پروفیل فایبرگلاس (FRP) چیست؟ کاربردها، انواع و ویژگی ها

پروفیل فایبرگلاس (FRP) چیست؟ کاربردها، انواع و ویژگی‌هاهمان‌طور که می‌دانید، استفاده از فولاد در صنعت ساختمان‌سازی در کنار مزایایی که دارد، با معایبی نیز همراه است. تولیدکنندگان تا مدت‌ها به دنبال جایگزینی برای مصالح فولادی بودند، تا اینکه توانستند نوعی کامپوزیت سبک از رزین پلی‌استر و...

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!

[کل: 0 میانگین: 0]

انتشار در ۲۸ خرداد ۱۴۰۲ 40 بازدید 0 دیدگاه

پروفیل فایبرگلاس (FRP) چیست؟ کاربردها، انواع و ویژگی‌ها

همان‌طور که می‌دانید، استفاده از فولاد در صنعت ساختمان‌سازی در کنار مزایایی که دارد، با معایبی نیز همراه است. تولیدکنندگان تا مدت‌ها به دنبال جایگزینی برای مصالح فولادی بودند، تا اینکه توانستند نوعی کامپوزیت سبک از رزین پلی‌استر و درواقع ترکیبی از مواد نفتی و پشم شیشه تولید کنند. این کامپوزیت که با نام «پروفیل فایبرگلاس» شناخته می‌شود، بسیار سبک بوده و استحکام قابل توجهی دارد. پروفیل فایبرگلاس تنها برای مقاوم‌سازی سازه‌ها به کار نمی‌رود؛ بلکه کاربردهای مختلفی دارد که در ادامه این مطلب آن‌ها را معرفی می‌کنیم. از‌این‌رو پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاس، به ترکیبی از مواد نفتی و پشم شیشه گفته می‌شود که در صنایع مختلف ازجمله صنعت ساخت‌و‌ساز، کاربرد زیادی دارد. اینکه چرا آن‌قدر این محصول در بین صنعتگران از محبوبیت زیادی برخوردار است، به دلیل مزایای بی‌شمار آن است، ازجمله: سبک بودن، استحکام بالا، قیمت پایین، ضدزنگ و ضدخوردگی، تنوع بالا و …

مراحل تولید پروفیل کامپوزیتی

یکی از روش‌های رایج در تولید پروفیل‌های کامپوزیتی، روش «پالتروژن» است که امکان تولید پروفیل‌های بلند بدون تغییر در خواص مکانیکی آن را دارد. این روش تولید به این صورت است که ابتدا، قرقره‌های الیاف در مکان موردنظر نصب و آماده می‌شوند. سپس این الیاف با دقت بالا، در جای مناسب خود چیده شده و بعد توسط حرکات کششی، به داخل دستگاه کشیده می‌شوند.

در مرحله بعد، طی یک فرآیند به نام «گرمادهی کیورینگ»، این الیاف به رزین آغشته می‌شوند که در نهایت پروفیل کامپوزیتی FPR ساخته می‌شود. در انتهای کار، می‌توان محصولات آماده‌شده را در قطعات مختلف برش داد. از مهم‌ترین مزایای روش پالتروژن، چندمنظوره بودن آن، قابلیت استفاده در صنایع مختلف و تولید محصولات متنوع با عمر طولانی‌مدت است.

کاربردهای فایبرگلاس در صنعت ساختمان

به کارگیری هر محصول در یک سازه، باید از یک سری فاکتورها پیروی کند. یکی از مواردی که اغلب در صنعت ساخت‌و‌ساز در اولویت قرار دارد، قیمت محصولاتی است که مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر فاکتورهای مهمی که قبل از ساخت هر سازه معمولا درنظر گرفته‌ می‌شود، استحکام، پایداری و ظاهر آن محصول است. محصولاتی که با استفاده از «فایبرگلاس» تولید می‌شوند، تا حد زیادی می‌توانند انتظارات تولیدکنندگان از یک محصول استاندارد و باکیفیت را برآورده کنند.

از آنجایی که این محصول در مقایسه با محصولات آهنی، ظاهر بهتری دارد، از آن در زیباسازی یک سازه نیز استفاده می‌شود. همچنین به دلیل استحکام محصولات فایبرگلاس، در پارکینگ ساختمان‌ها، نیمکت پارک‌ها و دیگر بخش‌هایی که نیاز به مقاومت بالای آن سازه دارد، از این محصول استفاده می‌شود. یکی دیگر از کاربردهای محصولات فایبرگلاس، در استخر، سونا و جکوزی است، به این دلیل که آن‌ها مقاومت بالایی در برابر رطوبت و حرارت دارند.

سایر کاربردهای فایبرگلاس

همان‌طور که گفته شد، به دلیل مواد تشکیل دهنده انواع فایبرگلاس، هر کدام از آن‌ها دارای کاربرد منحصربه‌فرد خودشان هستند. به طور کلی، کابرد این کامپوزیت‌های پلیمری عبارت‌اند از:

• زیباسازی شهر مانند ساخت مجسمه و نماهای دکوراتیو
• ساخت امکانات تفریحی
• پلکان و نرده‌های حفاظتی، پل‌ها، سکوهای دسترسی شیرآلات
• کف کاذب، سیستم نقاله و نرده‌های حفاظتی
• ساخت نورگیر یا سقف سالن‌های سوله
• طراحی داخلی ساختمان‌ها یا فروشگاه‌ها
• ساخت قطعات کامپوزیتی خودرو
• صنایع هوافضا
• ساخت استخر، جکوزی و یا سینک‌های روشویی و ظرف‌شویی
• علائم راهنمایی و رانندگی، گارد ریل، تیرهای چراغ در جاده
• ساخت بدنه و کاور دستگاه‌های صنعتی و تجهیزات پزشکی
• برخی از قطعات کشتی و برج‌‎های حمل، قطعات و سازه‌های اسکله
• ساخت گلخانه
• سکوهای دسترسی بالای مخازن

مزایا و معایب پروفیل فایبرگلاس

هر کدام از محصولات موجود در بازار، مزایا و معایب خاص خود را دارند که پروفیل فایبرگلاس نیز در کنار مزایای بی‌شمار، معایبی نیز دارد که در زیر به هر کدام اشاره می‌کنیم:

مزایای پروفیل فایبرگلاس

از جمله مزایا و برتری‌هایی که پروفیل فایبرگلاس دارد، شامل:

• وزن کم
• عایق بودن
• مقاومت کششی بالا
• حمل و نصب آسان
• کاهش تداخل امواج رادیویی
• مقاومت بالا در برابر خوردگی
• مقاوم در برابر رطوبت
• استحکام کششی و خمشی بالا
• ضد اشعه فرابنفش
• طول عمر زیاد در بتن
• تنوع رنگ
• عدم نیاز به تعمیر و نگهداری در طول زمان

معایب پروفیل فایبرگلاس

پروفیل فایبرگلاس با داشتن مزایای بسیار، همچنان جزو مصحولات پرکاربرد در صنایع مختلف است. اما ممکن است به دلیل برخی از معایبی که دارد، استفاده از آن برای بعض از بخش‌ها محدود شود. به عنوان مثال، وزن فوق العاده سبک این محصول، در جاهایی که در معرض حرکت زیاد یا وزش باد یا باران شدید است، بهتر است استفاده نشود.

انواع فایبرگلاس

فایبرگلاس‌ها بر اساس رزین به کاربرده‌شده، وزن، ویژگی و کاربرد و همچنین شکل آن، به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود که شامل موارد زیر است:

انواع فایبرگلاس بر اساس رزین آن

فایبرگلاس‌ها بر اساس رزین به کارگرفته‌شده به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• اپوکسی. بهترین گزینه فایبرگلاس‌ها، آن‌هایی هستند که با اپوکسی بالا ساخته شده‌اند، به این دلیل که مقاومت بالا دربرابر خوردگی و همچنین گرما و سرما دارند.
• پلی استر. فایبرگلاس تولیدشده با پلی استر، معمولا در برابر ضربه و خراش ضعیف عمل می‌کند و از‍‌این‌رو، مقاومت نسبتا پایینی دارد.
• وینیل استر. فایبرگلاس‌های این نوع رزین، مقاومت بیشتری نسبت به فایبرگلاس‌هایی با رزین پلی استر دارند.

انواع فایبرگلاس بر اساس وزن

فایبرگلاس‌ها بر اساس وزن، در محدوده بین ۳۰۰ تا ۱۲۰۰ گرم قرار می‌گیرند که در انواع مختلفی مانند موج ایرانیت، موج ذوزنقه‌ای، گلدار، موج سینوسی و موج ریز وجود دارند. چگالی فایبرگلاس نیز در محدوده بین ۲۰۰۰-۱۸۵۰ قرار دارد.

انواع فایبرگلاس بر اساس ویژگی و کاربرد

این محصول بر اساس خواص و کابردهایی که دارد، شامل موارد زیر است:

فایبرگلاس A

رایج‌ترین نوع فایبرگلاس، فایبرگلاس نوع A است که با نام‌هایی همچون شیشه قلیایی، شیشه سودا یا شیشه A شناخته می‌شود. این محصول معمولا از موادی مانند دولومیت، آلومینا، سیلیکا، سودا، آهک و غیره ساخته می‌شود. از موارد فایبرگلاس نوع A برای ساخت ظروف شیشه‌ای و همچنین شیشه پنجره استفاده می‌شود.

فایبرگلاس C

یکی دیگر از انواع فایبرگلاس بر اساس ویژگی، فایبرگلاس نوع C است که تحت عنوان «شیشه C» نیز شناخته می‌شود. به دلیل وجود مقادیر بالای کلسیم بروسیلیکات در ترکیب آن، این محصول از مقاومت شیمیایی بسیار خوبی برخودار است. این ویژگی سبب شده تا از فایبرگلاس C درمخازن نگهدارنده آب، بافت سحطی لوله‌ها و همچنین لایه خارجی لمینت استفاده شود.

فایبرگلاس D

این محصول از فایبرگلاس، به دلیل وجود سیلیکات بور در آن، باعث کاهش ضریب حرارتی آن شده و به همین جهت، از آن در تولید وسایل الکترونیکی استفاده می‌کنند. همچنین با وجود تری اکسید بور در ترکیب فایبرگلاس D و به مراتب ثابت دی الکتریک پایین آن، انتخاب مناسبی برای استفاده در کابل‌های نوری است.

فایبرگلاس E

از دیگر انواع فایبرگلاس که با نام شیشه الکتریکی نیز شناخته می‌شود، فایبرگلاس نوع E است. این محصول به دلیل وزن کمی که دارد، اغلب در صنایع مختلفی از جمله صنعت هوافضا و دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیگر ویژگی‌های آن عبارت‌اند از: پوشش‌دهی مطلوب، سختی زیاد، دوام بالا، هزینه پایین، عایق الکتریکی، عدم اشتعال‌پذیری.

فایبرگلاس ECR

یکی از مواردی که فایبرگلاس ECR را از دیگر انواع فایبرگلاس متمایز می‌کند، روش تولید سازگار با محیط زیست آن است. این فایبرگلاس را که فایبرگلاس الکتریکی نیز نام دارد، به دلیل ویژگی‌هایی مانند ضد آب بودن، مقاوم در برابر مواد اسیدی و بازی، مقاومت مکانیکی و حرارتی بالا، نسبت به دیگر محصولات فایبرگلاس برتری بیشتری دارد.

فایبرگلاس ادونتکس

این نوع از فایبرگلاس، ترکیبی از خواص الکتریکی و مکانیکی فایبرگلاس E با مقاومت در برابر خوردگی فایبرگلاس ECR است. از آنجایی که فایبرگلاس ادونتکس، نقطه ذوب بالایی دارد، در جاهایی که نوسان حرارتی بالا نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر زمینه‌های رایج کاربرد این محصول شامل صنایع نفت و گاز، معادن، نیروگاه‌ها و همچنین سیستم‌های دفع آب و سیستم فاضلاب است.

فایبرگلاس M

از دیگر محصولات فایبرگلاس، فایبرگلاس نوع M است که به دلیل وجود بریلیم در ترکیب شیمایی آن، خاصیت کشسانی بالایی دارد. این ویژگی باعث شده تا فایبرگلاس M در کاربردهایی که خاصیت کشسانی مهم است، گزینه مناسبی باشد.

فایبرگلاس S

این نوع فایبرگلاس که با نام‌های تجاری فایبرگلاس T و یا فایبرگلاس R نیز وجود دارد، دارای استحکام کششی بالا، مدول برشی بیشتر، مقاومت شیمایی و خاصیت ترشوندگی بهتر در مقایسه با فایبرگلاس E است. از کابردهای مهم این محصول شامل صنایع دفاعی و هوافضا است که معمولا برای ساخت سپر سخت بالستیک از آن استفاده می‌کنند. به طور کلی، به دلیل هزینه بالای تولید فایبرگلاس نوع S، در حجم کم تولید شده و تنها برای مصارف خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فایبرگلاس S2

به دلیل مقدار بالای سیلیکا در ترکیب شیمایی فایبرگلاس نوع S2، این محصول بالاترین عملکرد را در مقایسه با سایر فایبرگلاس‌ها دارد. فایبرگلاس S2 با دارا بودن ویژگی‌هایی مانند مقاومت حرارتی خوب، استحکام فشاری بالا، مقاوم در برابر ضربه و وزن کم آن، اغلب در صنایع کامپوزیت و بافندگی از آن استفاده می‌کنند.

فایبرگلاس Z

یکی دیگر از انواع فایبرگلاس، فایبرگلاس Z است که معمولا برای تقویت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. اینکه چرا برای این کاربرد از آن استفاده می‌شود، مربوط به خواص آن از جمله پایداری در برابر فشار مکانیکی، حرارت، خراش مکانیکی، نمک و پرتوهای فرابنفش است. همچنین در صنایعی که محصولات شفاف تولید می‌کنند، از فایبرگلاس نوع Z نیز استفاده می‌شود.

فایبرگلاس AR

این نوع از فایبرگلاس که با نام «شیشه مقاوم به قلیا» نیز شناخته می‌شود، به دلیل استحکام بالای آن، در ساخت بتن استفاده می‌شود. همچنین به دلیل انعطاف‌پذیری بالایی که دارد، مانع از ترک خودن و آسیب به بتن می‌شود. از دیگر ویژگی‌هایی که باعث شده تا فایبرگلاس AR قابل استفاده در تهیه بتن باشد، شامل سخت بودن آن در آب و عدم تأثیرپذیری ازتغییرات pH است.

انواع فایبرگلاس بر اساس شکل

فایبرگلاس‌ها به شکل‌های مختلفی در بازار موجودند که عبارت‌اند از:

• پارچه‌های بافتنی
• طناب
• حصیر پوششی
• حصیر دارای تارهای جداشده
• ورق فایبرگلاس

از بین این‌ها، ورق فایبرگلاس از کاربرد وسیعی در صنعت برخودار است. وزن کم و مقاومت بالای این محصول باعث شده تا همواره مورد توجه سازندگان در صنایع مختلف باشد. این تنها مزیت ورق فایبرگلاس نیست، مزایای بسیاری دارد که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم، مزایایی همچون:

• مقاوم در برابر رطوبت
• عایق الکتریسته
• قابل شستشو
• هزینه پایین
• قابلیت اجرایی بالا به دلیل شکل و وزن منحصربه‌فرد آن

ازجمله کاربردهای ورق فایبرگلاس عبارت‌اند از:

• نورگیر سالن‌ها
• سقف گلخانه‌ها

• پوشش سقف و بدنه سازه‌ها
• قطعات صنایع هوایی
• انواع کشتی‌ها و تجهیزات دریایی

ورق‌های فایبرگلاس از تنوع بالایی برخودار هستند که از مهم‌ترین‌های آن:

ورق فایبرگلاس شفاف

این نوع از ورق‌های فایبرگلاس به دلیل تشابه زیادی که با شیشه دارند، اغلب در محیط‌‌هایی که عبور نور از اهمیت بالایی برخودار است، استفاده می‌شود. از آنجایی که ورق فایبرگلاس شفاف قیمت پایین‌تر و ایمنی بالاتری دارد، از این جهات برتر از شیشه است.

ورق فایبرگلاس موج‌دار

یکی از ورق‌های فایبرگلاس جذاب موجود در بازار، ورق فایبرگلاس موج‌دار است که اغلب در کابردهای ساخت‌و‌ساز و صنایع عمرانی به کار می‌رود. این محصول به دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند دفع کنترل‌شده آب و قابلیت شکست تابش نور، گزینه مناسبی برای استفاده به عنوان پوشش سقف است.

ورق فایبرگلاس تخت

از پرمصرف‌ترین و رایج‌ترین ورق‌های فایبرگلاس، ورق فایبرگلاس تخت است که در ضخامت‌های مختلفی در بازار موجود است. از رول‌های فایبرگلاس تخت با متراژ بالا، برای کاربردهای ساختمانی استفاده می‌کنند.

ورق فایبرگلاس ضخیم

اگرچه فایبرگلاس‌ها با داشتن الیاف شیشه و تقویت آن‌ها با مواد پلاستیکی، به آن‌ها خاصیت عایق بودن می‌دهد، اما برای برخی از کاربردهای خاص، به ورق‌های ضخیم‌تر نیاز است. از‌این‌رو معمولا از ورق فایبرگلاس ضخیم برای مکان‌های پرخطر و یا سالن‌های ورزشی به کار می‌رود.

ساندویچ پانل فایبرگلاس

این نوع از ورق فایبرگلاس، به دلیل استحکام و دوام بالا در محیط‌های شیمایی و مرطوب، در زیرگذرها، پل‌ها و نیز در دکوراسیون داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر مزایای مهم این محصول می‌توان اشاره کرد به:

• ضد آب
• مقاوم در برابر ضربه
• ضد اشعه UV
• قابلیت ترکیب شدن با مصالح دیگر
• تنوع در رنگ

از دیگر محصولات فایبرگلاس

به دلیل استفاده فراوان از محصولات فایبرگلاس، سال‌هاست که انواع متنوعی از آن تولید و به بازار عرضه شده است که در زیر به معرفی هر یک می‌پردازیم:

میلگرد فایبرگلاس

این محصول در اکثر مواقع، به عنوان مکمل بتن به منظور مقاومت قسمتی یا کل یک سازه در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاد قرار می‌گیرد. یکی از دلایلی که باعث شده تا میلگرد فایبرگلاس در کنار تن استفاده شود، وزن کم آن و افزایش مقاومت سازه است. همچنین به دلیل اینکه این محصول مقاومت بالایی در برابر حرارت و زنگ‌زدگی دارد، به بالا بردن عمر یک بنا کمک زیادی می‌کند.

میلگردهای فایبرگلاس، در ابعاد مختلفی وجود دارند که با توجه به نیازهای یک بنا، ابعاد میلگرد موردنیاز را محاسبه می‌کنند. اما به طور کلی، میلگردهای موجود  در بازار، دارای قطر ۴ تا ۲۲ میلی‌متری هستند که البته ممکن است تا قطر ۳۲ میلی‌متر نیز ساخته شود. این بستگی به نیاز یک سازه و مصالح موردنیاز آن دارد که چه ابعادی از میلگرد باید به کار برده شود.

گریتینگ فایبرگلاس

یکی دیگر از انواع محصولات فایبرگلاس که در صنعت ساخت‌و‌ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد، گیریتینگ فایبرگلاس است. گریتینگ، از اتصال تسمه‌های رابط و باربر که معمولا از جنس فولاد است، تشکیل می‌شود. ازجمله گریتینگ‌هایی که کاربرد بیشتری دارد، گریتینگ فایبرگلاس است که از تسمه‌هایی با جنس کامپوزیت تقویت‌شده با الیاف فایبرگلاس تولید می‌شود. این محصول نیز به دلیل مقاومت بالا و مقاوم در برابر خوردگی، در موارد زیر به کار برده می‌شود:

• ساختمان‌سازی
• صنایع الکترونیکی
• صنایع آزمایشگاهی
• صنایع غذایی

همچنین بر اساس رنگ‌های متنوع گریتینگ فایبرگلاس، آن‌ها در بخش‌های مختلف کاربرد دارند. به عنوان مثال، از رنگ زرد و قرمز در صنایع نفت و گاز و رنگ توسی و سبز، در ساختمان‌سازی و نمای شهر استفاده می‌شود.

پروفیل فایبرگلاس

پروفیل FBR، از محصولات کامپوزیتی متشکل از الیاف کربن، الیاف شیشه و یا الیاف آرامید جایگذاری‌شده در یک رزین پلیمری است. این نوع پروفیل به روش‌های گوناگونی مانند پیچش الیاف یا پالتروژن تولید می‌شود که وزن آن تقریبا یک چهارم فولاد و یک سوم آلومینیم است. پروفیل فایبرگلاس اغلب به دلیل خاصیت ضدخورندگی آن، در صنعت ساخت‌و‌ساز به فراوانی استفاده می‌شود. یکی از خطراتی که یک سازه فولادی را تهدید می‌کند، خطر خوردگی آن است.

اگرچه برای رفع این مشکل می‌توان از فولاد ضدزنگ استفاده کرد، اما مشکل بزرگ آن این است که قیمت بالایی دارد. بنابراین، یکی از محصولاتی که می‌تواند جایگزینی برای فولاد ضد زنگ باشد، پروفیل فایبرگلاس است که علاوه بر صرفه اقتصادی آن، استحکام بالایی نیز دارد. البته تنها این ویژگی‌ها نیست که این محصول را این‌قدر کاربردی و محبوب کرده است، از دیگر مزایای آن:

• وزن کم
• حمل آسان
• عایق الکتریسته
• مقاوم دربرابر حرارت
• تنوع رنگی
• سازگاری بالا با محیط‌های بهداشتی و پزشکی

خرید پروفیل فایبرگلاس

آهن یک دو سه (آهن ۱۲۳)، بهترین مرجع خرید انواع پروفیل‌های باکیفیت و با ارزان‌ترین قیمت‌هاست. با خرید از آهن یک دو سه (آهن ۱۲۳)، می‌توانید سفارشات خود را در کوتاه‌ترین زمان ممکن تحویل بگیرید و از کیفیت و کارآیی آن مطمئن شوید. پیش از انتخاب محصول و تکمیل فرایند خرید، می‌توانید با کارشناسان فروش آهن یک دو سه (آهن ۱۲۳) و با شماره تلفن ۲۲۳۳۶۰۶۰ – ۰۲۱ تماس گرفته و در نهایت با دریافت مشاوره تلفنی، انتخاب بهتری را انجام دهید.

سخن پایانی

اگرچه استفاده از محصولات فولادی از خیلی جهات نسبت به محصولات پلیمری برتری دارد، اما در برخی شرایط، استفاده از محصولات کامپوزیتی همچون پروفیل فایبرگلاس پیشنهاد می‌شود. این نوع پروفیل‌ها حتی در برخی از صنایع می‌توانند جایگزین مناسبی برای محصولات فولادی باشند که این موضوع از نظر اقتصادی نیز به صرف‌ه‌تر است.

مطالب مرتبط:

• تحمل بار قوطی چقدر است؟ (عوامل موثر بر آن)
• تفاوت پروفیل و قوطی در چیست؟