استفاده از فایبرگلاس مت خرد شده (سوزنی) در صنایع مختلف
روشهای مختلف استفاده از فایبرگلاس مت خرد شده در صنایع مختلف (فیلتراسیون، عایقکاری، ساخت قطعات مقاوم)
کاربردهای فایبرگلاس مت خرد شده در صنایع مختلف
فایبرگلاس مت خرد شده (Chopped Strand Mat – CSM) از الیاف شیشهای کوتاه تشکیل شده است که به صورت تصادفی جهتگیری دارند و معمولاً با رزینها یا بایندرهای شیمیایی به صورت ورقهای یا تودهای شکل داده میشوند. این نوع فایبرگلاس به دلیل ترکیب خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی عالی، در صنایع گوناگون کاربرد دارد. در ادامه، روشها و کاربردهای اصلی آن را در سه حوزه مطرحشده توضیح میدهم:
https://nspnasooz.com/wp-content/upl...lass-mat2.webp
1. فیلتراسیون (Filtration Applications)
✔ روش استفاده:
- فایبرگلاس مت خرد شده در ساخت فیلترهای هوا، گاز، یا مایع به عنوان لایه یا رسانهی فیلتری استفاده میشود.
- الیاف شیشهای کوتاه باعث ایجاد شبکه سهبعدی با تخلخل بالا میشوند که ذرات معلق، گرد و غبار، یا ناخالصیها را به خوبی جذب میکند.
- میتواند به صورت کامپوزیت چندلایه با رزینهای ترموست یا ترموپلاست ترکیب شود تا مقاومت مکانیکی و شیمیایی فیلتر افزایش یابد.
✔ مزایا:
- مقاوم در برابر دماهای بالا (تا حدود 500°C بسته به نوع شیشه)
- مقاوم در برابر خوردگی، رطوبت و مواد شیمیایی
- قابلیت نفوذ هوا و سیال با افت فشار کم
- عدم اشتعال و پایداری در محیطهای صنعتی
✔ کاربردها:
- فیلترهای صنعتی گاز و دود در کارخانهها
- فیلترهای تهویه هوا و HVAC
- فیلترهای اتومبیل و نیروگاهها
- فیلترهای مایع در صنایع شیمیایی و نفتی
2. عایقکاری حرارتی و الکتریکی (Insulation Applications)
✔ روش استفاده:
- در قالب ورقههای فشرده یا پانلهای عایق برای پوشش سطوح داغ یا تجهیزات الکتریکی.
- معمولاً همراه با رزینهای سیلیکونی، اپوکسی یا فنولیک استفاده میشود تا مقاومت حرارتی و دوام مکانیکی افزایش یابد.
- در بعضی کاربردها، مت خرد شده مستقیماً به عنوان لایهی عایق بر روی سطح فلز اسپری یا لایهگذاری میشود.
✔ خواص مهم:
- هدایت حرارتی پایین (در حدود 0.04–0.05 W/m·K)
- مقاومت الکتریکی بالا (مناسب برای تجهیزات ولتاژ بالا)
- حفظ خواص مکانیکی در دمای بالا
- سبک وزن و آسان در نصب
✔ کاربردها:
- عایقکاری داخلی کورهها، بویلرها و مبدلهای حرارتی
- عایق موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و تجهیزات قدرت
- پوشش حرارتی لولهها و مخازن
- لایه محافظ در پنلهای ضدآتش و دیوارهای مقاوم به حرارت
https://nspnasooz.com/wp-content/upl...glass-mat.webp
3. ساخت قطعات مقاوم و سازهای (Composite & Structural Applications)
✔ روش استفاده:
- ترکیب فایبرگلاس مت خرد شده با رزینهای پلیمری (مانند پلیاستر، اپوکسی، و وینیلاستر) برای تولید کامپوزیتهای مقاوم.
- معمولاً به روشهای دستلامینیشن (Hand Lay-Up)، پرس گرم (Compression Molding) یا تزریق رزین (RTM) استفاده میشود.
- الیاف کوتاه باعث افزایش مقاومت کل قطعه به ضربه و تنش چندمحوره میشود.
✔ مزایا:
- مقاومت بالا در برابر ضربه و لرزش
- پایداری در برابر خوردگی و محیطهای شیمیایی
- استحکام و وزن پایین نسبت به فلزات
- امکان شکلدهی پیچیده در قالب بدون جهتگیری خاص الیاف
✔ کاربردها:
- قطعات خودرو مانند کاور موتور، سپر، و بدنه سبک
- مخازن ذخیره مواد شیمیایی و اسید
- قطعات ساختمانی ضدخوردگی (سقفها، پنلها، کانالها)
- اجزای تجهیزات مکانیکی و بدنه قایقها
- قطعات محافظ حرارتی و مکانیکی در تجهیزات صنعتی
https://nspnasooz.com/wp-content/upl...ductions2.webp
������ جمعبندی
| حوزه کاربرد |
روش استفاده |
مزیت اصلی |
نمونه کاربرد |
|---|
| فیلتراسیون |
لایه فیلتری در فیلترهای صنعتی و محیطی |
تخلخل بالا و مقاومت شیمیایی |
فیلتر هوا، گاز، سوخت |
| عایقکاری حرارتی و الکتریکی |
پانل یا پوشش عایق با رزین مقاوم |
هدایت حرارتی پایین، مقاومت الکتریکی بالا |
کورهها، موتورهای ولتاژ بالا |
| ساخت قطعات مقاوم |
کامپوزیت با رزین پلیاستر یا اپوکسی |
استحکام بالا و مقاومت خوردگی |
قطعات خودرو، تانکهای صنعتی |
تفاوتهایی بین الیاف شیشه (Glass) و کربن (Carbon)
فایبرگلاس مت خرد شده (Chopped Strand Mat – CSM) از الیاف شیشهای کوتاه تشکیل میشود که معمولاً از نوع E-glass (الیاف بوروسیلیکاتی با مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی) یا گاهی C-glass و S-glass تولید میشود. این الیاف با طولهای حدود 5 تا 50 میلیمتر بهصورت تصادفی پخش شده و توسط بایندر (Binder) به شکل ورقه نگهداشته میشوند. ساختار تصادفی الیاف در CSM باعث میشود جهتگیری نیرو در همهی جهات متعادل شود و قطعه حاصل مقاومت خوب مکانیکی، ضربهپذیری و یکپارچگی بالایی داشته باشد، بهویژه زمانی که با رزینهای پلیاستر یا اپوکسی ترکیب میشود.
الیاف شیشه در این نوع فایبرگلاس ویژگیهایی همچون مقاومت الکتریکی بالا، ضد خوردگی بودن، وزن کم و قیمت مقرونبهصرفه دارند. نقطه ذوب این الیاف حدود 850 تا 1100 درجه سانتیگراد است و در برابر اکثر مواد شیمیایی و رطوبت پایدارند، به همین دلیل برای عایقکاری، ساخت کامپوزیتهای صنعتی و فیلتراسیون انتخابی رایجاند. نکته مهم این است که الیاف شیشه ذاتاً رسانایی الکتریکی ندارند، بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به عدم هدایت جریان و مقاومت در برابر تخلیه جزئی دارند (مثل موتورهای ولتاژ بالا یا پوششهای ضدحرارت)، گزینهای ایدهآل هستند.
در مقابل، الیاف کربن در متهای مشابه (Carbon Fiber Mats) از فیلامنتهای کربنی با ترکیب گرافیتی ساخته میشوند که رسانا، بسیار سبک و با مقاومت کششی بسیار بالا هستند. تفاوت اصلی آنها با الیاف شیشه در رسانایی الکتریکی، مقاومت دمایی بیشتر (تا حدود 2000°C) و استحکام بالاتر است، اما قیمتشان به شکل قابل توجهی بیشتر است و در برابر محیطهای اکسیدکننده ضعیفتر عمل میکنند. بنابراین در کاربردهای سازهای پیشرفته، قطعات هوافضا، خودروسازی و تجهیزات فشار بالا از متهای الیاف کربن استفاده میشود، در حالی که در کاربردهای صنعتی عمومی و عایقکاری، فایبرگلاس مت خرد شده به دلیل اقتصادیتر بودن و پایداری شیمیایی برتری دارد.
