消費者がエンドユーザーである用途では、複合材料は通常、特定の美的要件を満たさなければなりません。しかし、繊維強化材料耐食性、高強度、耐久性が性能の原動力となる産業用途でも同様に価値があります。#リソースマニュアル#機能#アップロード
航空宇宙や自動車などの高性能最終市場における複合材料の使用は、業界の幅広い注目を集めることが多いですが、実際には、消費される複合材料のほとんどは非高性能部品に使用されています。産業用最終市場はこのカテゴリに分類され、材料特性では通常、耐食性、耐候性、耐久性が重視されます。
耐久性は、オランダのベルゲンにある op Zoom 製造工場にある SABIC (サウジアラビアのリヤドに所在) の目標の 1 つです。この工場は 1987 年に操業を開始し、塩素、強酸、アルカリを高温で処理します。ここは非常に腐食性の高い環境であり、鋼管はわずか数か月で破損する可能性があります。最大限の耐食性と信頼性を確保するために、SABIC は当初から主要なパイプと機器としてガラス繊維強化プラスチック (GFRP) を選択しました。長年にわたる材料と製造の改良により、複合部品の設計が実現しました。寿命は 20 年に延長され、頻繁に交換する必要はありません。
Versteden BV (オランダ、ベルゲン・オプ・ゾーム) は当初から、DSM Composite Residents (現在は AOC の一部、米国テネシー州およびスイスのシャフハウゼン) の樹脂製 GFRP パイプ、コンテナ、コンポーネントを使用していました。この工場には、異なる直径の約 3,600 のパイプセクションを含む、合計 40 ～ 50 キロメートルの複合パイプラインが設置されました。
部品の設計、サイズ、複雑さに応じて、複合コンポーネントはフィラメントワインディングまたは手作業で製造されます。一般的なパイプライン構造は、最高の耐薬品性を実現するために、厚さ 1.0 ～ 12.5 mm の内部防食層で構成されています。5 ～ 25 mm の構造層は機械的強度を提供します。外側のコーティングの厚さは約0.5 mmで、工場の環境を保護できます。ライナーは耐薬品性を提供し、拡散バリアとして機能します。この樹脂豊富な層は、C ガラス ベールと E ガラス マットで構成されています。標準の公称厚さは 1.0 ～ 12.5 mm、ガラスと樹脂の最大比率は 30% (重量ベース) です。特定の材料に対する耐性を高めるために、腐食バリアが熱可塑性ライニングに置き換えられる場合があります。ライニング材料には、ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリプロピレン (PP)、ポリエチレン (PE)、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE)、ポリフッ化ビニリデン (PVDF)、およびエチレン クロロトリフルオロエチレン (ECTFE) が含まれます。このプロジェクトの詳細については、「長距離耐食配管」をご覧ください。
複合材料の強度、剛性、軽量性は、製造分野そのものにとってますます有益なものになってきています。たとえば、CompoTech (スシツェ、チェコ共和国) は、複合材料の設計と製造を提供する総合サービス会社です。高度なハイブリッド フィラメント ワインディング アプリケーションに注力しています。同社は、Bilsing Automation (ドイツ、アテンドルン) 向けに、500 キログラムのペイロードを移動するためのカーボンファイバー ロボット アームを開発しました。荷物と既存のスチール/アルミニウム製ツールの重量は最大 1,000 kg ですが、最大のロボットは KUKA Robotics (ドイツ、アウグスブルク) 製で、最大 650 kg までしか扱えません。全アルミニウム製の代替品は依然として重すぎて、ペイロード/ツール質量が 700 kg になります。CFRPツールにより総重量は640kgまで軽量化され、ロボットの適用も可能になります。
CompoTech が Bilsing に提供した CFRP コンポーネントの 1 つは、正方形のプロファイルを持つ T 字型ビームである T 字型ブーム (T 字型ブーム) です。T 字型ブームは、伝統的にスチールやアルミニウムで作られているオートメーション機器の一般的なコンポーネントです。ある製造ステップから別の製造ステップへ (たとえば、プレス機からパンチングマシンへ) 部品を移動するために使用されます。T 字型ブームは T バーに機械的に接続されており、アームは材料や未完成部品の移動に使用されます。最近の製造と設計の進歩により、振動、たわみ、変形といった主要な機能特性の点で CFRP T ピアノの性能が向上しました。
この設計により、産業機械の振動、たわみ、変形が軽減され、コンポーネント自体やそれらと連動する機械の性能向上に役立ちます。CompoTech ブームについて詳しくは、「Composite T-Boom で産業オートメーションを加速できる」をご覧ください。
新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、この病気によってもたらされる課題の解決を目的とした、いくつかの興味深い複合ベースのソリューションを生み出しました。イマジン・ファイバーグラス・プロダクツ社（カナダ、オンタリオ州キッチナー）は、今年初めにブリガム・アンド・ウィメンズ病院（米国マサチューセッツ州ボストン）が設計・建設したポリカーボネートとアルミニウムの新型コロナウイルス感染症（COVID-19）検査ステーションからインスピレーションを受けて誕生した。Imagine Fiberglass Products Inc. (カナダ、オンタリオ州キッチナー) は、ガラス繊維強化複合材料を使用した独自の軽量バージョンを開発しました。
同社の IsoBooth は、ハーバード大学医学部の研究者が独自に開発した設計に基づいており、臨床医が患者から離れて内部に立って、手袋をした外側の手で綿棒検査を実行できるようにしています。ブース前の棚またはカスタマイズされたトレイには、検査キット、消耗品、患者間の手袋や保護カバーを洗浄するための消毒剤ワイプタンクが装備されています。
Imagine Fiberglass デザインは、3 つの透明なポリカーボネート表示パネルを 3 つの色のガラス繊維ロービング/ポリエステル繊維パネルと接続します。これらのファイバーパネルは、さらなる剛性が必要な場合、ポリプロピレンのハニカムコアで強化されています。複合パネルは成形され、外側が白色のゲルコートでコーティングされています。ポリカーボネート パネルとアーム ポートは、Imagine ファイバーグラス CNC ルーターで機械加工されています。自社で製造されていない唯一の部品は手袋です。ブースの重さは約 90 ポンドで、2 人で簡単に運ぶことができ、奥行きは 33 インチで、ほとんどの標準的な商業用ドアに対応するように設計されています。このアプリケーションの詳細については、「ガラス繊維複合材料により、より軽量な新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) テストベンチ設計が可能になります。」を参照してください。
オンライン SourceBook へようこそ。これは、CompositesWorld が毎年発行する SourceBook Composites Industry Buyer's Guide に相当します。
複合材料技術開発会社の最初の V 字型商用貯蔵タンクは、圧縮ガス貯蔵におけるフィラメント ワインディングの成長を告げるものです。