FRP

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

FRP (ang. Fiber Reinforced Polymerpolimer zbrojony włóknami) – jest to materiał kompozytowy wykonany z polimerowej matrycy wzmocnionej włóknami. Najczęściej stosowane są włókna szklane, węglowe, aramidowe, bazaltowe i mieszane np. bazaltowo-węglowe. Rzadko stosowane są inne włókna takie jak papierowe, drewniane lub azbestowe. Jako matryce najczęściej stosuje się żywice epoksydowe, poliestrowe lub winyloestrowe.

Proces produkcji[edytuj | edytuj kod]

Powstawanie kompozytu FRP obejmuje dwa odrębne procesy. W pierwszym z nich materiał włóknisty jest wytwarzany i formowany. W drugim procesie materiały włókniste są zatapiane w matrycy podczas formowania kompozytu.

Rodzaje kompozytów[edytuj | edytuj kod]

Najczęściej spotykane kompozyty FRP to:

  • polimery zbrojone włóknami węglowymi (CFRP - ang. Carbon Fibre Reinforced Polymer)
  • polimery zbrojone włóknami szklanymi (GFRP - ang. Glass Fibre Reinforced Polymer)
  • polimery zbrojone włóknami aramidowymi (AFRP - ang. Aramid Fibre Reinforced Polymer)
  • polimery zbrojone włóknami bazaltowymi (BFRP - ang. Basalt Fibre Reinforced Polymer)

Materiały z FRP[edytuj | edytuj kod]

Z kompozytów FRP produkuje się:

  • Taśmy
  • Maty
  • Pręty zbrojeniowe (zarówno gładkie, jak i żebrowane),
  • Cięgna sprężające (zarówno pręty sprężające, jak i liny sprężające),
  • Elementy konstrukcyjne w całości wykonane z kompozytów, takie jak np. kształtowniki, kratownice, elementy płytowe.

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Właściwości kompozytów polimerowych zależą głównie od gatunku i rodzaju włókien oraz zastosowanej żywicy. To one decydują o wytrzymałości, sztywności, trwałości i innych własności wynikających z potrzeb określonego zastosowania konstrukcyjnego. Najwyższą wytrzymałość kompozytów polimerowych uzyskuje się w przypadku rozciągania wzdłuż osi włókien[1]. Matryce rozkładają naprężenia na wszystkie włókna równomiernie, a także chronią włókna przed uszkodzeniami mechanicznymi i niekorzystnym działaniem środowiska. Matryca praktycznie nie ma wpływu na wytrzymałość kompozytu na rozciąganie, natomiast determinuje nośność materiału na ścinanie i ściskanie[2]

Zalety[1][edytuj | edytuj kod]

  • mała gęstość
  • dobry wygląd zewnętrzny
  • możliwość kształtowania w temperaturze pokojowej
  • wysoka odporność antykorozyjna i chemiczna
  • możliwość klejenia
  • zerowa przenikalność dla fal elektromagnetycznych
  • możliwość produkcji jednostkowej
  • izolacyjne własności cieplne i elektryczne

Wady[1][edytuj | edytuj kod]

  • łatwość uszkodzenia powierzchni
  • niska odporność cieplna (do 220 °C)
  • długi czas formowania wyrobów
  • wysoki koszt materiału

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Kompozyty FRP powszechnie stosuje się w działach[1]:

  • budownictwo (profile konstrukcyjne, struktury przekładkowe, konstrukcje sklepień hal wystawowych i pawilonów, elementy nośne kładek dla pieszych, elementy wzmacniające konstrukcje stalowe i betonowe, inżynieria bezwykopowa, baseny, zbiorniki, pręty zbrojeniowe, itp);
  • okrętownictwo i szkutnictwo (kadłuby łodzi, jachtów, motorówek, kutrów, drzwi okrętowe i chłodnicze, pontony i pływaki, rury wyrzutni torpedowych i pocisków rakietowych, tarcze ochronne, maszty antenowe, osłony i anteny radarów, itp.)
  • lotnictwo (elementy płatowców pasażerskich, konstrukcje szybowcowe itp.)
  • kolejnictwo i przemysł motoryzacyjny ( obudowy wagonów i lokomotyw, zabudowy wagonów - ściany i sufity, zbiorniki na wodę, zespoły kabin umywalkowych, wagoniki kolejek linowych, karoserie samochodów, szoferki ciężarówek dachy i przody autobusów, obudowy skuterów i wozów ciężarowych, przyczepy campingowe itp.);
  • przemysł chemiczny, petrochemiczny i spożywczy (rurociągi, zbiorniki, wanny galwanizerskie, wyciągi, kominy, obudowy pomp i wentylatorów, mieszalniki, itp.);
  • elektrotechnika i przemysł maszynowy (obudowy urządzeń i silników elektrycznych, osłony i obudowy tablic rozdzielczych i skrzynek gazowych, obudowy obrabiarek, wentylatorów, pokrywy, itp.;
  • sprzęt sportowy - łuki, tyczki do skoków, narty, kijki narciarskie, rakiety tenisowe, wędki, maszty, łodzie sportowe i wyczynowe, itp.;
  • inne zastosowania - elementy małej architektury - donice, rzeźby, sztuczne kamienie, ścianki wspinaczkowe, itp.
  • telekomunikacja - pręty FRP są używane jako główne elementy wytrzymałościowe w kablach światłowodowych, zapobiegając złamaniom włókien swiatłowodowych, ograniczając promień gięcia kabla

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  1. ↑ Paweł Tryzna, Kompozyty wokół nas
  2. ↑ Wit Derkowski, Teresa Zych , Nowoczesne materiały kompozytowe do wzmacniania konstrukcji budowlanych, Czasopismo Techniczne z. ISSN 0011-4561, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b c d Paweł Tryzna, Kompozyty wokół nas, 30 czerwca 2014.
  2. Wit Derkowski, Teresa Zych, Nowoczesne materiały kompozytowe do wzmacniania konstrukcji budowlanych, 2004.