FRP vs GRP
In moderne engineering spelen materialen een cruciale rol bij het bepalen van het ontwerp, de structuur, de prestaties en de efficiëntie van het product. Soms voldoen de natuurlijk voorkomende technische materialen niet aan de specificaties van een product. Daarom werden nieuwe materialen ontwikkeld om tegemoet te komen aan een breed scala aan technische vereisten door twee of meer materialen met elkaar te combineren. Deze staan bekend als composietmaterialen.
Beton, multiplex, Aerogel en koolstofvezel zijn versterkte polymeren; het zijn allemaal composietmaterialen. Dit artikel richt zich op een specifieke klasse van composietmaterialen, die bekend staan als vezelversterkte polymeren. Deze materialen zijn lichtgewicht, sterk en robuust.
Wat is vezelversterkte kunststof/polymeer (FRP)?
Vezelversterkte polymeren zijn gemaakt van twee hoofdbestanddelen; vezels en een polymeermatrix. Bij FRP is de vezel ingebed in een polymeermatrix. Deze structuur geeft totaal andere chemische en fysische eigenschappen dan de eigenschappen van de afzonderlijke materialen. In feite voldoen deze materialen aan hogere technische eisen dan de gewone materialen. Vandaar dat composieten worden toegepast in minder geavanceerde tot zeer geavanceerde en veeleisende productietaken. Mechanische, civiele, biomedische, maritieme en ruimtevaartindustrieën zijn de belangrijkste gebruikers van composietmaterialen.
De primaire rol van vezels is om het materiaal sterkte en stijfheid te geven. Maar alleen de vezel is broos (bijv. glas). Daarom zijn de vezels omhuld met een coating van polymeermaterialen. Polymeermatrix houdt de vezels op hun plaats en draagt de belastingen over tussen de vezels. Het draagt ook bij aan de interlaminaire afschuifsterkte.
De vezels die in composiet worden gebruikt, zijn als volgt; E-glas, S-glas, kwarts, aramide (Kevlar 49), Spectra 1000, koolstof (AS4), koolstof (IM-7), grafiet (P-100) en boor. Polyesters, vinylesters, epoxy's, bismaleimiden, polyimiden en fenolen zijn de gebruikte polymeren. Elk polymeer heeft verschillende chemische en fysische eigenschappen; dragen daarom anders bij aan de composietstructuur. Als gevolg hiervan zijn de composieteigenschappen ook verschillend op basis van het polymeer.
Polyester en vinyl zijn goedkope materialen en worden daarom veel gebruikt in commerciële toepassingen. Epoxy's worden gebruikt voor hoogwaardige continue vezelmatrices. Het presteert ook beter dan vinyl en polyester bij hoge temperaturen. Bismaleimiden en polyimiden zijn harsmatrices voor hoge temperaturen voor gebruik in temperatuurkritische technische toepassingen. Fenolen zijn hoge temperatuur harssystemen met een goede rook- en brandweerstand; daarom gebruikt in vliegtuiginterieurs.
Wat is glasversterkte kunststof (GVK) / glasvezelversterkte kunststof (GFRP)?
Glass Reinforced Plastic, algemeen bekend als glasvezel, is een vezelversterkt polymeer met glasvezels in de composietstructuur. Het polymeer is meestal de epoxy, polyester of het vinyl. Glasvezelmaterialen worden vaak gebruikt in hoogwaardige vrijetijdsvliegtuigen en zweefvliegtuigen, boten, auto's, badkuipen, bubbelbaden, watertanks, dakbedekkingsproducten, pijpen, bekleding, gegoten materiaal, surfplanken en buitendeurhuiden.
Wat is het verschil tussen GVK en GVK?
• FRP is een composietmateriaal, waarbij vezels van hoge sterkte zijn opgenomen in een polymeermatrix. Ze worden gebruikt in veel commerciële en technische toepassingen vanwege hun hoge sterkte en laag gewicht. FRP wordt veel gebruikt als vervanging voor metaal en hout. Het beste voorbeeld is het gebruik van met koolstofvezel versterkt polymeer (CFRP) in plaats van aluminium en titanium of hoogwaardig staal in vliegtuigen.
• Glasvezel of GVK is een composietmateriaal gemaakt van glasvezels en gebruikt polyester, vinyl of epoxy als polymeer. Het wordt gebruikt om zweefvliegtuigen, boten en badkuipen te maken. Glasvezel wordt voornamelijk gebruikt voor commerciële toepassingen. Glasvezel is een type FRP.
