V aplikáciách, kde je spotrebiteľ konečným používateľom, musia kompozitné materiály zvyčajne spĺňať určité estetické požiadavky. Avšakmateriály vystužené vláknamisú rovnako cenné v priemyselných aplikáciách, kde sú odolnosť voči korózii, vysoká pevnosť a trvanlivosť hnacími silami výkonu. #ManuálZdrojov#Funkcia#Nahrať
Hoci použitie kompozitných materiálov vo vysokovýkonných koncových trhoch, ako je letecký a automobilový priemysel, často priťahuje rozsiahlu pozornosť priemyslu, faktom je, že väčšina spotrebovaných kompozitných materiálov sa používa v dieloch, ktoré nie sú vysokovýkonné. Priemyselný koncový trh patrí do tejto kategórie, kde vlastnosti materiálov zvyčajne kladú dôraz na odolnosť voči korózii, odolnosť voči poveternostným vplyvom a trvanlivosť.
Trvanlivosť je jedným z cieľov spoločnosti SABIC (so sídlom v Rijáde v Saudskej Arábii), ktorá sa nachádza vo výrobnom závode op Zoom v holandskom Bergene. Závod začal prevádzku v roku 1987 a spracováva chlór, silné kyseliny a zásady pri vysokých teplotách. Ide o vysoko korozívne prostredie a oceľové rúry môžu zlyhať už v priebehu niekoľkých mesiacov. Aby sa zabezpečila maximálna odolnosť proti korózii a spoľahlivosť, spoločnosť SABIC si od samého začiatku vybrala ako kľúčové rúry a zariadenia plast vystužený sklenenými vláknami (GFRP). Zlepšenia materiálov a výroby v priebehu rokov viedli k návrhu kompozitných dielov. Životnosť sa predĺžila na 20 rokov, takže nie je potrebné ich časté vymieňať.
Spoločnosť Versteden BV (Bergen op Zoom, Holandsko) od začiatku používala rúry, kontajnery a komponenty z GFRP vyrobené zo živice od spoločnosti DSM Composite Resins (teraz súčasť spoločností AOC, Tennessee, USA a Schaffhausen, Švajčiarsko). V závode bolo nainštalovaných celkovo 40 až 50 kilometrov kompozitných potrubí vrátane približne 3 600 úsekov potrubí rôznych priemerov.
V závislosti od konštrukcie, veľkosti a zložitosti dielu sa kompozitné komponenty vyrábajú metódou navíjania vlákien alebo ručného pokládkovania. Typická konštrukcia potrubia pozostáva z vnútornej antikoróznej vrstvy s hrúbkou 1,0 – 12,5 mm, aby sa dosiahla najlepšia chemická odolnosť. Štruktúrna vrstva s hrúbkou 5 – 25 mm môže poskytnúť mechanickú pevnosť; vonkajší náter má hrúbku približne 0,5 mm, čo môže chrániť výrobné prostredie. Vložka poskytuje chemickú odolnosť a pôsobí ako difúzna bariéra. Táto vrstva bohatá na živicu je vyrobená zo skleneného závoja C a sklenenej rohože E. Štandardná nominálna hrúbka je medzi 1,0 a 12,5 mm a maximálny pomer sklo/živica je 30 % (na základe hmotnosti). Niekedy sa protikorózna bariéra nahrádza termoplastickou výstelkou, aby sa preukázala väčšia odolnosť voči špecifickým materiálom. Materiál výstelky môže zahŕňať polyvinylchlorid (PVC), polypropylén (PP), polyetylén (PE), polytetrafluóretylén (PTFE), polyvinylidénfluorid (PVDF) a etylénchlórtrifluóretylén (ECTFE). Viac informácií o tomto projekte si môžete prečítať tu: „Potrubia odolné voči korózii na dlhé vzdialenosti.“
Pevnosť, tuhosť a nízka hmotnosť kompozitných materiálov sa stávajú čoraz výhodnejšími aj v samotnej výrobnej oblasti. Napríklad CompoTech (Sušice, Česká republika) je spoločnosť poskytujúca integrované služby, ktorá sa zaoberá návrhom a výrobou kompozitných materiálov. Zameriava sa na pokročilé a hybridné aplikácie navíjania vlákien. Pre spoločnosť Bilsing Automation (Attendorn, Nemecko) vyvinula robotické rameno z uhlíkových vlákien na premiestňovanie užitočného zaťaženia s hmotnosťou 500 kilogramov. Zaťaženie a existujúce oceľovo-hliníkové nástroje vážia až 1 000 kg, ale najväčší robot pochádza od spoločnosti KUKA Robotics (Augsburg, Nemecko) a dokáže zvládnuť iba 650 kg. Celohliníková alternatíva je stále príliš ťažká, čo vedie k hmotnosti užitočného zaťaženia/nástroja 700 kg. Nástroj z uhlíkových vlákien znižuje celkovú hmotnosť na 640 kg, čo umožňuje použitie robotov.
Jedným z CFRP komponentov, ktoré spoločnosť CompoTech dodala spoločnosti Bilsing, je výložník v tvare T (T-shaped boom), čo je nosník v tvare T so štvorcovým profilom. Výložník v tvare T je bežnou súčasťou automatizačných zariadení, ktoré sa tradične vyrábajú z ocele a/alebo hliníka. Používa sa na prenos dielov z jedného výrobného kroku do druhého (napríklad z lisu do dierovacieho stroja). Výložník v tvare T je mechanicky spojený s T-tyčou a rameno sa používa na premiestňovanie materiálov alebo nedokončených dielov. Nedávny pokrok vo výrobe a dizajne zlepšil výkon CFRP T klavírov z hľadiska kľúčových funkčných charakteristík, z ktorých hlavnými sú vibrácie, priehyb a deformácia.
Táto konštrukcia znižuje vibrácie, priehyb a deformáciu v priemyselných strojoch a pomáha zlepšiť výkon samotných komponentov a strojov, ktoré s nimi pracujú. Viac o ramene CompoTech si prečítajte tu: „Kompozitné rameno T-Boom môže urýchliť priemyselnú automatizáciu.“
Pandémia COVID-19 inšpirovala niekoľko zaujímavých riešení na báze kompozitov zameraných na riešenie problémov, ktoré táto choroba predstavuje. Spoločnosť Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) sa inšpirovala polykarbonátovou a hliníkovou testovacou stanicou COVID-19, ktorú navrhla a postavila nemocnica Brigham and Women's Hospital (Boston, Massachusetts, USA) začiatkom tohto roka. Spoločnosť Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontario, Kanada) vyvinula vlastnú ľahšiu verziu s použitím kompozitných materiálov vystužených sklenenými vláknami.
IsoBooth od tejto spoločnosti je založený na dizajne pôvodne vyvinutom výskumníkmi na Harvardskej lekárskej fakulte, ktorý umožňuje lekárom stáť vo vnútri oddelene od pacientov a vykonávať testy výtermi z vonkajších rúk v rukaviciach. Polica alebo prispôsobený podnos pred kabínou je vybavený testovacími súpravami, pomôckami a nádržkou na dezinfekčné obrúsky na čistenie rukavíc a ochranných krytov medzi pacientmi.
Dizajn Imagine Fiberglass spája tri priehľadné polykarbonátové priehľadné panely s tromi farebnými panelmi zo sklenených vlákien/polyesterových vlákien. Tieto vláknité panely sú vystužené polypropylénovým voštinovým jadrom tam, kde je potrebná dodatočná tuhosť. Kompozitný panel je zvonku tvarovaný a potiahnutý bielym gélovým náterom. Polykarbonátový panel a otvory pre ramená sú opracované na CNC frézkach Imagine Fiberglass; jediné diely, ktoré sa nevyrábajú interne, sú rukavice. Kabína váži približne 40 kg, ľahko ju prenášajú dvaja ľudia, má hĺbku 81 cm a je určená pre väčšinu štandardných komerčných dverí. Viac informácií o tejto aplikácii nájdete na stránke: „Kompozity zo sklenených vlákien umožňujú ľahšiu konštrukciu testovacej lavice COVID-19.“
Vitajte v online publikácii SourceBook, ktorá je ekvivalentom Sprievodcu kupujúceho pre kompozitný priemysel SourceBook, ktorý každoročne vydáva spoločnosť CompositesWorld.
Prvá komerčná skladovacia nádrž v tvare V od spoločnosti Composites Technology Development Company ohlasuje rast navíjania vlákien pri skladovaní stlačeného plynu.