Projektowanie kompozytów przewodzących

Mastermodel © Mastermodel

Udostępnij:

Kompozyty GRP już jakiś czas temu zapewniły sobie stabilną pozycję na rynku przetwórstwa przemysłowego, wypierając mniej uniwersalne materiały pochodzenia naturalnego. Kolejny etap ich ekspansji będzie związany z rozbudową ich oferty o materiały specjalnego przeznaczenia, których skład będzie dostosowany do indywidualnych potrzeb użytkownika.

Ze względu na pożądane właściwości i relatywnie prosty proces produkcji kompozyty GRP należą dziś do najpopularniejszych tworzyw sztucznych stosowanych w przemyśle. Ich zakres aplikacji obejmuje m.in. budownictwo, okrętownictwo, lotnictwo, kolejnictwo, przemysł motoryzacyjny, spożywczy i chemiczny, a także elektrotechnikę i branżę produkcji maszyn. Ich struktura na bazie żywic wzmocnionych włóknem szklanym przekłada się na wysoką wytrzymałość chemiczną oraz dużą odporność na korozję i temperaturę przy zachowaniu niewielkiej masy.

O zakresie tych właściwości decyduje jednak każdorazowo zastosowana metoda formowania. Najbardziej rozpowszechnioną ze względu na niskie koszty jest utwardzanie na zimno w otwartej formie (tzw. metoda kontaktowa). Jej wadą jest jednak możliwość występowania lokalnych różnic w składzie, a tym samym i wytrzymałości. Dlatego coraz częściej stosuje się także metody alternatywne, w tym LRTM (ang. Light Resign Transfer Molding), czyli kształtowanie pod niewielkim ciśnieniem w zamkniętej formie. Taki sposób formowania umożliwia wytwarzanie materiałów obustronnie gładkich, a także wprowadzanie modyfikacji ich składu, tak by dostosować go do indywidualnych potrzeb użytkownika.


Nowe kompozycje i technologie produkcji
O specjalnych właściwościach materiałów kompozytowych decyduje w dużej mierze skład ich osnowy. Modyfikując go, można uzyskać m.in. GRP o właściwościach przewodzących, rozpraszających ładunki lub izolacyjnych. Stąd też producenci tworzyw sztucznych prześcigają się w opracowywaniu formuł, dzięki którym w łatwy sposób można modyfikować i wzmacniać pożądane cechy materiałów.

Przykładem może być tu opatentowana technologia CONDUCORE stworzona przez firmę Mastermodel, która – dzięki zastosowaniu gotowych surowców zbrojeniowych o różnorodnych właściwościach mechanicznych i wytrzymałościowych – umożliwia wytwarzanie GRP o rezystancji od 10 MΩ do 10 GΩ przeznaczonych do stref EPA oraz < 10 MΩ do stref spełniających wymogi ATEX. Pierwsze – o mniejszej przewodności elektrycznej – rozpraszają i odprowadzają ładunki elektryczne, chroniąc dzięki temu podatne na uszkodzenie elementy ESD. Drugie zaś
odprowadzają ładunki elektrostatyczne, zapobiegając występowaniu zjawiska przeskoku iskry elektrycznej, które mogłoby doprowadzić do wybuchu gazów lub pyłów znajdujących się w pomieszczeniu bądź jego okolicy.


TOP w kategorii




Strefu EX: Doskonała antystatyczność
W strefach zagrożonych wybuchem (Ex) głównym wyzwaniem jest połączenie wysokiej antystatyczności materiału z dobrymi własnościami mechanicznymi i wytrzymałościowymi. Rozwiązaniem zaproponowanym przez Mastermodel było połączenie technologii LRTM umożliwiającej formowanie kompozytów obustronnie gładkich ze specjalną kompozycją osnowy.

Uzyskane w ten sposób kompozyty CONDUCORE stosowane są obecnie głównie w produkcji elementów układów wentylacyjnych: wywietrzników grawitacyjnych, komponentów obwodów oraz wirników i układów wirujących. Te ostatnie (typoszeregu DAExC) – wykonane z antystatycznych kompozytów poliestrowo-szklanych lub vinyloestrowo-szklanych – uzyskały atest Głównego Instytutu Górnictwa dopuszczający je do stosowania w strefie 2 – m.in. w acetylenowniach, wodorowniach, lampowniach górniczych, malarniach, pralniach i magazynach chemicznych oraz akumulatorowniach. W zależności od odmiany konstrukcyjnej mogą pracować w atmosferze gazów wybuchowych, pyłów wybuchowych bądź gazów/pyłów wybuchowych z regulacją obrotów. W wykonaniu specjalnym cechują się ponadto podwyższoną odpornością na oddziaływania chemiczne lub wysoką temperaturę.

Strefy EPA: Indywidualne podejście
Dobre właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe mają również istotne znaczenie w strefach EPA. Tutaj jednak – ze względu na duże zróżnicowanie aplikacji – na znaczeniu zyskuje także możliwość indywidualnego dostosowania poziomu elektrostatyczności i kształtu materiałów kompozytowych do potrzeb klienta. Owe indywidualne podejście wymaga z kolei zapewnienia możliwości prostej i szybkiej zmiany właściwości surowców zbrojeniowych oraz kształtu zastosowanej formy jeszcze na etapie produkcji. Rozwiązaniem jest opracowanie zamkniętego katalogu materiałów bazowych oferującego swobodę doboru zarówno właściwości przewodzących, jak również mechanicznych i wytrzymałościowych do aktualnego zapotrzebowania.

W przypadku technologii CONDUCORE baza materiałów na osnowę obejmuje gotowe żelkoty przewodzące, standardowe żywice konstrukcyjne lub uniepalnione oraz specjalnie zaprojektowane materiały wzmacniające. Zaś dzięki wykorzystaniu metody formowania próżniowego w zamkniętej formie pozwala na wytwarzanie szeregu produktów o ściśle określonych właściwościach, takich jak elementy wyposażenia warsztatowego, części maszyn, osłony, tacki i paletki transportowe, elementy służące do transportu zakładowego, a także stoły warsztatowe, półki i regały.

Udostępnij:

Drukuj





MM



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również