Bidang panggunaan bahan komposit

Bahan komposit digawe kanthi nggabungake rong bahan utawa luwih supaya bisa saling melengkapi lan ningkatake siji liyane, nanging tetep njaga ciri khas dhewe ing produk pungkasan.

mesin extrusion lembaran plastik

mesin kanggo daur ulang plastik

Amarga kinerjane sing apik banget, bahan komposit wis digunakake sacara wiyar ing macem-macem bidang, lan seri artikel iki bakal njupuk inventaris lengkap babagan bidang aplikasi utama bahan komposit, kalebu: aerospace, industri otomotif, konstruksi, energi, panyimpenan energi, infrastruktur, kelautan, pipa lan tangki panyimpenan, olahraga lan hiburan, transportasi lan sepuluh bidang liyane.

1

Aerospace

OEM aeronautika utama kaya ta Airbus Eropa lan Boeing AS wis nuduhake potensi kanggo aplikasi komposit skala gedhe ing penerbangan, dene NASA wis nggoleki produsen komposit kanggo roket lan pesawat ruang angkasa liyane kanthi solusi komposit inovatif.

Proporsi bahan komposit ing saben generasi pesawat anyar sing dikembangake dening Boeing wis tambah, lan proporsi bahan komposit ing Boeing 787 Dreamliner wis ngluwihi 50%. Komponen struktural utama Boeing 787 Dreamliner digawe saka komposit "sandwich" serat karbon lan laminasi serat karbon canggih, sing ora kaya komposit fiberglass kuna.

Ing sisih liya, serat aramid digunakake sacara wiyar ing konstruksi rakitan swiwi leading lan trailing edge uga sekat, tangki bahan bakar, lan lantai sing kaku banget lan entheng banget. Kajaba iku, bahan komposit canggih sing kasusun saka serat kekuatan dhuwur lan kaku sing dipasang ing bahan matriks umum uga digunakake sacara wiyar ing industri dirgantara.

2

Industri otomotif

Minangka pasar panggunaan pungkasan paling gedhé kanggo bahan komposit, industri otomotif wis ora asing karo bahan komposit. Saliyané desain kendaraan perintis, bahan komposit mbantu nggawé kendaraan luwih entheng lan luwih irit bahan bakar. Mobil mbutuhake mekanisme sing bisa dipercaya lan disinkronake karo komponen sing bisa tahan gesekan, korosi, lan fluktuasi suhu.

Ketidakakuratan ing desain utawa produksi bakal mengaruhi kinerja lan bisa ngrugekake bisnis pabrikan. Dibandhingake karo baja logam, kinerja bahan komposit nyukupi lan ngluwihi panjaluk industri otomotif. Sifat-sifat unik iki kalebu:

koefisien ekspansi termal kurang

Stabilitas dimensi sing apik banget kanggo njaga bentuk lan keandalan

Tahan korosi ing kahanan teles lan garing

Kekuatan impact dhuwur kanggo tahan panggunaan bola-bali

Bobot relatif entheng kanggo ngurangi bobot sakabèhé kendaraan

Insulasi swara sing luwih apik lan kinerja sing luwih apik

Katampilan kanggo nglukis, kalebu kemampuan kanggo nyukupi syarat permukaan Kelas A, proses nglukis lan manggang

Gampang digawe lan regane relatif murah

Aplikasi khas bahan komposit ing struktur interior lan eksterior otomotif

Bahan komposit wis digunakake sacara wiyar ing sawetara bagean struktural otomotif, wiwit saka omah lampu utama nganti komponen insulasi listrik lan termal ing sangisore kap mesin, nganti bagean njaba bodi mobil, struktur interior lan bagean trim. Aplikasi umum bahan komposit ing bagean otomotif kadhaptar ing ngisor iki:

Deflektor lan spoiler

macem-macem asupan

Casing lan tutup baterei

Bumper lan balok bumper

Penutup sirah silinder (kayata katup, rocker arm, cam)

Rangka jendela/sunroof

Pelat pambuka panggangan ngarep

omah lampu ngarep

Pelindung panas (kayata mesin, transmisi)

Struts lan Panutup

3

Sektor konstruksi

Komunitas konstruksi ngalami pertumbuhan sing substansial ing pangerten lan panggunaan bahan komposit. Komposit nyedhiyakake kinerja lan nilai sing dhuwur kanggo arsitek lan desainer ing proyek skala gedhe, lan panggunaane ing konstruksi komersial lan perumahan saya tambah.

Ing artikel anyar, Palari Group mbangun komunitas lan omah sing dicetak 3D sing lestari. Mighty Buildings minangka perusahaan teknologi konstruksi sing nggunakake percetakan 3D, robotika, lan otomatisasi kanggo nggawe omah sing terjangkau lan lestari. Blok bangunan dhasar omah kasebut yaiku Mighty Panel, panel komposit polimer 100% sing dicetak 3D kanthi struktural, insulasi, integrasi MEP, penghalang udara/kelembapan/geni lan polesan interior/eksterior. Mighty Buildings nyetak panel individu ing pabrik, banjur ngrakit dadi omah ing lokasi konstruksi.

Ing konstruksi, sifat serat karbon sing kuwat banget nduweni peran positif. Serat karbon kuwat banget, alus lan gampang dipasang, lan bisa digunakake kanggo ndandani lan nguatake bangunan supaya katon kaya bangunan anyar. Laminasi serat karbon digunakake sacara wiyar kanggo nambah beban lantai lan kolom. Kajaba iku, serat karbon tahan marang kerusakan lindhu, mula uga bisa digunakake kanggo nguatake struktural bangunan anyar lan minangka panggantos baja prefabrikasi.

4

Lapangan panyimpenan energi

Komposit panyimpenan energi multifungsi (MESC) dikembangake kanthi nyelipke lapisan baterei menyang struktur, kanthi paku keling sing saling ngiket ngamanake lapisan baterei, mbantu ningkatake sifat mekanik. Tes eksperimen nuduhake yen MESC bisa duwe perilaku elektrokimia sing bisa dibandhingake karo bahan liyane. Dibandhingake karo sel kantong, MESC entuk kekakuan mekanik 15 kali luwih dhuwur kanthi efisiensi enkapsulasi 60%.

Aplikasi komposit liyané ing panyimpenan energi kalebu:

Tangki Hidrogen kanggo Aerospace

Sistem Sel Bahan Bakar Hidrogen

Baterei bahan komposit alami

5

lapangan infrastruktur

Saktemene, ora ana bedane sing ketat antarane infrastruktur lan bangunan. Ing taun-taun pungkasan, kanthi munculé bahan komposit struktural anyar sing murah lan berkinerja tinggi, konstruksi infrastruktur wis mlebu ing tahap anyar. Plastik sing diperkuat serat (FRP) ora mung bisa ngganti baja ing pirang-pirang struktur sing nahan beban, nanging uga wis kabukten bisa nguatake balok beton nganggo plastik sing diperkuat serat (FRP) sing diikat sacara internal utawa eksternal.

Komposit sing digawe saka kaca, aramid, utawa serat karbon saya akeh ditimbang kanggo pretensioning, posttensioning, utawa beton bertulang. Kanggo ngganti tulangan sing korosi, sistem FRP pungkasane bisa digunakake ing dek jembatan beton utawa struktur lantai beton ruangan liyane.

Ketahanan korosi minangka salah sawijining faktor utama sing ndadekake serat karbon dadi menarik ing sektor infrastruktur. Serat karbon ora bakal korosi lan teyeng, mula lapisan beton serat karbon bisa diencerake banget, amarga ora perlu nimbang anti korosi kaya inti baja, sing nyuda jumlah beton sing digunakake ing bangunan, lan uga duwe mupangat liyane, kayata nyuda biaya lan nyepetake kemajuan konstruksi, nyepetake wektu pangatusan, lan liya-liyane. Kajaba iku, amarga konduktivitas listrik sing apik, serat karbon bisa digunakake kanggo nglindhungi gangguan elektromagnetik, bisa ngirim informasi parameter bangunan, lan dadi bagean integral saka bangunan cerdas.

6

Medan energi anyar

Panggunaan bahan komposit ing energi terbarukan bakal nduweni peran sing saya tambah penting kanthi nggawe struktur sing bisa nggunakake energi lestari. Bobot sing luwih murah, biaya transportasi lan instalasi sing luwih murah, lan sing paling penting, biaya perawatan sing luwih murah sajrone umur struktur dibandhingake karo struktur logam wis ndadekake komposit minangka bahan de facto kanggo proyek skala gedhe. Nyedhiyakake solusi sing ekonomis.

Bobot sing entheng lan bentuk airfoil sing rumit saka bilah turbin angin wis ndadekake komposit dadi pimpinan ing lapangan iki, nggunakake cetakan sing dirancang kanggo nggawe bilah kanthi ekonomis kanthi tenaga kerja minimal. Riset lan pangembangan saiki ditujokake kanggo nyukupi ukuran sing dibutuhake kanggo bilah turbin lan rotor kanggo sistem darat lan lepas pantai.

7

lapangan samudra

Sajrone pirang-pirang dekade, komposit FRP wis kasil digunakake ing aplikasi kelautan kayata radom lan struktur massa, superyacht, prau kerja, lan prau rekreasi. Bubar iki, FRP wis digunakake ing aplikasi sing kurang dikenal kayata bantalan, baling-baling, palka komersial, knalpot, lan struktur atap.

Panggunaan komposit serat kaca ing aplikasi kelautan minangka salah sawijining area penting pisanan saka aplikasi GRP. Iki wis ngrevolusi kemampuan kanggo ngrancang lan nggawe struktur komposit gedhe ing pirang-pirang domain. Prau iki diprodhuksi ing Inggris nggunakake macem-macem proses kalebu GRP sing dipasang tangan, infus resin, termoplastik lan prepreg serat karbon kinerja dhuwur kanggo yacht balap.

Kauntungan utama GRP ing aplikasi kelautan yaiku:

Tahan lingkungan, kalebu bebas saka bosok, tahan korosi, lan liya-liyane.

Kemampuan kanggo ngolah struktur sing mulus lan kompleks

Kemampuan kanggo nyetel kekuatan kanggo cocog karo kahanan beban

Sifat kekuatan-kanggo-bobot sing apik banget - Struktur laut GRP biasane setengah bobote struktur baja sing padha.

perawatan sing kurang lan gampang didandani

kekiatan banget

Prau dayung nggunakake bahan komposit luwih akeh tinimbang struktur laut liyane. Amarga syarat khusus, bahan sing digunakake dudu bahan konstruksi laut sing khas. Bobot minimal lan kekakuan maksimum penting banget ing desain supaya bisa layar kanthi kecepatan maksimal lan nolak efek ombak lan unsur liyane saka lingkungan laut.

Komposit epoksi sing dikuatake serat karbon umume digunakake kanggo lambung, rangka, lunas, tiang kapal, rod lan boom, drum winch karbon, lan shafting sing dilapisi sarang lebah utawa busa. Panggunaan FRP mbantu ningkatake kinerja lan nyuda risiko cacat navigasi lan kerusakan ing macem-macem kahanan pelayaran internasional.

8

Lapangan sistem perpipaan

Sistem pipa komposit wis digunakake ing pabrik kimia luwih saka 25 taun. Panggunaan bahan komposit ing aplikasi industri saya nyebar ing taun 1970-an. Saiki, instalasi pipa lan tangki komposit saya tambah akeh ing aplikasi ing ndhuwur lan ngisor lemah, komersial, kotamadya, lan perumahan. Gas alam sing murah saya ngembangake pasar amarga fasilitas kimia anyar dikembangake lan fasilitas lawas dikembangake.

Aplikasi lan produk pipa komposit sing umum kalebu:

kontrol polusi udara

aquaculture

pangolahan kimia

desalinasi

Petroleum lan gas alam

Banyu lan Perawatan Wastewater

pipa

Perlengkapan lan Pelapis

Sistem pipa

Lapisan tangki bahan bakar

tangki panyimpenan lenga

Wadhah proses

Gosok

tutup

9

Lapangan olahraga lan rekreasi

Serat karbon wis tansah misuwur ing babagan barang olahraga, saka balapan nganti ski, golf, mancing lan tenis, serat karbon wis digunakake sacara wiyar. Kanthi popularitas sing saya tambah lan rega serat karbon sing mudhun, mula serat karbon saya akeh digunakake ing barang olahraga.

Serat karbon saiki digunakake ing pirang-pirang raket, papan salju, sled, tongkat hoki, joran pancing, stik golf, sepeda, papan selancar, layangan, sepatu, lan produk olahraga liyane.

Serat Karbon ing Olahraga lan Hiburan

Saiki, 7 saka 10 olahraga ruangan lan kegiatan luang sing paling populer nggunakake bahan komposit. Komposit sing diperkuat serat kaca lan serat karbon terus ngganti kayu lan logam ing joran pancing, raket tenis, spar/poros kanggo dayung kayak, tiang lan papan selancar angin, tongkat hoki, layangan lan setang sepeda.

10

transportasi

Ana tren ing industri transportasi kanggo nggunakake kendaraan sing luwih gedhe. Apa iku bis, sepur, utawa truk gandeng, idene prasaja: nggawa luwih akeh kargo. Tantangane yaiku nemokake cara kanggo nggawa beban sing luwih gedhe kanthi aman nalika ngirit bahan bakar lan nyuda dampak lingkungan. Komposit nawakake jawaban sing apik banget kanggo tantangan iki.