس پالتروژن : به یک فرآیند پیوسته برای تولید اشکال با مقاطع ثابت میگویند . در این فرآیند الیاف شیشه از داخل رزین عبور کرده و پس از آغشته شدن به آن ، از قالب عبور می کند . پس از شکل دهی و پخت توسط دستگاه کشش بیرون کشیده میشود . امکان برش مقاطع کامپوزیتی خروجی با هر اندازه ای وجود دارد .
برخی از پارامترهای موثر در این فرآیند شامل سرعت کشش مواد ، دمای قالب ، کیفیت آغشته شدن الیاف به زین و حجم الیاف می باشد.
استحکام یک قطعه کامپوزیتی با نوع ، جهت ، کمیت و مکان الیاف شیشه در داخل آن قطعه تعریف میشود .
