Wissenschaft

Erfahren Sie mehr über die Anwendungen von Glasfaserverbundwerkstoffen

Die Verwendung von Glasfaser begann im Zweiten Weltkrieg. Polyesterharz wurde 1935 erfunden. Sein Potenzial wurde erkannt, aber ein geeignetes Verstärkungsmaterial zu finden, erwies sich als schwer fassbar – sogar Palmwedel wurden ausprobiert. Dann wurden Glasfasern, die in den frühen 1930er Jahren von Russel Games Slaytor erfunden und für die Hausisolierung aus Glaswolle verwendet wurden, erfolgreich mit dem Harz kombiniert, um einen dauerhaften Verbundstoff herzustellen. Obwohl es nicht das erste moderne Verbundmaterial war (Bakelit – tuchverstärktes Phenolharz war das erste), entwickelte sich glasfaserverstärkter Kunststoff („GFK“) schnell zu einer weltweiten Industrie.

In den frühen 1940er Jahren wurden Glasfaserlaminate hergestellt. Der erste Amateurgebrauch – der Bau eines kleinen Beiboots war in Ohio im Jahr 1942.

 

Frühe Kriegszeit Verwendung von Glasfasern

Als neue Technologie waren die Produktionsmengen für Harz und Glas relativ gering, und als Verbundwerkstoff waren seine technischen Eigenschaften nicht gut verstanden. Die Vorteile gegenüber anderen Materialien für bestimmte Verwendungszwecke waren jedoch offensichtlich. Während des Krieges konzentrierten sich die Schwierigkeiten bei der Metallversorgung auf GFK als Alternative.

Anfängliche Anwendungen waren der Schutz von Radargeräten (Radomes) und beispielsweise die Leitung von Flugzeugtriebwerksgondeln. 1945 wurde das Material für die hintere Rumpfhaut des US Vultee B-15 Trainers verwendet. Die erste Verwendung von Glasfaser im Bau von Hauptflugzeugen war die eines Spitfire in England, obwohl es nie in Produktion ging.

 

Moderne Verwendungen

Fast 2 Millionen Tonnen der ungesättigten Polyesterharzkomponente (UPR) pro Jahr werden weltweit hergestellt, und ihre weit verbreitete Verwendung basiert neben den relativ geringen Kosten auf einer Reihe von Merkmalen:

  • Herstellung mit geringer Technologie
  • Haltbarkeit
  • hohe Biegetoleranz
  • mittleres / hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
  • Korrosionsbeständigkeit
  • Schlagfestigkeit

 

Luft- und Raumfahrt

GFK wird häufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, obwohl es für den Bau primärer Flugzeugzellen nicht weit verbreitet ist, da es alternative Materialien gibt, die besser zu den Anwendungen passen. Typische GFK-Anwendungen sind Motorhauben, Gepäckträger, Instrumentengehäuse, Schotte, Leitungen, Lagerplätze und Antennengehäuse. Es ist auch in Bodenabfertigungsgeräten weit verbreitet.

 

Automobil

Für diejenigen, die Autos lieben , war das Modell Chevrolet Corvette von 1953 das erste Serienauto mit einer Glasfaserkarosserie. Als Karosseriematerial war GFK bei großen Produktionsmengen nie erfolgreich gegen Metall.

Glasfaser ist jedoch auf den Märkten für Ersatzkarosserieteile, Sonderanfertigungen und Bausätze stark vertreten. Die Werkzeugkosten sind im Vergleich zu Metallpressenbaugruppen relativ niedrig und eignen sich idealerweise für kleinere Märkte.

 

Boote und Marine

Seit diesem ersten Beiboot im Jahr 1942 ist dies ein Bereich, in dem Glasfaser an oberster Stelle steht. Seine Eigenschaften sind ideal für den Bootsbau geeignet. Obwohl es Probleme mit der Wasseraufnahme gab, sind moderne Harze widerstandsfähiger und die Verbundwerkstoffe dominieren weiterhin die Schiffsindustrie. In der Tat hätte der Bootsbesitz ohne GFK niemals das heutige Niveau erreicht, da andere Bauweisen für die Serienproduktion einfach zu teuer und für die Automatisierung nicht geeignet sind.

 

Elektronik

GFK wird häufig für die Herstellung von Leiterplatten verwendet – es gibt wahrscheinlich eine innerhalb von sechs Fuß von Ihnen. Fernseher, Radios, Computer, Handys – GRP hält unsere elektronische Welt zusammen.

 

Zuhause

Fast jedes Haus hat irgendwo GFK. ob in einer Badewanne oder einer Duschwanne. Andere Anwendungen umfassen Möbel und Whirlpools.

 

Freizeit

Wie viel GFK gibt es Ihrer Meinung nach in Disneyland? Die Autos auf den Fahrten, die Türme, die Burgen – so viel davon basiert auf Glasfaser. Sogar in Ihrem örtlichen Vergnügungspark gibt es wahrscheinlich Wasserrutschen aus dem Verbundwerkstoff. Und dann der Fitnessclub – sitzen Sie jemals in einem Whirlpool? Das ist wahrscheinlich auch GFK.

 

Medizinisch

Aufgrund seiner geringen Porosität, Nichtfärbung und strapazierfähigen Oberfläche eignet sich GFK ideal für medizinische Anwendungen, von Instrumentengehäusen bis hin zu Röntgenbetten (bei denen Röntgentransparenz wichtig ist).

 

Projekte

Die meisten Leute, die sich mit DIY-Projekten befassen, haben zu der einen oder anderen Zeit Glasfaser verwendet. Es ist in Baumärkten leicht erhältlich, einfach zu bedienen (mit ein paar gesundheitlichen Vorsichtsmaßnahmen) und kann ein wirklich praktisches und professionell aussehendes Finish bieten.

 

Windenergie

Der Bau von 100-Zoll-Windturbinenblättern ist ein wichtiger Wachstumsbereich für diesen vielseitigen Verbundwerkstoff, und da die Windenergie ein massiver Faktor in der Energieversorgungsgleichung ist, wird ihre Verwendung mit Sicherheit weiter zunehmen.

 

Zusammenfassung

GFK ist überall um uns herum und seine einzigartigen Eigenschaften werden sicherstellen, dass es auch in den kommenden Jahren eines der vielseitigsten und benutzerfreundlichsten Verbundwerkstoffe bleibt.

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