Mitä ovat vahvistetut muovit?

Vahvistus voidaan määritellä teoksi, jolla tehdään jotain vahvempaa lisäämällä materiaalia, joka tarjoaa lisätukea tai rakennetta. Vahvistetut muovit ovat muovia, jonka ominaisuuksia on parannettu lisäämällä muita materiaaleja. Esimerkiksi lujitetut muovit ovat tyypillisesti kestävämpiä ja kuumenevat vähemmän kuin tavalliset muovit. Vahvistettuja muoveja käytetään eri teollisuudenaloilla erilaisten tuotteiden valmistukseen. Kaksi yleistä tyyppiä ovat lasivahvisteiset muovit (GRP) ja hiilivahvistetut muovit (CRP.)

Muovia pidetään monipuolisena materiaalina. Monissa tapauksissa, jos jotain ei kuitenkaan lisätä, muovit ovat liian heikkoja tarkoituksiin, joita ihmiset haluaisivat käyttää. Näitä heikkoja materiaaleja kutsutaan usein matriisiksi.

Vahvistava muovi yleensä tekee siitä vahvemman ja joustavamman. Lujuus- ja elastisuusasteeseen voivat vaikuttaa sellaiset tekijät kuin lujitemateriaalin tyyppi, materiaalin pitoisuus ja materiaalin sijainti. Kun jotain lisätään matriisiin, syntynyttä tuotetta kutsutaan usein yhdistelmäksi.

GRP: n valmistukseen kuuluu kestomuovin, kuten polyesterin, yhdistäminen lasikuituihin. Tähän on useita menetelmiä, mutta suosittu tapa on tehdä matto lasikuiduista. Tämä voidaan tehdä järjestämällä lasikuidut haluttuihin suuntiin, tekemällä useita kerroksia ja sitomalla ne kestomuovilla. GRP: llä valmistetut tuotteet valmistetaan usein muotteilla.

Uskotaan, että idea kehitettiin Yhdistyneessä kuningaskunnassa toisen maailmansodan aikana, mutta yleensä mitään tiettyä päivämäärää tai keksijää ei tunnisteta. Tällä hetkellä on monia näiden vahvistettujen muovien valmistajia. GRP: tä käytetään usein jahtien, korkean suorituskyvyn autojen ja lentokoneiden osien valmistukseen.

Polymeeri on rakenne, joka koostuu lukuisista toisiinsa yhdistetyistä molekyyleistä. CRP: n valmistaminen sisältää polymeerin, kuten epoksin, yhdistämisen hiilikuituihin. Hiilikuitu valmistetaan yleensä kuumentamalla toisen tyyppistä polymeeriä, kuten polyakryylinitriiliä. Kun tämä prosessi suoritetaan oikein, tuloksena ovat hiilikuidut, jotka tunnetaan myös nimellä hiilikuidut.

CRP valmistetaan usein samanlaisen prosessin kautta kuin GRP: n valmistuksessa. Hiilikuiduista tehdään kangas yhdellä useista prosesseista. Tämän kankaan kerrokset asetetaan sitten muottiin. Myöhemmin epoksiä käytetään muotin täyttämiseen, ja kun se on kuivunut, hiilikankaat toimivat vahvikkeena lisäämättä paljon painoa. CRP: tä käytetään esimerkiksi polkupyörän osien, avaruusalusten osien ja allassauvojen valmistukseen.