انسان از ابتدای خلقت برای حفظ خود یا محل سکونتش از گرما و سرما و خطرات دیگر، عایق‌های محافظتی مانند پشم و موی حیوانات یا چوب و برگ درختان را مورد استفاده قرار داده است. اما با صنعتی شدن دنیا و کاربرد مواد شیمیایی به ویژه نفت، کامپوزیت‌های مقاوم و مستحکمی ساخته شدند که نه‌تنها در صنایع بلکه مردم نیز برای خانه‌های خود از آنها استفاده می‌کنند. یکی از انواع این عایق‌ها فایبرگلاس است که این روزها در صنایع جای خود را باز کرده و رکنی اساسی به حساب می‌آید. در ایران نیز تولید ورق فایبرگلاس از دهه 60 و پس از جنگ ایران و عراق شروع شده است و روز به روز با پیشرفت صنعت مواد مورد استفاده در آن باکیفیت‌تر می‌شوند. انواع فایبرگلاس در بازار موجود است که براساس نیاز از آنها استفاده می‌شود. در صنعت کامپوزیت می‌توان انواع فایبرگلاس را براساس نیاز کارفرما در گستره متنوعی استفاده کرد. در این مقاله قصد داریم به انواع فایبرگلاس و کاربرد آنها در زندگی بشر بپردازیم. پس با ما همراه باشید.
فایبرگلاس چیست و چگونه تهیه می شود؟
تا به حال پشم شیشه را دیده یا لمس کرده‌اید. ماده‌ای سبک و حاصل ذوب شیشه و تبدیل آن به الیاف بسیار ریز بوده که در عین سبکی عایقی مناسب برای حریق به حساب می‌آید. فکر نمی‌کردید که این ماده سبک تا این حد کاربردی باشد نه؟! مزیت خوب این ماده آن را به یک انتخاب اولیه و ثابت در تولید عایق‌های حرارتی تبدیل کرده است. عایق‌کاری ساختمان‌ها به‌ویژه برای تقلیل گرما و سرما آن هم توسط پشم شیشه صنعتی امری بدیهی و متداول به حساب می‌آید. حال تصور کنید ترکیب این الیاف به همراه مواد پلیمری چقدر در محکم بودن محصول نهایی موثر خواهد بود. بله درست حدس زدید این محصول نهایی همان فایبرگلاس است که در دنیای صنعت بسیار پر کاربرد است. ورق فایبرگلاس یک ورقه سبک اما مستحکم در برابر زنگ‌زدگی و خطرات دیگر است. البته شاید جالب باشد که بدانید یکی از بهترین مواد استفاده شده در فایبرگلاس رزین (ماتریس) است، تا مقاومت صفحه را در برابر ضربات و هرگونه خدشه چند برابر کند.
جهت مشاهده لیست قیمت فایبرگلاس کلیک کنید.
تقسیم بندی انواع فایبرگلاس را بشناسیم
کامپوزیت‌های پلیمری یا فایبرگلاس‌ها را براساس رزین به‌کار گرفته شده در آنها، براساس وزن و براساس مدل‌ها تقسیم‌بندی می‌کنند. این عایق براساس رزین به‌کار گرفته شده در آنها سه دسته تقسیم می‌شوند از جمله:
- پلی استر: این ماده در برابر ضربه و خدشه ضعیف است و فایبرگلاس مطمئنی را شکل نمی‌دهد.
- وینیل استر: وینیل استر نسبت به پلی‌استر مقاومت بهتری دارد.
- اپوکسی: پرفروش‌ترین فایبرگلاس‌ها آنهایی هستند که از اپوکسی بالایی ساخته شده باشند؛ چراکه مقاومت بالایی در برابر خوردگی و حریق و همینطور گرما و سرما دارد. این ماده در نوع خود بهترین گزینه برای فایبرگلاس‌هایی است که در کارخانجات و صنایع پر ریسک استفاده می‌شوند.
ذکر این نکته را نیز نباید از قلم انداخت که رزین پلی استر غیر اشباع ارتوفتالیک نیز چیزی کم از اپوکسی ندارد و انواع فایبرگلاس‌های با استحکام بالا و از همه مهم‌تر با قیمت مناسب را شکل می‌دهد.
همچنین انواع فایبرگلاس‌ها براساس وزنشان به انواع ورقه‌های بین 300 تا 1200 گرم و طبق مدل‌های مختلفی که در بازار یافت می‌شوند به انواع موج ریز، موج سینوسی، موج ایرانیت، گلدار و موج ذوزنقه‌ای تقسیم می‌شوند. چگالی فایبرگلاس نیز در حدود 1850- 2000 کیلوگرم بر مترمکعب است.
انواع فایبرگلاس موجود در بازار
فایبرگلاس‌های موجود در بازار براساس ویژگی‌ها و شکلی که دارند به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند.
انواع فایبرگلاس بر اساس ویژگی و خواص
با توجه به اینکه فایبرگلاس دارای انواع مختلفی است، در ادامه به معرفی انواع مختلف این محصول اشاره خواهیم کرد.
فایبرگلاس A
این نوع فایبرگلاس تحت عنوان شیشه A، شیشه قلیایی و یا شیشه سودا نیز شناخته می‌شود و رایج‌ترین نوع فایبرگلاس موجود در بازار است. فایبرگلاس A از موادی همچون سودا، آهک، سیلیکا، دولومیت، آلومینا و غیره ساخته می‌شود و در تولید ظروف شیشه‌ای مانند بطری‌ها، شیشه‌های مربا، شیشه پنجره و غیره کاربرد دارد.
فایبرگلاس C
فایبرگلاس C با نام شیشه C در بازار موجود است که مهمترین مشخصه آن برخورداری از مقاومت شیمیایی بسیار خوب است که ناشی از وجود مقدار بالایی از کلسیم بروسیلیکات در ترکیب آن است. فایبرگلاس نوع C در بافت سطحی لوله‌ها، مخازن نگه‌دارنده آب و مواد خورنده و نیز به‌عنوان لایه خارجی لمینت مورداستفاده قرار می‌گیرد.
فایبرگلاس D
مهمترین ویژگی فایبرگلاس نوع D، پایین بودن ثابت دی‌الکتریک آن به دلیل وجودتری اکسید بور در ترکیب شیمیایی آن است. به‌دلیل چنین مشخصه‌ای، فایبرگلاس D بهترین انتخاب برای استفاده در کابل‌های نوری است. ضمن اینکه، وجود سیلیکات بور در ترکیب آن، ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی را برای آن به همراه دارد. در نتیجه، از این فایبرگلاس در وسایل الکتریکی استفاده می‌شود.
فایبرگلاس E
از فایبرگلاس نوع E تحت عنوان شیشه الکتریکی نیز یاد می‌شود. وزن سبک آن باعث شده است تا در صنایع هوافضا و دریایی بسیار کاربردی باشد. این نوع فایبرگلاس دارای ویژگی پوشش‌دهی مطلوب بوده و یک توازن بسیار خوب بین عملکرد و هزینه برقرار می‌کند. از مهمترین ویژگی‌های فایبرگلاس E می‌توان به دوام بالا، سختی زیاد ،عدم اشتعال‌پذیری، عایق الکتریکی و هزینه پایین اشاره کرد.
فایبرگلاس ECR
فایبرگلاس ECR یا فایبرگلاس الکترونیکی، دارای خواصی همچون استحکام مکانیکی بالا، ضدآب و مقاومت در برابر مواد اسیدی و بازی است. روش تولید سازگار با محیط‌زیست، مهمترین مشخصه‌ای است که فایبرگلاس ECR را نسبت به سایرین متمایز می‌کند. این نوع فایبرگلاس به‌طورکلی از نظر خواصی مانند مقاومت حرارتی بالاتر، خواص مکانیکی بهتر، نشت الکتریکی کمتر، خاصیت ضدآب بهتر و مقاومت شیمیایی بهتر، نسبت به فایبرگلاس نوع E برتری دارد. یکی از کاربردهای معمول فایبرگلاس ECR در تولید پانل‌های شفاف GRP است.
فایبرگلاس ادونتکس
فایبرگلاس ادونتکس نوعی فایبرگلاس صنعتی و جدید است که خواص الکتریکی و مکانیکی فایبرگلاس E را با مقاومت به خوردگی فایبرگلاس ECR ترکیب می‌کند اما قیمتی متناسب با فایبرگلاس E دارد. این نوع فایبرگلاس نقطه ذوب بالاتری داشته و در کاربردهایی که نوسان حرارتی بالا نیاز است مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کاربردهای رایج فایبرگلاس ادونتکس می‌توان به سیستم‌های دفع آب و سیستم فاضلاب، صنایع نفت و گاز و نیز معادن و نیروگاه‌ها اشاره کرد.
فایبرگلاس AR
شیشه مقاوم به قلیا که به فایبرگلاس AR معروف است، کاربرد گسترده‌ای در ساخت بتن دارد. دلیل استفاده از این نوع فایبرگلاس در بتن، به‌دلیل استحکام و انعطاف‌پذیری بالای آن است که مانع ترک خوردن بتن می‌شود. به‌دلیل اینکه حل کردن فایبرگلاس AR در آب سخت است و اینکه تحت تأثیر تغییرات pH قرار نمی‌گیرد، به‌آسانی می‌توان آن را با بتن و فولاد ترکیب کرد.
فایبرگلاس S
فایبرگلاس نوع S با نامه‌ای تجاری فایبرگلاس R یا فایبرگلاس T نیز شناخته می‌شود. این نوع فایبرگلاس دارای استحکام کششی و مدول برشی بیشتر و نیز ویژگی ترشوندگی و مقاومت شیمیایی بهتری نسبت به فایبرگلاس E است. از مهمترین کاربردهای فایبرگلاس S می‌توان به صنایع دفاعی و هوافضا مانند ساخت سپر سخت بالستیک اشاره کرد. به‌دلیل هزینه تولید بالا، فایبرگلاس S در حجم کمتری تولید می‌شود و تنها در صنایع خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فایبرگلاس S2
این نوع فایبرگلاس دارای بیشترین مقدار سیلیکا در ترکیب شیمیایی خود است و بالاترین عملکرد را در بین انواع فایبرگلاس موجود در بازار دارد. به‌همین دلیل، از نظر عملکرد، وزن، مقاومت به حرارت، استحکام فشاری و نیز مقاومت به ضربه، بهترین نوع فایبرگلاس است. صنایع کامپوزیت و بافندگی بیشترین استفاده را از این نوع فایبرگلاس دارند.
فایبرگلاس M
مشخصه اصلی فایبرگلاس نوع M، خواص کشسانی آن است که به‌دلیل وجود بریلیم در ترکیب آن ناشی می‌شود.
فایبرگلاس Z
یکی دیگر از فایبرگلاس‌هایی که برای تقویت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد، فایبرگلاس نوع Z است. در صنعت نیز برای تولید محصولات شفاف از این نوع فایبرگلاس استفاده می‌شود. فایبرگلاس Z به‌دلیل پایداری در برابر فشار مکانیکی، پرتوهای فرابنفش، نمک، خراش مکانیکی، حرارت و غیره، یکی از بادوام‌ترین انواع فایبرگلاس موجود در بازار است.
انواع فایبرگلاس بر اساس شکل
فایبرگلاس‌ها در قالب یکی از اشکال زیر در بازار موجود هستند:
- طناب
- حصیر پوششی
- پارچه‌های بافتنی
- حصیر دارای تاره‌های جداشده
- ورق فایبرگلاس
در بین موارد یادشده در بالا، انواع ورق فایبرگلاس بیشترین کاربرد را دارند. البته ورق‌های فایبرگلاس خود دارای تنوع و انواع مختلفی بوده که از نظر ظاهر و کاربرد، از یکدیگر متمایز می‌شوند. مهمترین ورق‌های فایبرگلاس موجود در بازار عبارت‌اند از:
ساندویچ پانل فایبرگلاس
ساندویچ پانل فایبرگلاس اغلب در محیط‌های شیمیایی و مرطوب به‌کار برده می‌شود و جنس دیواره آن از فایبرگلاس و پلیاورتان است که استحکام و دوام بالا را برای آن به همراه دارد. ساندویچ پانل‌های فایبرگلاس در سه حالت کفی، دیواری و سقفی موجود بوده و در زیرگذرها، پل‌ها و دکوراسیون داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهمترین مزیت این نوع فایبرگلاس خاصیت ضد آب بودن، مقاوم به ضربه، مقاوم به اشعه UV، تنوع در رنگ و قابلیت ترکیب شدن با مصالح دیگر است. ضمن اینکه، شکنندگی بالا، وزن سبک و عدم قابلیت استفاده در مناطق بادخیز و نیز تغییر رنگ در برابر آفتاب ممکن است برخی کاربردهای آن را محدود کند.
ورق فایبرگلاس شفاف
این نوع فایبرگلاس به‌نوعی یک ورق فایبرگلاس مرجع محسوب می‌شود چون هم از مشخصه ظاهری و هم روش تهیه آن می‌توان برای تولید سایر انواع ورق‌های فایبرگلاس استفاده کرد. اهر شفاف آن سبب می‌شود که بیشترین تشابه را با شیشه داشته باشد درحالی‌که از لحاظ قیمت و ایمنی، برتر از شیشه است. این نوع ورق فایبرگلاس در محیط‌هایی که عبور نور در آنها مهم است، بیشترین کاربرد را دارد.
ورق فایبرگلاس تخت
این نوع، پرمصرف‌ترین ورق فایبرگلاس است و در ضخامت‌های مختلف تولید می‌شود که یکی از انواع آن، تلق فایبرگلاس است. از رول‌های متراژ بالای ورق فایبرگلاس تخت در کاربردهای معمول ساختمانی استفاده می‌شود.
ورق فایبرگلاس موج دار
ورق فایبرگلاس موج‌دار که در کاربردهای ساخت‌وساز و صنایع عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، یکی از جذاب‌ترین انواع فایبرگلاس موجود در بازار است. به دلیل برخورداری از خواصی همچون دفع کنترل‌شده آب و قابلیت شکست تابش نور، از ورق فایبرگلاس تخت به‌عنوان پوشش سقف‌ها استفاده می‌شود.
ورق فایبرگلاس ضخیم
وجود الیاف شیشه و تقویت شدن فایبرگلاس‌ها با پلاستیک، این مواد خاصیت عایق بودن بسیار خوبی دارند اما گاهی لازم است برای برخی کاربردهای خاص مانند پانل‌های جداکننده، در ضخامت‌های بیشتری تولید شوند. استفاده به‌عنوان عایق در مکان‌های پرخطر و نیز سالن‌های ورزشی ازجمله کاربردهای رایج این نوع ورق فایبرگلاس است.
ورق فایبرگلاس رنگی
به‌منظور بهبود زیبایی ظاهری ورق‌های فایبرگلاس، می‌توان آنها را در انواع رنگ‌های جذاب قالب‌ریزی کرد. اما باید توجه داشت که از ورق فایبرگلاس رنگی در کاربردهایی که در معرض نور خورشید قرار دارند استفاده نشود چراکه منجر به تغییر رنگ آن به‌مرور زمان می‌شود.
سایر کاربردهای فایبرگلاس
همانطور که در ابتدای مقاله نیز گفتیم این کامپوزیت‌های پلیمری به خاطر مواد خاص به کار برده شده در آنها استحکام بالایی دارند. استفاده از الیاف شیشه در انواع سوزنی، سه بعدی، اطلسی و…، و گاهی برای استحکام بیشتر ترکیب الیاف گلاس با الیاف کولار و کربن مقاومت و کشش فیزیکی آن را در برابر ضربه و خوردگی چند برابر می‌کنند. به‌همین دلیل انواع فایبرگلاس در صنایع و موارد دیگر بسیار استفاده می‌شوند. از جمله کاربردهای آن را می‌توان در مواردی که در ذیل می‌آیند شرح داد:
- در پارکینگ‌ها، مجتمع‌ها، ساختمان‌ها و… به وفور استفاده می‌شوند.
- در ساخت امکانات تفریحی و زیبایی‌سازی شهری مانند ساخت مجسمه‌هایی که در میادین و پارک‌ها دیده می‌شوند، نیمکت‌های پارک‌ها، نماهای شهری، دکورهای شهری، نماهای دکوراتیو و… استفاده می‌شوند.
- در ساخت استخر، جکوزی یا حتی سینک‌های ظرفشویی و روشویی جزء متریال‌های ثابت هستند.
- در طراحی داخلی ساختمان‌ها، ویترین مغازه‌هاو… مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در ساخت بدنه و کاور تجهیزات پزشکی مورد استفاده هستند.
- بسیاری از قطعات کامپوزیتی خودروها از فایبرگلاس تشکیل شده است.
- در صنایع مختلف نظامی و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در ساخت بدنه و کاور دستگاه‌های صنعتی نیز کاربرد دارند.
- در ساخت نورگیر سالن‌های سوله سقف یا بدنه آنها استفاده می‌شود.
- در گلخانه‌ها یک ماده پرکاربرد است.
مواردی که در بالا ذکر شد نمونه‌هایی از کاربرد انواع فایبرگلاس هستند؛ ضمن اینکه این عایق‌های مستحکم را در تمام کارخانه‌جات و تولیدی‌ها می‌توان یافت تا امنیت ابزارها و افراد شاغل در این مکان‌ها را تضمین کند.
مزایای فایبرگلاس و کامپوزیت چیست؟
گفتیم که انواع فایبرگلاس‌ها به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله مزایای آنها را می‌توان در موارد زیر بیان کرد:
- مقاوم در برابر مواد شیمیایی و اشعه UV
- مقرون‌به‌صرفه بودن از نظر اقتصادی
- سبک و مستحکم بودن در برابر ضربه
- قابل استفاده در انواع شکل و طرح‌های مختلف
فایبر گلاس چگونه در صنایع استفاده می شوند؟
همانطور که مطرح شد فایبرگلاس به‌دلیل خاصیت استحکام و در عین حال سبک بودن یکی از نقش‌های اصلی را در صنایع بازی می‌کند. از جمله کاربرد آنها در صنایع را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:
- برای عایق مخازن آب و اسید از فایبرگلاس بسیار استفاده می‌شود؛ چراکه از پوسیدگی و ضربه به مخازن جلوگیری می‌کند.
- در صنعت خودروسازی برای تولید قطعات خودرو مانند سپر، کابین و اجزاء فنی آن استفاده می‌شود.
- در ساخت ایرانیت اعلب از فایبرگلاس استفاده می‌شود.
- از انواع فایبرگلاس در ساخت سیلوهای سیمانی استفاده می‌شود.
- در صنایع دریایی و هوایی نیز کاربرد زیادی دارند.
جمع بندی
دیدیم که این ورقه سبک و در عین حال مستحکم چقدر کاربردی و ارزشمند است. نه تنها در صنایع بلکه در ساختمان‌ها و دکوراسیون شهری نیز کاربرد دارد که این نشان‌دهنده ارزشمند بودن آن است. البته باید این نکته را نیز ذکر کرد که با پیشرفت صنایع شیمیایی و نفتی روز به روز انواع فایبرگلاس‌های باکیفیت‌تر و محکم‌تر از قبل به بازار عرضه می‌شود. تنوع، سبکی، استحکام و قیمت مناسب فایبرگلاس موجب شده تا بیشتر از سایر مواد عایقی بی‌کیفیت مورد توجه قرار گیرد. اگر قصد دارید یک کامپوزیت مناسب و با دوام برای فعالیت صنعتی خود تهیه کنید حتما فایبرگلاس را امتحان کنید. قطعا فایبرگلاس می‌تواند یک متریال مناسب برای شما باشد.
سؤالات متداول