افت خواص مکانیکی کامپوزیت ها و طول عمر آن‌ها در محیط‌های باز پیوسته مورد سوال تولیدکنندگان و طراحان عرصه کامپوزیت بوده است. در این مطلب این موضوع را با جستجو در مقالات مختلف در کامپوزیت‌های شیشه / پلی استری بررسی کرده‌ایم.
کامپوزیت ها از سال 1907 که به‌طور عمومی به بازار عرضه شدند کاربردهایی در شرایط آب و هوایی نامناسب داشتند. با توجه به خواص ویژه این مواد (زنگ نزدن، قابلیت تولید قطعات بزرگ، استحکام نسبت به وزن بالا و …)، این قطعات را در مکان هایی که در برابر تابش آفتاب قرار دارند استفاده می‌کردند. از جمله بیشترین کاربردهای آن‌ها در صنایع دریایی و قایق‌سازی و ساخت المان‌های شهری بوده است که افت خواص مکانیکی در آن ها اهمیت بسیار دارد. در تولید این قطعات در فاز زمینه بیشتر از رزین پلی استر استفاده می‌شود و در فاز تقویت‌کننده الیاف شیشه بیشترین کاربرد را دارند.
با توجه به پلیمری بودن فاز زمینه این مواد، مشکل و ترس اکثر سازندگان و طراحان در زمینه تولید قطعات استخرهای پیش ساخته فایبرگلاس افت خواص مکانیکی و فرسوده‌شدن آن‌ها است. اما سؤالی که پیش می‌آید این است که آیا واقعاً چقدر این نگرانی جدی است؟
جواب این سؤال به مواردی چون مواد استفاده‌شده، روش و شرایط ساخت قطعه وابستگی زیادی دارد. به‌هرحال در حال حاضر قایق‌هایی با عمر بیش از 50 سال وجود دارند که با ترمیم به‌موقع و نگه‌داری اصولی هنوز مشغول به سرویس‌دهی هستند و بنا به تحقیقاتی که مجله قایق ایالات‌متحده آمریکا در ژوئن سال 2004 منتشر کرده طبق آمار انجمن ملی صنایع دریایی آمریکا(NMMA) ، از یک‌میلیون قایقی که در سال 2004 فروخته شده 75درصد از آن‌ها دست‌دوم بوده و تولید جدید نبوده است.
بر کسی پوشیده نیست که با گذشت زمان خواص مکانیکی پلیمر ها خواص مکانیکی کامپوزیت ها نزول می‌کند اما این تنزل در قطعات کامپوزیتی شیشه/پلی استر با چه شتاب و شیبی است و مقادیر آن چقدر است؟ به‌طورکلی قطعات فایبرگلاس مدتی پس از تولید تا حدود 30% افت خواص مکانیکی دارند و بعدازآن دیگر تغییر محسوسی در خواص مکانیکی آن‌ها دیده نشده است. این موضوع در تحقیقاتی که شرکت کپستون کره جنوبی روی مخازن فایبرگلاس خود داشته و مقاله‌ای که در سال 2016 در مجله مهندسی پل‌ها منتشرشده مشهود است. نمودارهای زیر که از همین مقالات استخراج‌شده در نشان‌دهنده این موضوع است.
افت خواص مکانیکی کامپوزیت ها و طول عمر آن‌ها در محیط‌های باز پیوسته سؤال تولیدکنندگان و طراحان عرصه کامپوزیت بوده است. در این مطلب این موضوع را با جستجو در مقالات مختلف در کامپوزیت‌های شیشه / پلی استر ی برسی کرده‌ایم. در ادامه با انجینیک همراه باشید.
کامپوزیت ها از سال 1907 که به‌طور عمومی به بازار عرضه شدند کاربردهایی در شرایط آب و هوایی نامناسب داشتند. با توجه به خواص ویژه این مواد (زنگ نزدن، قابلیت تولید قطعات بزرگ، استحکام نسبت به وزن بالا و …)، این قطعات را در مکان هایی که در برابر تابش آفتاب قرار دارند استفاده می‌کردند. ازجمله بیشترین کاربردهای آن‌ها در صنایع دریایی و قایق‌سازی و ساخت المان‌های شهری بوده است که افت خواص مکانیکی در آن ها اهمیت بسیار دارد. در تولید این قطعات در فاز زمینه بیشتر از رزین پلی استر استفاده می‌شود و در فاز تقویت‌کننده الیاف شیشه بیشترین کاربرد را دارند.
با توجه به پلیمری بودن فاز زمینه این مواد، مشکل و ترس اکثر سازندگان و طراحان در زمینه تولید قطعات فایبرگلاس افت خواص مکانیکی و فرسوده‌شدن آن‌ها است. اما سؤالی که پیش می‌آید این است که آیا واقعاً چقدر این نگرانی جدی است؟
جواب این سؤال به مواردی چون مواد استفاده‌شده، روش و شرایط ساخت قطعه وابستگی زیادی دارد. به هرحال در حال حاضر قایق‌هایی با عمر بیش از 50 سال وجود دارند که با ترمیم به‌موقع و نگه‌داری اصولی هنوز مشغول به سرویس‌دهی هستند و بنا به تحقیقاتی که مجله قایق ایالات‌متحده آمریکا در ژوئن سال 2004 منتشر کرده طبق آمار انجمن ملی صنایع دریایی آمریکا(NMMA) ، از یک‌میلیون قایقی که در سال 2004 فروخته شده 75درصد از آن‌ها دست‌دوم بوده و تولید جدید نبوده است.
بر کسی پوشیده نیست که با گذشت زمان خواص مکانیکی پلیمر ها خواص مکانیکی کامپوزیت ها نزول می‌کند اما این تنزل در قطعات کامپوزیتی شیشه/پلی استر با چه شتاب و شیبی است و مقادیر آن چقدر است؟ به‌طورکلی قطعات فایبرگلاس مدتی پس از تولید تا حدود 30% افت خواص مکانیکی دارند و بعدازآن دیگر تغییر محسوسی در خواص مکانیکی آن‌ها دیده نشده است. این موضوع در تحقیقاتی که شرکت کپستون کره جنوبی روی مخازن فایبرگلاس خود داشته و مقاله‌ای که در سال 2016 در مجله مهندسی پل‌ها منتشرشده مشهود است.
این‌که خواص مکانیکی کامپوزیت ها بعد از گذشت سال‌ها به ثبات می‌رسد را شرکت فایبرگلاس انزو-کورنینگ (Owens-Corning Fiberglass) و گارد ساحلی آمریکا در بوته آزمون گذاشتند. این دو مجموعه در سال 1962 آزمون‌هایی را روی قایق‌های 10 سال کارکرده انجام دادند و در سال 1972 آزمون‌های وسیع‌تری را روی قایق‌هایی انجام داند که عمر کاری 20 ساله داشتند که نشان می‌دهد خواص مکانیکی آن‌ها بعد از گذشت 10 سال تغییر زیاد و قابل‌توجهی نداشته است.
