חומרים מרוכבים
מבנים הנדסיים מחומרים מסורתיים כגון מתכת אבן ועץ מוגבלים בתכונות הפיזיקליות והפיזיות מהם נוצרו בטבע חומרים מרוכבים שינו את הכללים.
חומר מרוכב הוא מבנה הנדסי העשוי ממספר חומרים שונים בעלי תפקידים ייעודיים במבנים כדי ליצור חומר יותר טוב. לחומרים המרכיבים את החומר המרוכב תכונות פיזיקליות ו/או כימיות שונות באופן משמעותי, כדי ליצור חומר עם התכונות המבוקשות.
GRP הינו החומר המרוכב הנפוץ ביותר המורכב מסיבי זכוכית שנותנים לו את התכונות המכניות והמטריצה הפולימרית נותנות לו את הצורה הגיאומטרית והעמידות הקורזיבית.
שיטות ייצור
קיימות מגוון שיטות ייצור של צורות גיאומטריות מ GRP, הנחה ידנית, יציקה, הזרקה ופוליטרוזיה.
האחרונה היא השיטה הנפוצה ביותר ומאפשרת ייצור של מגוון אינסופי של פרופילים, לוחות ופאנלים שמהווים חלקים ליצירת כל מבנה גיאומטרי על פי דרישות פונקציונליות, תכונות מכניות וכימיות נדרשות.
יתרונות החומר המרוכב
- עמידות גבוהה בתנאי סביבה (קורוזיה, UV, חומרים כימיים וכו).
- יחס משקל חוזק גבוה.
- בידוד טרי ואלקטרומגנטי, כולל ספיגת מים נמוכה.
- מגוון אינסופי של צורות ותכונות.
- התקנה קלה וגמישה.
- ירוק, טביעת אצבע סביבתית נמוכה.
שימושים:
בשל תכונות GRP שהוזכרו, העובדה שהוא חומר עמיד בפני קורוזיה והיכולת שלו כחומר המתאים לקונסטרוקציות ולחיזוק מבנים, קורות ועמודים, ל- GRP אינספור שימושים בתעשייה: בסביבת מים, מלחים וכימיקלים, במגדלי קירור תעשייתיים, מכוני טיהור שפכים, במתקני התפלה, במפעלי כימיקלים, ובתעשיות רבות אחרות בצורה של מדרגות, שבכות הליכה, מכסים, מעקות, סולמות ועוד.
חומרים מרוכבים שהתחילו את דרכם ההנדסית דווקא בעולם התעופה, התפתחו גם לכיוונים רבים אחרים, כך שכיום בכל שטח מבני-הנדסי, חומרים אלו תופסים נתח נכבד מתכולת החומרים בכל תחום. בתחום התעופתי כבר היום כ-50% ממשקלו של מטוס הנוסעים החדש של בואינג ה-787 בנוי מחומרים מרוכבים. מטוסי קרב חדישים או מטוסים-ללא טייס מתקדמים בנויים כבר ברובם מחומרים אלו, בדרך כלל על בסיס פחמן אפוקסי. בתחום הימאות זה שנים לא מעטות מייצרים סירות, גלשנים ויאכטות על טהרת החומרים המרוכבים, רובם על בסיס זכוכית פוליאסטר או אפוקסי. גם בתחום ההנדסה האזרחית קיימת כניסה מסיבית של חומרים מרוכבים, בשטח הקונסטרוקציות, צינורות, גשרים ועוד. אותו כיוון קיים גם בתחום המכוניות והרכבות.
החומרים המרוכבים מקנים לכל מוצר יתרון שולי מיוחד, אשר חומרים אחרים מתקשים לספק, הן בתכונות חוזק ו\או קשיחות במקומות הנדרשים והן במשקל הנמוך. בנוסף לכך בטכנולוגיות ייצור מתקדמות מתקבלת גם הורדה בעלויות.
על פי כל התחזיות כבר בעתיד הלא רחוק ילך ויגבר בצורה משמעותית השימוש בחומרים מרוכבים בתחומים רבים, תוך כדי שילוב בין החומרים המרוכבים הקיימים, לבין אלה שיפותחו בעתיד.
עמידות כימית GRP
השוואה בין GRP לחומרים אחרים:
יחס עלות בין פרופיל GRP לבין מוצרים אחרים
עמידות GRP במאמץ
תכונות מכניות של
GRP:
תכונות מכניות השוואה בין GRP לחומרים אחרים:
