Εισαγωγή Fiberglass και Παραγωγή

Ιστορία

Ίνες γυαλιούπαράγονται εδώ και αιώνες, αλλά το παλαιότερο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας απονεμήθηκε στον Πρώσο εφευρέτη Hermann Hammesfahr (1845–1914) στις ΗΠΑ το 1880.

Η μαζική παραγωγή γυάλινων κλώνων ανακαλύφθηκε κατά λάθος το 1932 όταν η Games Slayter, ερευνήτρια στο Owens-Ιλινόις, κατεύθυνε έναν πίδακα πεπιεσμένου αέρα σε ένα ρεύμα λιωμένου γυαλιού και παρήγαγε ίνες. Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας γι' αυτή τη μέθοδο παραγωγής υαλοβάμβακα υποβλήθηκε για πρώτη φορά το 1933. Ο Owens προσχώρησε στην εταιρεία Corning το 1935 και η μέθοδος προσαρμόστηκε από τον Owens Corning για να παράγει το πατενταρισμένο "Fiberglas" του (που γράφεται με ένα "s") το 1936. Αρχικά, το Fiberglas ήταν ένα πολύ χρήσιμο υαλοβάμβακα που το έφτιαχνε ως υαλοβάμβακα. μονωτή, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες.

Μια κατάλληλη ρητίνη για το συνδυασμό του fiberglass με ένα πλαστικό για την παραγωγή ενός σύνθετου υλικού αναπτύχθηκε το 1936 από την du Pont. Ο πρώτος πρόγονος των σύγχρονων πολυεστερικών ρητινών είναι η ρητίνη της Cyanamid του 1942. Μέχρι τότε χρησιμοποιούνταν συστήματα ωρίμανσης υπεροξειδίου. Με το συνδυασμό υαλοβάμβακα και ρητίνης η περιεκτικότητα σε αέριο του υλικού αντικαταστάθηκε από πλαστικό. Αυτό μείωσε τις ιδιότητες μόνωσης σε τιμές τυπικές του πλαστικού, αλλά τώρα για πρώτη φορά, το σύνθετο υλικό έδειξε μεγάλη αντοχή και υπόσχεση ως δομικό και δομικό υλικό. Πολλά σύνθετα υλικά από υαλοβάμβακα συνέχισαν να ονομάζονται "fiberglass" (ως γενική ονομασία) και το όνομα χρησιμοποιήθηκε επίσης για το προϊόν υαλοβάμβακα χαμηλής-πυκνότητας που περιέχει αέριο αντί για πλαστικό.

Ο Ray Greene του Owens Corning πιστώνεται με την παραγωγή του πρώτου σύνθετου σκάφους το 1937, αλλά δεν προχώρησε περαιτέρω εκείνη την εποχή λόγω της εύθραυστης φύσης του πλαστικού που χρησιμοποιήθηκε. Το 1939 αναφέρθηκε ότι η Ρωσία κατασκεύασε ένα επιβατηγό σκάφος από πλαστικά υλικά και οι Ηνωμένες Πολιτείες μια άτρακτο και τα φτερά ενός αεροσκάφους. Το πρώτο αυτοκίνητο που είχε σώμα από ίνες{4}}γυαλιού ήταν ένα πρωτότυπο του 1946 του Stout Scarab, αλλά το μοντέλο δεν μπήκε στην παραγωγή.

Παραγωγή

Η διαδικασία κατασκευής υαλοβάμβακα ονομάζεται pultrusion. Η διαδικασία κατασκευής ινών γυαλιού κατάλληλων για ενίσχυση χρησιμοποιεί μεγάλους κλιβάνους για να λιώσει σταδιακά την πυριτική άμμο, τον ασβεστόλιθο, τον καολίνη, τον φθοραδάαντα, τον κολομανίτη, τον δολομίτη και άλλα ορυκτά μέχρι να σχηματιστεί υγρό. Στη συνέχεια εξωθείται μέσω δακτυλίων, που είναι δέσμες πολύ μικρών ανοιγμάτων (συνήθως διαμέτρου 5–25 μικρομέτρων για E{4}}Glass, 9 μικρομέτρων για S-Glass).

Αυτά τα νημάτια στη συνέχεια ταξινομούνται (επικαλύπτονται) με ένα χημικό διάλυμα. Τα μεμονωμένα νημάτια είναι τώρα δεσμευμένα σε μεγάλους αριθμούς για να παρέχουν μια περιπλάνηση. Η διάμετρος των νημάτων και ο αριθμός των νημάτων στο περιπλανώμενο, καθορίζουν το βάρος του, συνήθως εκφρασμένο σε ένα από τα δύο συστήματα μέτρησης: απόδοση ή γιάρδες ανά λίβρα (ο αριθμός των γιάρδων ίνας σε μία λίβρα υλικού, επομένως ένας μικρότερος αριθμός σημαίνει βαρύτερη περιπλάνηση). Παραδείγματα τυπικών αποδόσεων είναι 225yield, 450yield, 675yield.tex ή γραμμάρια ανά km (πόσα γραμμάρια ζυγίζει 1 km περιπλάνησης, ανεστραμμένα από την απόδοση· επομένως ένας μικρότερος αριθμός σημαίνει πιο ελαφριά περιπλάνηση). Παραδείγματα τυπικού tex είναι τα 750tex, 1100tex, 2200tex.

Αυτές οι περιστροφές χρησιμοποιούνται στη συνέχεια είτε απευθείας σε μια σύνθετη εφαρμογή όπως η εκτόξευση, η περιέλιξη νήματος (σωλήνας), η περιέλιξη με όπλο (όπου ένα αυτοματοποιημένο πιστόλι κόβει το γυαλί σε μικρά μήκη και το ρίχνει σε ένα πίδακα ρητίνης, που προβάλλεται στην επιφάνεια ενός καλουπιού), είτε σε ένα ενδιάμεσο βήμα, για την κατασκευή υφασμάτων με προσανατολισμό σε μικρά κομμάτια (όπως κομμένα κομμένα υφάσματα SM) μήκη ινών όλα ενωμένα μεταξύ τους), υφαντά υφάσματα, πλεκτά υφάσματα ή υφάσματα μονής κατεύθυνσης.