FRP

Fiber Reinforced Polymers

Pluoštu armuoti polimerai

Kompozitinės medžiagos susideda iš didelio stiprio ir tamprumo modulio pluošto bei rišamosios medžiagos – matricos. Matricos pagrindas gali būti polimeras, metalas ar keramika.

Pramonėje dažniausiai naudojamos polimerinės matricos, todėl kompozitinėmis medžiagomis dažnai laikomi pluoštu armuoti polimerai (angl. fiber reinforced polymers – FRP), šios medžiagos dažnai vadinamos tiesiog stiklo pluoštu, anglies pluoštu ir t.t., priklausomai nuo naudojamų pluoštų rūšies.

Pluoštu armuotose polimeruose pagrindinę apkrovą perima armuojantis pluoštas, kuris yra atsparus kenksmingiems aplinkos poveikiams, tokiems kaip aukšta temperatūra, drėgmė, cheminės medžiagos, UV spinduliai ir kt. Labai svarbu, kad ir pats polimeras, kuris yra armuojamas pluoštu, pasižymėtų šiomis savybėmis, todėl matrica, kuri apjungia pluoštą, yra papildoma specifiniais priedais, kurie ir suteikia atsparumą minėtiems aplinkos poveikiams.

Pramonėje polimerų armavimui dažniausiai naudojami stiklo, anglies, aramido, boro, bazalto ar kt. pluoštai, o matrica formuojama iš epoksidinės, poliesterio,  vinilesterio ar kitų dervų. Dažniausiai naudojamas yra stiklo pluoštas, dėl jo santykinai nedidelės kainos ir gerų sąvybių.

Priklausomai nuo to, kam ir kokioje aplinkoje bus naudojamas pluoštu armuotas polimeras yra nustatomos savybės, kurias jis turi tenkinti.

Kad armuotas polimeras atitiktų jam keliamus reikalavimus, gamybos procese turi būti priimama daug technologinių sprendimų, reikalingų šioms savybėms išgauti: nustatomas pluošto ir matricos santykis, atrenkamos tinkamos sudedamųjų dalių rūšys, parenkama pluošto struktūra, jo išdėstymas gaminyje, išsirenkami tinkami priedai, parenkami tinkamiausi žaliavų paruošimo bei gamybos technologiniai procesai, gaminio apdirbimo ir paruošimo būdai bei priimami kiti ne mažiau svarbūs sprendimai įtakojantys galutines gaminio savybes.

 Tinklai sumazinta

Pultrūzijos technologija

 

 

Pultrūzija – tai gamybos technologija paremta nenutrūkstamu gamybos procesu, kurio metu:

§  gaminį armuojantys pluoštai impregnuojami termoaktyvia derva;

§  formuojamos gaminio geometrinės savybės – per kreipiančiąsias impregnuoti pluoštai paduodami į įkaitintą formą;

§  formoje vyksta dervos kietinimas, kurio metu termoaktyviose dervose vyksta polimerizacijos procesas;

§  suformuotas profiliuotis atvėsinamas ir pjaustomas.

Pultrūzijos būdu pagamintų profiliuočių savybės:

§  gaminiai atlaiko dideles ašines apkrovas;

§  mažas tankis – jo dėka šių medžiagų stiprio – svorio santykis yra gerokai pranašesnis nei plieno;

§  atsparumas kenksmingam aplinkos poveikiui;

§  gaminiai nelaidūs elektros srovei, netrikdo elektromagnetinių bangų ir nekeičia savybių veikiant elektromagnetiniam laukui;

§  mažas temperatūros poveikis, dėl to gaminiai demonstruoja didesnį matmenų stabilumą plačiame temperatūros diapazone;

§  didelė šiluminė varža – šilumos laidumas daugiau nei 100 kartų mažesnis nei plieno;

§  ypatingai paprastas transportavimas, apdirbimas ir montavimas.