繊維強化プラスチック（FRP）の動作中！

繊維強化プラスチック（FRP） 鉄鋼に代わるものを探している市場で急速に人気を集めています。米国は、2017年に43億ポンドに達する需要を見積もっており、そのような用途の広い製品で驚くことではありません。航空宇宙、軍事、建設などの多くの産業では、強度、軽量、および要素への耐性のためにFRPを多用しています。

FRPにはいくつかの形態があります。ガラス、カーボン、玄武岩、アラミドなど、さまざまな繊維強化材が利用できます。 これらの繊維は、樹脂が繊維を結合している間、剛性と引張能力を高めるために、織ったり、縫ったり、編んだりすることができます。しっかりしたマトリックスに。フィラーと添加剤は、繊維強化プラスチックの製造コストを削減するだけでなく、収縮を減らし、機械的および物理的特性を向上させるためにも使用されます。

繊維強化プラスチックはどのように鋼に対抗しますか？ これらの複合材料は、高強度、疲労耐久性、高温、摩耗、腐食、化学物質に対する高い耐性など、多くの優れた構造品質を備えています。補強材の重量も鋼の1/3であり、軽量であるため、建設中の輸送や取り扱いが容易で、プロジェクト時間を短縮できます。 FRPは実際には、鋼やアルミニウムと同様の、場合によってはより優れた公差と材料強度を維持しています。

FRPが大きな違いを生み出している3つの業界は次のとおりです。

1。 建設業

現在、 FRPは橋の上部構造と橋のデッキに最も広く使用されています 。米国で最初に建設されたFRP製の橋は、1996年にカンザス州ラッセルに建設されました。材料が軽量であるため、上部構造を設置するのに作業員は1日しかかかりませんでした。 2005年、オレゴン州ポートランドの歴史的なブロードウェイ橋 （右の写真）は、スチール製の格子デッキを頑丈なFRPデッキに置き換えるために改装されました。これにより、トラクションが向上する可能性があります。濡れていると、金属よりも耐食性が高くなります。 FRPは、建物の既存の梁と柱を強化および強化するために使用されます。 FRPは、手すりなどの安全用途にも広く使用されています。繊維強化ポリマーを使用することの唯一の欠点は、初期費用が高くなることですが、メンテナンスと修理の予測されるライフサイクルコストが低くなることとは釣り合いが取れています。

2。 自動車産業

FRPは自動車業界でもますます出現しています。炭素繊維はかつてレースカーでのみ使用されていました しかし、BMWはi3を発表しました。これは、主に炭素繊維で作られた自動車を大量生産する最初の取り組みです。この素材により車は軽量化され、ベストセラーの電気自動車よりも速く走行できるようになりましたが、軽量化により燃費も向上し、炭素繊維のトレンドが本格化した場合に温室効果ガスやその他の排出量を削減できる可能性があります。 。欠点は、（再び）コストが高く、廃棄物処理（ある車から別の車を作るために材料を再利用できない）と修理です。材料の一貫した供給を提供できる繊維強化プラスチック工場を設立するためのBMWの初期費用は手ごわいものでした。鋼が衝突すると、鋼は曲がって変形しますが、炭素繊維は崩壊します。これにより、非常に効率的なエネルギー散逸メカニズムが実現しますが、材料が破損して繊維が崩壊すると、予測できない結果が生じる可能性があります。

3。 航空宇宙産業

航空機メーカーも、この強力な材料のメリットを享受しています。ボーイング787は、機体と一次構造に繊維強化プラスチック材料を以前の民間航空機よりも多く使用しており、従来のアルミニウム設計と比較して平均20％の軽量化を実現しています。複合材料により、より軽量でシンプルな構造を構築できるため、飛行機の効率が向上し、燃料消費量が削減され、メンテナンスが削減されます。さらに、787の独自のワンピース複合バレル構造により、縦方向のスキンスプライスが排除され、重量と抵抗が軽減されるだけでなく、追加のジョイント、ファスナー、またはスプライスプレートがないため、必要なメンテナンスの量が大幅に削減されます。

全体として、繊維強化ポリマーは 剛性と重量の比率が高く、強度が高く、腐食、疲労、化学物質に対する耐性があるため、本当に名を馳せています。

繊維強化ポリマー複合材料を使用した経験はありますか？以下のコメントセクションで共有してください！

FRPに関する詳細情報をお探しですか？高強度エンジニアリングプラスチックガイドをご覧ください。