معرفی کامپوزیت
تاریخچه مواد پلیمری تقویت شده با الیاف به سال های 1940 در صنایع دفاعی و به خصوص کاربردهای هوافضا باز میگردد. با توجه به مزایای چشمگیر کامپوزیت های پلیمری از جمله وزن بسیار پایین نسبت به فلزات، استحکام مکانیکی بسیار بالا و نزدیک به فلز و مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، عوامل محیطی و مواد شیمیایی و مقاومت به شعله، استفاده از این مواد در صنایع عمومیتر روز به روز در حال افزایش میباشد. کامپوزیت های پایه پلیمری مهمترین دسته از کامپوزیت ها میباشند. طیف وسیعی از صنایع، از جمله صنایع نظامی، صنایع هواپیمایی و هوافضا، صنعت خودروسازی، صنعت نفت و گاز، صنعت برق، آب و فاضلاب، صنعت ساختمان، صنایع مبلمان شهری و صنایع لوازم خانگی و… در تولید کالاهای خود از کامپوزیتهای پایه پلیمری استفاده می کنند. این کامپوزیتها با توجه به روش تولید و مواد مصرفی به گروههای مختلف مانند SMC، BMC و RTM و … دسته بندی می شوند.
مشخصه های کامپوزیت ها
- جرم ویژه کم و استحکام ویژه بالا
- عایق الکتریکی و حرارتی
- مقاومت در برابر خوردگی و محیطی
- سهولت در طراحی و ساخت ساختارهای پیچیده
- زیبایی برجسته به دلیل پذیرش رنگ های دائمی
- تولید انبوه توسط تکنیک های انرژی پایین
- سهولت در چاپ و چسبندگی
- سهولت در جابجایی و تمیز کردن
- ارائه دامنه عظیمی از اصلاحات فیزیکی و شیمیایی جهت رفع نیازهای مشتری و صنعتی
- سازگاری فوق العاده با تولید کم هزینه
مواد SMC
ورق SMC (Sheet Moulding Compound)، ترکیبی تقویت شده به روش گرما سخت (گرما سخت یا ترموست موادی هستند که بعد از حرارت دیدن سخت می شوند) است که با الیاف شیشه تقویت شدهاند. طول الیافهای شیشهی بکار رفته در این روش کمی طولانیتر از مورد مشابه در روش BMC هستند (بین 0.5 تا 1 اینچ). ورقهای SMC ترکیبی از رزین پلیمر، فیلرها، الیاف، کاتالیست، تثبیت کننده و… هستند که دارای خواص دی الکتریک قوی هستند.
فرآیند تولید SMC روشی است که در آن قالب ریزی به صورت فشاری انجام میشود، این روش جهت تولید قطعاتی که نیاز به استحکام مکانیکی بالایی دارند، بکار میرود؛ مواد SMC می تواند به صورت اشکال پیچیده نیز تولید شوند. خواص مکانیکی و ظاهر سطح مناسب و همچنین خاصیت عایق الکتریکی بودن عالی، این ماده ترموست را به مادهای ایده آل جهت بدنه اتومبیل، قطعات الکتریکی با مقاومت بالا، اجزای مختلف سازه، صنعت حمل و نقل، نیازهای مقاوم به خوردگی و …. تبدیل نموده است.
مشخصات فیزیکی و مکانیکی مواد SMC
| Density | 1.1–2.0 g/cm3 (69–125 lb/cu ft) |
| Impact Strength | 4–11 J/cm (7–21 ft⋅lbf/in) |
| Flexural Strength | 120–230 MPa (17–33 ksi) |
| Flexural Modulus | 10–15 GPa (1,500–2,200 ksi) |
| Tensile Strength | 55–125 MPa (8–18 ksi) |
| Tensile Modulus | 7–14 GPa (1,000–2,000 ksi) |
| Compressive Strength | 130–220 MPa (19–32 ksi) |
| Heat Deflection Temperature at 1.82 MPa (264 psi) | 200–260 °C (392–500 °F) |
| Heat Deflection Temperature at 0.455 MPa (66 psi) | 115–180 °C (239–356 °F) |
| Curing Temperature | 80–150 °C (176–302 °F) |
