FRP เทียบกับ GRP
ในวิศวกรรมสมัยใหม่ วัสดุมีบทบาทสำคัญในการกำหนดการออกแบบ โครงสร้าง ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ บางครั้ง วัสดุทางวิศวกรรมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอาจไม่ตรงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น วัสดุใหม่จึงได้รับการพัฒนาเพื่อรองรับความต้องการทางวิศวกรรมที่หลากหลาย โดยการรวมวัสดุตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปเข้าด้วยกัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าวัสดุคอมโพสิต
คอนกรีต ไม้อัด แอโรเจล และคาร์บอนไฟเบอร์เป็นโพลีเมอร์เสริมแรง ทั้งหมดเป็นวัสดุคอมโพสิต บทความนี้เน้นที่วัสดุคอมโพสิตประเภทหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าพอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใย วัสดุเหล่านี้มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และทนทาน
พลาสติกเสริมแรงด้วยไฟเบอร์/โพลีเมอร์ (FRP) คืออะไร
โพลีเมอร์เสริมเส้นใยประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก; เส้นใยและพอลิเมอร์เมทริกซ์ ใน FRP เส้นใยจะถูกฝังอยู่ในพอลิเมอร์เมทริกซ์ โครงสร้างนี้ให้คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่แตกต่างจากคุณสมบัติของวัสดุแต่ละชนิดอย่างสิ้นเชิง อันที่จริง วัสดุเหล่านี้เป็นไปตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่สูงกว่าวัสดุทั่วไป ดังนั้นวัสดุผสมจึงถูกนำไปใช้ในงานการผลิตที่มีความซับซ้อนน้อยกว่าจนถึงซับซ้อนและมีความต้องการสูง อุตสาหกรรมเครื่องกล โยธา ชีวการแพทย์ ทางทะเล และอวกาศเป็นผู้ใช้หลักของวัสดุคอมโพสิต
หน้าที่หลักของเส้นใยคือการให้ความแข็งแรงและความแข็งแก่วัสดุ แต่เส้นใยเพียงอย่างเดียวนั้นเปราะ (เช่น แก้ว) ดังนั้นเส้นใยจึงถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุพอลิเมอร์ พอลิเมอร์เมทริกซ์ยึดเส้นใยไว้ในตำแหน่งและถ่ายโอนโหลดระหว่างเส้นใย นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดแรงเฉือนระหว่างแผ่น
เส้นใยที่ใช้ในงานคอมโพสิตมีดังนี้ E-glass, S-glass, Quartz, Aramid (Kevlar 49), Spectra 1000, Carbon (AS4), Carbon (IM-7), Graphite (P-100) และโบรอน Polyesters, Vinyl Esters, Epoxies, Bismaleimides, Polyimides และ Phenolics เป็นโพลีเมอร์ที่ใช้ พอลิเมอร์แต่ละตัวมีคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่แตกต่างกัน จึงมีส่วนทำให้โครงสร้างประกอบแตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ คุณสมบัติของคอมโพสิตจึงแตกต่างกันไปตามโพลิเมอร์
โพลีเอสเตอร์และไวนิลเป็นวัสดุต้นทุนต่ำ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในเชิงพาณิชย์ อีพ็อกซี่ใช้สำหรับเมทริกซ์ไฟเบอร์แบบต่อเนื่องที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ยังทำงานได้ดีกว่าไวนิลและโพลีเอสเตอร์ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง Bismaleimides และ Polyimides เป็นเมทริกซ์เรซินที่มีอุณหภูมิสูงสำหรับใช้ในงานวิศวกรรมที่มีความสำคัญต่ออุณหภูมิ ฟีนอลคือระบบเรซินที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งกันควันและไฟได้ดี จึงใช้ในการตกแต่งภายในเครื่องบิน
พลาสติกเสริมใยแก้ว (GRP) / พลาสติกเสริมใยแก้ว (GFRP) คืออะไร
พลาสติกเสริมแรงแก้ว หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าไฟเบอร์กลาส เป็นโพลีเมอร์เสริมใยแก้วที่มีเส้นใยแก้วในโครงสร้างคอมโพสิต โพลีเมอร์มักจะเป็นอีพ็อกซี่ โพลีเอสเตอร์ หรือไวนิล วัสดุไฟเบอร์กลาสมักใช้ในเครื่องบินพักผ่อนและเครื่องร่อนประสิทธิภาพสูง เรือ รถยนต์ อ่างอาบน้ำ อ่างน้ำร้อน ถังเก็บน้ำ ผลิตภัณฑ์มุงหลังคา ท่อ หุ้ม หล่อ กระดานโต้คลื่น และสกินประตูภายนอก
FRP กับ GRP ต่างกันอย่างไร
• FRP เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีเส้นใยความแข็งแรงสูงรวมอยู่ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ ใช้ในเชิงพาณิชย์และงานวิศวกรรมจำนวนมากเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา FRP ใช้กันอย่างแพร่หลายแทนโลหะและไม้ ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือการใช้โพลีเมอร์เสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) แทนอะลูมิเนียมและไททาเนียมหรือเหล็กกล้าเกรดสูงในเครื่องบิน
• ไฟเบอร์กลาสหรือ GRP เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากเส้นใยแก้วและใช้โพลีเอสเตอร์ ไวนิล หรืออีพ็อกซี่เป็นพอลิเมอร์ ใช้ทำเครื่องร่อน เรือ และอ่างอาบน้ำ ไฟเบอร์กลาสใช้สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์เป็นหลัก ไฟเบอร์กลาสเป็นไฟเบอร์กลาสชนิดหนึ่ง
