섬유 강화 플라스틱(FRP) 작동 중!

섬유 강화 플라스틱(FRP) 철강의 대안을 찾는 시장에서 빠르게 인기를 얻고 있습니다. 미국은 2017년에 수요가 43억 파운드에 이를 것으로 추정하고 있으며 이러한 다재다능한 제품은 놀라운 일이 아닙니다. 항공 우주, 군사 및 건설과 같은 많은 산업 분야에서 FRP의 강도, 가벼움 및 내후성 때문에 많이 사용하고 있습니다.

FRP는 여러 형태로 제공됩니다. 유리, 탄소, 현무암 및 아라미드를 포함한 다양한 섬유 보강재를 사용할 수 있습니다. 이러한 섬유는 직조, 스티칭 또는 편조하여 강성과 인장 용량을 증가시키고 수지가 섬유를 묶을 수 있습니다. 확고한 매트릭스로. 충전제와 첨가제는 섬유 강화 플라스틱 생산 비용을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 수축을 줄이고 기계적 및 물리적 특성을 개선하는 데 사용됩니다.

섬유 강화 플라스틱은 강철을 어떻게 견디나요? 이러한 복합 재료는 고강도, 피로 내구성 및 고온, 마모, 부식 및 화학 물질에 대한 높은 내성을 포함하여 많은 우수한 구조적 특성을 가지고 있습니다. 또한 보강재의 무게는 강철의 1/3에 불과하며 가벼운 무게로 인해 건설 중 운반 및 취급이 용이하여 프로젝트 시간이 단축됩니다. FRP는 실제로 강철이나 알루미늄과 유사하고 때로는 더 나은 공차와 재료 강도를 유지합니다.

FRP가 큰 차이를 만들고 있는 세 가지 산업은 다음과 같습니다.

1. 건설업

현재 FRP는 교량 상부 구조 및 교량 상판에 가장 널리 사용됩니다. . 미국에서 최초로 FRP로 건설된 교량은 1996년 Kansas주 Russell에서 건립되었습니다. 자재의 가벼운 무게로 인해 작업자가 상부 구조물을 설치하는 데 하루만 소요되었습니다. 2005년 오리건주 포틀랜드의 역사적인 브로드웨이 다리 (오른쪽 사진) 강철 격자 데크를 더 나은 견인력을 제공할 수 있는 견고한 FRP로 교체하기 위해 개조되었습니다. 젖었을 때 금속보다 부식에 더 강합니다. FRP는 건물의 기존 보와 기둥을 강화하고 보강하는 데 사용됩니다. FRP는 또한 난간과 같은 안전 애플리케이션에 광범위하게 사용됩니다. 섬유 강화 폴리머를 사용할 때의 유일한 단점은 초기 비용이 더 높다는 것 같지만 유지 보수 및 수리에 대한 예상 수명 주기 비용이 낮아 균형을 유지합니다.

2. 자동차 산업

FRP는 자동차 산업에서도 점점 더 많이 등장하고 있습니다. 탄소 섬유는 한때 경주용 자동차에만 사용되었습니다. 그러나 BMW는 주로 탄소 섬유로 만들어진 자동차를 대량 생산하기 위한 첫 번째 노력을 나타내는 i3를 출시했습니다. 이 소재는 자동차를 더 가볍게 만들어 베스트셀러 전기 자동차보다 더 빨리 달릴 수 있게 하는 반면, 가벼운 무게는 자동차를 더 연료 효율적으로 만들고 탄소 섬유 추세가 시작될 경우 온실 가스 및 기타 배출을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. . 단점은 (다시) 높은 비용, 폐기물 처리(한 자동차에서 다른 자동차를 만들기 위해 재료를 재사용할 수 없음) 및 수리입니다. 재료의 일관된 공급을 제공할 수 있는 섬유 강화 플라스틱 공장을 설립하는 데 BMW의 초기 비용은 만만치 않았습니다. 강철은 충격을 받으면 구부러지고 변형되지만 탄소 섬유는 분해됩니다. 이것은 매우 효율적인 에너지 소산 메커니즘을 만들지만 재료가 부서지고 섬유가 분해되면 예측할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다.

3. 항공우주 산업

항공기 제조업체도 이 강력한 소재의 이점을 누리고 있습니다. 보잉 787은 이전 상업용 항공기보다 기체와 기본 구조에 섬유 강화 플라스틱 재료를 더 많이 사용하여 기존의 알루미늄 설계에 비해 평균 20%의 무게 절감 효과를 제공합니다. 복합 재료를 사용하면 더 가볍고 단순한 구조를 만들 수 있으므로 비행기 효율성이 증가하고 연료 소비가 줄어들며 유지 보수가 줄어듭니다. 또한 787의 독특한 일체형 복합 배럴 구조는 길이 방향 스킨 스플라이스를 제거하여 무게와 항력을 감소시킬 뿐만 아니라 추가 조인트, 패스너 또는 스플라이스 플레이트가 없기 때문에 필요한 유지보수의 양을 크게 줄입니다.

전반적으로 섬유 강화 폴리머는 높은 강성 대 중량비, 고강도 및 부식, 피로 및 화학 물질에 대한 내성으로 인해 실제로 이름을 알리고 있습니다.

섬유 강화 폴리머 복합 재료로 작업한 경험이 있습니까? 아래 댓글 섹션에서 공유해 주세요!

FRP에 대한 추가 정보를 찾고 계십니까? 고강도 엔지니어링 플라스틱 가이드를 확인하세요.