FRP vs GRP
I moderne teknik spiller materialer en vigtig rolle, der definerer produktets design, struktur, ydeevne og effektivitet. Undertiden er de naturligt forekommende ingeniørmaterialer ikke i stand til at tilfredsstille specifikationerne for et produkt. Derfor blev nye materialer udviklet til at imødekomme en lang række tekniske krav ved at kombinere to eller flere materialer sammen. Disse er kendt som kompositmaterialer.
Beton, krydsfiner, Airgel og carbonfiber er armerede polymerer; alle er sammensatte materialer. Denne artikel fokuserer på en bestemt klasse af kompositmaterialer, der er kendt som fiberforstærkede polymerer. Disse materialer er lette, stærke og robuste.
Hvad er fiberforstærket plast / polymer (FRP)?
Fiberforstærkede polymerer er lavet af to primære bestanddele; fibre og en polymermatrix. I FRP er fiberen indlejret i en polymermatrix. Denne struktur giver helt andre kemiske og fysiske egenskaber end egenskaberne for de enkelte materialer. Faktisk opfylder disse materialer højere tekniske krav end de almindelige materialer. Derfor anvendes kompositter i mindre sofistikerede til meget sofistikerede og krævende produktionsopgaver. Mekaniske, civile, biomedicinske, marine og luftfartsindustrier er de vigtigste brugere af kompositmaterialer.
Fibrernes primære rolle er at give materialet styrke og stivhed. Men fiberen alene er sprød (fx glas). Derfor er fibrene indkapslet i en belægning af polymermaterialer. Polymermatrix holder fibrene i deres position og overfører belastningerne mellem fibrene. Det bidrager også til den inter-laminære forskydningsstyrke.
De anvendte fibre i komposit er som følger; E-glas, S-glas, kvarts, Aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, carbon (AS4), carbon (IM-7), grafit (P-100) og bor. Polyestere, vinylestere, epoxier, bismaleimider, polyimider og fenoliske stoffer er de anvendte polymerer. Hver polymer har forskellige kemiske og fysiske egenskaber; derfor bidrage forskelligt til den sammensatte struktur. Som et resultat er de sammensatte egenskaber også forskellige baseret på polymeren.
Polyester og vinyl er lavprismaterialer, der derfor bruges i vid udstrækning til kommercielle anvendelser. Epoxier bruges til kontinuerlig fibermatrix med høj ydeevne. Det fungerer også bedre end vinyl og polyester under høje temperaturforhold. Bismaleimider og polyimider er harpiksmatriser med høj temperatur til anvendelse i temperaturkritiske tekniske applikationer. Fenol er harpikssystemer ved høj temperatur med en god røg- og brandbestandighed; derfor brugt i flyinteriører.
Hvad er glasforstærket plast (GRP) / glasfiberforstærket plast (GFRP)?
Glasforstærket plast, almindeligt kendt som fiberglas, er en fiberforstærket polymer med glasfibre i den sammensatte struktur. Polymeren er normalt epoxy, polyester eller vinyl. Glasfibermaterialer bruges ofte i højtydende fritidsfly og svævefly, både, biler, badekar, varme karbad, vandtanke, tagprodukter, rør, beklædning, støbning, surfbrædder og udvendige dørsskind.
Hvad er forskellen mellem FRP og GRP?
• FRP er et sammensat materiale, hvor fibre med høj styrke indgår i en polymermatrix. De bruges i mange kommercielle og tekniske applikationer på grund af deres høje styrke og lette vægt. FRP bruges i vid udstrækning som erstatning for metal og træ. Bedste eksempel er brugen af carbonfiberforstærket polymer (CFRP) i stedet for aluminium og titanium eller højkvalitetsstål i fly.
• Fiberglas eller GRP er et sammensat materiale lavet af glasfibre og bruger polyester, vinyl eller epoxy som polymer. Det bruges til at fremstille svævefly, både og badekar. Fiberglas bruges hovedsageligt til kommercielle anvendelser. Fiberglas er en type FRP.