Klaaskiu ja tootmise tutvustus
Ajalugu
Klaaskiudon toodetud sajandeid, kuid varaseim patent anti 1880. aastal USA-s Preisi leiutajale Hermann Hammesfahrile (1845–1914).
Klaaskiudude masstootmine avastati kogemata 1932. aastal, kui Owens-Illinoisi teadur Games Slayter suunas suruõhujoa sulaklaasivoolule ja tekitas kiude. Selle klaasvilla tootmismeetodi patenti taotleti esmakordselt 1933. aastal. Owens liitus Corningi ettevõttega 1935. aastal ja Owens Corning kohandas seda meetodit, et toota patenteeritud "Fiberglas" (kirjutatakse ühe "s"-ga) aastal 1936. Algselt oli klaaskiud klaasvill, mis oli eriti kasulik, kuna see sisaldas palju kiude, lisades sellele palju gaasi. temperatuurid.
Du Pont töötas 1936. aastal välja sobiva vaigu klaaskiu ja plasti kombineerimiseks komposiitmaterjali saamiseks. Kaasaegsete polüestervaikude esimene esivanem on 1942. aasta tsüanamiidi vaik. Selleks ajaks kasutati peroksiidkõvastumise süsteeme. Klaaskiu ja vaigu kombinatsiooniga asendati materjali gaasisisaldus plastikuga. See vähendas isolatsiooniomadused plastikule omaste väärtusteni, kuid nüüd näitas komposiit esimest korda konstruktsiooni- ja ehitusmaterjalina suurt tugevust ja lubadust. Paljusid klaaskiudkomposiite nimetati jätkuvalt "klaaskiuks" (üldnimetusena) ja seda nime kasutati ka madala-tihedusega klaasvillatoote kohta, mis sisaldas plasti asemel gaasi.
Ray Greene'i Owens Corningist peetakse esimese komposiitpaadi tootmiseks 1937. aastal, kuid kasutatud plastiku rabeda olemuse tõttu ei läinud see sel ajal edasi. 1939. aastal teatati, et Venemaa ehitas plastmaterjalidest reisilaeva ning USA lennuki kere ja tiivad. Esimene klaaskiust-kerega auto oli 1946. aasta Stout Scarab prototüüp, kuid seda mudelit tootmisse ei jõutud.
Tootmine
Klaaskiu tootmisprotsessi nimetatakse pultrusiooniks. Armeerimiseks sobivate klaaskiudude tootmisprotsessis kasutatakse suuri ahjusid räniliiva, lubjakivi, kaoliinsavi, fluoriidi, kolemaniiti, dolomiidi ja muude mineraalide järkjärguliseks sulatamiseks kuni vedeliku moodustumiseni. Seejärel pressitakse see läbi pukside, mis on väga väikeste avade kimbud (tavaliselt 5–25 mikromeetrit läbimõõduga E-Glassi puhul, 9 mikromeetrit S-Glassi puhul).
Seejärel määratakse nende filamentide suurus (kaetakse) keemilise lahusega. Üksikud hõõgniidid on nüüd suurel hulgal kimpudeks, et luua heie. Hõõgniitide läbimõõt ja niitide arv heietuses määravad selle kaalu, mida tavaliselt väljendatakse ühes kahest mõõtesüsteemist: saagis või jardid naela kohta (kiu jardide arv ühes naelas materjalis; seega tähendab väiksem arv raskemat heidet). Standardsaagised on näiteks 225-, 450-, 675-saagis.tex või grammi kilomeetri kohta (mitu grammi 1 km kaalub saagikust ümberpööratult; seega tähendab väiksem arv kergemat heidet). Standardtekstide näited on 750tex, 1100tex, 2200tex.
Neid heide kasutatakse seejärel otse komposiitrakendustes, nagu pultrusioon, hõõgniidi mähis (toru), püstoli heietamine (kus automaatne püstol lõikab klaasi lühikesteks tükkideks ja kukutab selle vormi pinnale projitseeritud vaigujoaks) või vaheetapil, et toota kangast, nagu näiteks tükeldatud väikese keermega matt (CSM). kootud kangad, silmkoelised kangad või ühesuunalised kangad.
