23948sdkhjf

Värt att veta om kompositer

Glasfiber har använts under många århundraden som dekoration men det var först i slutet av 1930-talet som forskare vid Owens-Illinois Glass Company och Corning Glass Work lyckades tillverka den typ av glasfiber som i dagsläget används för armering av plast. Inom fritidsbåtsbranschen insåg man tidigt den stora fördelen med att bygga skrov och däck av glasfiberarmerad plast och redan 1937 tillverkade Ray Greene i Toledo, USA, en motorbåt baserad på glasfiberarmerad plast. Det dröjde dock till mitten av 1950-talet innan det tog verklig fart med att bygga fritidsbåtar av glasfiber och polyester. En av de första "plastbåtarna" som byggdes i Sverige var Realloy-Pilen som tillverkades av Livbåtsvarvet Allmags Varv på Orust. I Linköping utvecklade Saab Aircraft vid samma tidpunkt ett luftintag till J 35 Draken baserat på glasfiberarmerad epoxi. Luftintaget innehöll mer än 60 volymsprocent glasfiber och tillverkades med hjälp av RTM (Resin Transfer Moulding). Även fordonsindustrin såg tidigt fördelarna med att använda glasfiberarmerad plast för att bygga lätta och starka komponenter och Malmö Flygindustri (MFI) tillverkade i början av 1950-talet en kaross i glasfiberförstärkt plast åt Volvo Personvagnar samt en konceptbil (MFI-13) åt Saab Automobile. Denna konceptbil kom senare att bli förlaga till Saab Sonett, till vilken Trelleborgsplast i Ljungby handlaminerade karossen och tillverkade dörrar, motorhuv och strålkastarinfästningar med hjälp varmformning. Ett första steg mot dagens högpresterande kolfiber togs 1958 då dr. Roger Bacon vid Union Carbide i Cleveland, USA, tillverkade kolfiber baserad på silke. Fibern bestod dock endast av ca 20% kol och hade därför relativt dåliga mekaniska egenskaper. En klar förbättring erhölls då man i början av 1960-talet bytte från silke till polyakrylnitril (PAN) som utgångsmaterial. Det stora genombrottet för kolfiber kom dock 1963 då Royal Aircraft Establishment (RAE) i Farnborough, England, utvecklade och patenterade en metod för tillverkning av högpresterande kolfiber. Saab Aircraft började i slutet av 1960-talet att tillverka flygplanskomponenter baserade på kolfiberförstärkt epoxi, t ex trimroder till SK-60. Man fortsatte sedan att tillverka kolfiberförstärkta plastkomponenter till Saab 340, Saab 2000 och J 37 Viggen och hela 7-8% av strukturvikten på Saab 340 består av fiberarmerad plast. Under 1980-talet drev Volvo ett antal utvecklingsprojekt gällande kolfiberförstärkta komponenter, t ex stötstänger, krängningshämmare och balkar. Komponenterna upp- fyllde med lätthet de krav som förelåg men ansågs vara allt för dyra för att kunna konkurrera med metallösningar. Att använda polymera fiberkompositer som konstruktionsmaterial vid tillverkning av nya flygplan är i dagsläget en självklarhet. Som exempel kan nämnas Boeing 787 Dreamliner som består av 50 vikt% kompositmaterial (mestadels kolfiberarmerad epoxi). Helikoptrar byggs också till stor del av polymera fiberkompositer, på grund av materialets utmärkta utmattningsegenskaper, och både skrov och rotorblad till försvarets nya helikopter (HKP 14) är baserade på glas- och kolfiberförstärkt härdplast. Fordon Volvo Personvagnar har under åren utvecklat och använt sig av en stor mängd olika komponenter baserade på glasfiberarmerad plast, t ex bakluckor, frontpaneler, sätesramar, instrumentbrädor, kåpor och underkörningsskydd. Fördelar med glasfiberarmerad plast i fordonstillämpningar är låg vikt, hög hållfasthet, stor designfrihet, samt bra korrosionsbeständighet. Glasfiberarmerad polyester har varit det helt dominerande materialet för skrov och däck till fritidsbåtar sedan 1950-talet eftersom materialet har bra mekaniska egenskaper, utmärkt vädertålighet, litet behov av underhåll, samt relativt lågt pris. För skrov och däck till tävlingsbåtar används dock oftast kolfiberarmerad epoxi eftersom man då kan erhålla styvare och lättare konstruktioner. Till exempel är Ericsson 4, som vann det senaste Volvo Ocean Race, till största del tillverkad av kolfiberarmerad epoxi. Vindkraftsindustrin är i dagsläget en stor användare av polymera fiberkompositer. För- delar med att tillverka vindkraftsblad av denna typ av material är låg vikt, hög styv- het och styrka, stor designfrihet, bra korrosionsbeständighet, samt utmärkta utmattningsegenskaper. En stor mängd olika sport- och fritidsartiklar tillverkas i dagsläget av polymera fiberkompositer, t ex hjälmar, cykelramar, skidor, stavar, racketar, klubbor, kanoter och surfbrädor. Den vanligaste materialkombinationen för sport- och fritidsartiklar är kolfiberarmerad epoxi, men även glas- och aramidfiberarmerade plaster är vanligt förekommande. Attraktiva fördelar med polymera fiberkompositer för sport- och fritidsartiklar är bland annat låg vikt, hög styvhet och hållfasthet, samt stor designfrihet. Inom det medicinska området används polymera fiberkompositer både för invärtes bruk (t ex höftledsproteser) och utvärtes bruk (t ex ortoser och benproteser). Den stora designfriheten erbjuder fantastiska möjligheter till individuell anpassning av skydd och hjälpmedel. Kolfiberarmerad plast används även för tillverkning av röntgenbord och bårar eftersom materialet inte skärmar röntgenstrålning och därmed underlättar bildexponering och undersökning. Fördelar med att använda fiberarmerad plast för medicinska tillämpningar är förutom stor designfrihet och liten skärmning av röntgenstrålning även låg vikt, hög styvhet och hållfasthet, låg termisk ledningsförmåga, samt biokompatibilitet. Polymera fiberkompositer används även för en mängd olika infrastrukturtillämpning- ar, t ex rör, tankar, reningsanläggningar, broar, broförstärkningar, plank, dörr- och fönsterkarmar, fasadbeklädnad, balkonger, m m. Egenskaper som gör polymera fiberkompositer attraktiva för infrastrukturtillämpningar är bland annat låg vikt, dimensionsstabilitet, kemikaliebeständighet, termisk isolering, korrosionsbeständighet, designfrihet samt litet behov av underhåll.

Kommentera en artikel
Utvalda artiklar

Nyhetsbrev

Sänd till en kollega

0.095