ביישומים שבהם הצרכן הוא המשתמש הסופי, חומרים מרוכבים בדרך כלל חייבים לעמוד בדרישות אסתטיות מסוימות. עם זאת,חומרים מחוזקים בסיביםבעלי ערך שווה ביישומים תעשייתיים, שבהם עמידות בפני קורוזיה, חוזק גבוה ועמידות הם גורמי הביצועים. #מדריך משאבים#פונקציה#העלאה
למרות שהשימוש בחומרים מרוכבים בשווקי קצה בעלי ביצועים גבוהים כמו תעופה וחלל ורכב משך לעתים קרובות תשומת לב נרחבת בתעשייה, העובדה היא שרוב החומרים המרוכבים הנצרכים משמשים בחלקים שאינם בעלי ביצועים גבוהים. שוק הקצה התעשייתי נופל תחת קטגוריה זו, שבה תכונות החומר בדרך כלל מדגישות עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני מזג אוויר ועמידות.
עמידות היא אחת המטרות של SABIC (הממוקמת בריאד, ערב הסעודית), הממוקמת במפעל הייצור op Zoom בברגן, הולנד. המפעל החל לפעול בשנת 1987 ומעבד כלור, חומצות חזקות ובסיסים בטמפרטורות גבוהות. זוהי סביבה קורוזיבית ביותר, וצינורות פלדה עלולים להיכשל תוך מספר חודשים בלבד. על מנת להבטיח עמידות ואמינות מקסימליות בפני קורוזיה, SABIC בחרה בפלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית (GFRP) כצינורות וציוד מרכזיים כבר מההתחלה. שיפורי החומרים והייצור לאורך השנים הובילו לתכנון של חלקים מרוכבים. תוחלת החיים הוארכה ל-20 שנה, כך שאין צורך בהחלפות תכופות.
מההתחלה, חברת Versteden BV (ברגן אופ זום, הולנד) השתמשה בצינורות, מיכלים ורכיבים עשויים GFRP מתוצרת DSM Composite Resins (כיום חלק מ-AOC, טנסי, ארה"ב ושאפהאוזן, שוויץ). סך של 40 עד 50 קילומטרים של צינורות מרוכבים הותקנו במפעל, כולל כ-3,600 קטעי צינור בקטרים ​​שונים.
בהתאם לעיצוב, גודל ומורכבות החלק, רכיבים מרוכבים מיוצרים באמצעות שיטות ליפוף נימים או הנחה ידנית. מבנה צינור טיפוסי מורכב משכבה פנימית נגד קורוזיה בעובי של 1.0-12.5 מ"מ כדי להשיג את העמידות הכימית הטובה ביותר. שכבת המבנה של 5-25 מ"מ יכולה לספק חוזק מכני; הציפוי החיצוני בעובי של כ-0.5 מ"מ, שיכול להגן על סביבת המפעל. הציפוי מספק עמידות כימית ומשמש כמחסום דיפוזיה. שכבה עשירה בשרף זו עשויה מצע זכוכית C ומשטח זכוכית E. העובי הנומינלי הסטנדרטי הוא בין 1.0 ל-12.5 מ"מ, ויחס הזכוכית/שרף המרבי הוא 30% (בהתבסס על משקל). לעיתים מחסום הקורוזיה מוחלף בציפוי תרמופלסטי כדי להפגין עמידות רבה יותר לחומרים ספציפיים. חומר הציפוי עשוי לכלול פוליוויניל כלוריד (PVC), פוליפרופילן (PP), פוליאתילן (PE), פוליטטרפאלואורואתילן (PTFE), פוליווינילידן פלואוריד (PVDF) ואתילן כלורוטריפלואורואתילן (ECTFE). קראו עוד על פרויקט זה כאן: "צנרת עמידה בפני קורוזיה למרחקים ארוכים".
החוזק, הנוקשות והמשקל הקל של חומרים מרוכבים הופכים ליותר ויותר מועילים בתחום הייצור עצמו. לדוגמה, CompoTech (סושיצה, צ'כיה) היא חברת שירותים משולבת המספקת תכנון וייצור של חומרים מרוכבים. היא מחויבת ליישומי ליפוף נימים מתקדמים והיברידיים. היא פיתחה זרוע רובוטית מסיבי פחמן עבור Bilsing Automation (אטנדורן, גרמניה) כדי להזיז מטען של 500 ק"ג. המטען וכלים קיימים מפלדה/אלומיניום שוקלים עד 1,000 ק"ג, אך הרובוט הגדול ביותר מגיע מ-KUKA Robotics (אוגסבורג, גרמניה) ויכול להתמודד רק עם עד 650 ק"ג. החלופה העשויה כולה אלומיניום עדיין כבדה מדי, ומניבה מסת מטען/כלי של 700 ק"ג. כלי ה-CFRP מפחית את המשקל הכולל ל-640 ק"ג, מה שהופך את יישום הרובוטים לאפשרי.
אחד מרכיבי ה-CFRP שסיפקה CompoTech לבילסינג הוא זרוע בצורת T (בום בצורת T), שהיא קורה בצורת T עם פרופיל מרובע. זרוע בצורת T היא רכיב נפוץ בציוד אוטומציה העשוי באופן מסורתי מפלדה ו/או אלומיניום. היא משמשת להעברת חלקים משלב ייצור אחד לאחר (לדוגמה, ממכונה למכונת ניקוב). הזרוע בצורת T מחוברת מכנית למוט ה-T, והזרוע משמשת להזזת חומרים או חלקים לא גמורים. התקדמות אחרונה בייצור ובתכנון שיפרו את ביצועי פסנתרי CFRP T מבחינת מאפיינים פונקציונליים מרכזיים, העיקריים שבהם הם רטט, סטייה ועיוות.
עיצוב זה מפחית רעידות, סטייה ועיוות במכונות תעשייתיות, ומסייע בשיפור ביצועי הרכיבים עצמם והמכונות שעובדות איתם. קראו עוד על פריחת CompoTech כאן: "Composite T-Boom יכול להאיץ אוטומציה תעשייתית".
מגפת הקורונה עוררה מספר פתרונות מעניינים מבוססי חומרים מרוכבים שמטרתם לפתור את האתגרים שמציבה המחלה. חברת Imagine Fiberglass Products Inc. (קיצ'נר, אונטריו, קנדה) קיבלה השראה מתחנת הבדיקה לקורונה מפוליקרבונט ואלומיניום שתוכננה ונבנתה על ידי בית החולים בריגהאם ונשים (בוסטון, מסצ'וסטס, ארה"ב) מוקדם יותר השנה. חברת Imagine Fiberglass Products Inc. (קיצ'נר, אונטריו, קנדה) פיתחה גרסה קלה יותר משלה המשתמשת בחומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי זכוכית.
תא ה-IsoBooth של החברה מבוסס על עיצוב שפותח במקור על ידי חוקרים בבית הספר לרפואה של הרווארד, המאפשר לרופאים לעמוד באופן פנימי בנפרד ממטופלים ולבצע בדיקות מטוש מידיים חיצוניות עטויות כפפות. המדף או המגש המותאם אישית מול תא הבדיקה מצוידים בערכות בדיקה, אספקה ​​ומיכל מגבונים לחיטוי לניקוי כפפות וכיסויי מגן בין מטופלים.
עיצוב Imagine Fiberglass מחבר שלושה לוחות צפייה שקופים מפוליקרבונט עם שלושה לוחות צבעוניים מסיבי זכוכית/פוליאסטר. לוחות סיבים אלה מחוזקים בליבת חלת דבש מפוליפרופילן, היכן שנדרשת קשיחות נוספת. הפאנל המרוכב מעוצב ומצופה בציפוי ג'ל לבן מבחוץ. פאנל הפוליקרבונט ופתחי הזרוע מעובדים על נתבי CNC של Imagine Fiberglass; החלקים היחידים שאינם מיוצרים במקום הם כפפות. התא שוקל כ-90 פאונד, ניתן לנשיאה בקלות על ידי שני אנשים, עומקו 33 אינץ', והוא מיועד לרוב דלתות המסחר הסטנדרטיות. למידע נוסף על יישום זה, אנא בקרו באתר: "חומרים מרוכבים מסיבי זכוכית מאפשרים עיצוב ספסל בדיקה קל יותר ל-COVID-19".
ברוכים הבאים ל-SourceBook המקוון, שהוא מקביל למדריך הקונים של SourceBook Composites Industry, המתפרסם על ידי CompositesWorld מדי שנה.
מיכל האחסון המסחרי הראשון בצורת V של חברת פיתוח טכנולוגיית חומרים מרוכבים מבשר את צמיחת פיתול סיבי נימה באחסון גז דחוס.