фибергласс

Фибергласс и его свойства. Что лучше, фибергласс или алюминий?

Спортивное оборудование, а в частности —  и каркас палатки часто изготавливается из так называемого фибергласса. Из него изготавливают в т.ч. и дуги для палатки. Что же такое фибергласс и какие он имеет преимущества перед другими материалами в обозначенной области применения?

  1. Стеклопластик или фибергласс
  2. Сравнение механических свойств алюминия и фибергласса
  3. Что всё это значит?
  4. Свойства каркаса палатки из фибергласса
  5. Что лучше выбрать: алюминий или фибергласс?
  6. Заключение

Стеклопластик или фибергласс

Сам по себе фибергласс – это композитный полимерный материал. Часто можно встретить такое его название, как стеклопластик. В качестве струкутрообразующей сетки используются стекловолокна, составляющие 70% от основного объема материала, а наполняющим веществом является эпоксидная смола. Получил широкое распространение во всех отраслях промышленности. Часто используется при изготовлении пластиковых окон. До этого долгое время использовался в оборонке и самолетостроении.

Это один из немногих материалов, который сочетает высокую прочность, хорошие диэлектрические свойства, диэлектрические свойства и химическую стойкость. При этом цена пластика остаётся невысокой. Этот полимер не гниет, не меняет цвет, не охрупчивается с течением времени и практически не подвержен старению.

Прочность этого материала в несколько раз выше прочности алюминия и в девять раз выше прочности ПВХ.

Если коротко перечислить достоинства данного материала, то сюда войдут низкий удельный вес, высокая прочность, широкий диапазон рабочих температур от -60 градусов Цельсия до + 80 градусов по шкале Цельсия, стойкость к агрессивным средам, плохую теплопроводность и отсутствие электрической проницаемости.

К недостаткам можно отнести пожалуй только низкие показатели модуля упругости.

Правда говорить о достоинствах и недостатках материала с точки зрения материаловедения не совсем корректно. Ведь недостаток в одном случае становится преимуществом в другом. Возьмем ту же диэлектрическую проницаемость. Было бы весело делать провода из диэлектрика, но ведь мы этого не делаем. Правильнее будет сказать, что материал не применим для изготовления проводки в доме. Такая же ситуация и с остальными свойствами.

Сравнение механических свойств алюминия и фибергласса

Теперь подойдем непосредственно к численным значениям и показателям табличных значений механических свойств. Поскольку вторым типичным материалом для изготовления каркасов палаток является алюминий, бегло сравним композитный полимер именно с ним.

Например, если сравнивать алюминиевый сплав (на данный момент не столь важно какой именно, все показатели будут в указанных порядках) и фибергласс (опять же, возьмем общего представителя вида), то мы имеем следующие показатели:

Плотность (г/см3): 1,6 -2 у стеклопластиков против 2,7 у алюминия

Разрушающее напряжение МН/м2: 410 — 1180 у стеклопластика против 80 – 430 у алюминия

Модуль упругости при растяжении, ГПа: 21-41 у фибергласса, против 70 у алюминиевого сплава.

Что означает этот набор значений для обычного пользователя?

Удельная прочность стеклопластика выше прочности алюминиевых сплавов почти в два раза, из чего следует, что при изделии с одинаковой прочностью в случае использования стеклопластика будет весить в два раза меньше, чем изделие с такими же свойствами из алюминия. Т.е. при прочих равных, каркас палатки из фибергласса будет в два раза легче алюминиевого, а прочность будет одинаковая.

Далее, рассмотрим показатели разрушающего напряжения. Или предела прочности. В таблице приведены диапазоны значений. При их анализа получается, что неправильно подобранная марка стеклопластика окажется аналогична хорошему алюминиевому сплаву. Здесь также фиберглассовый каркас для палатки вырывается вперед по значениям свойств если брать средние показатели.

Остаётся модуль упругости. Если упростить формулировку – это то значение нагрузки, которое может выдержать материал без разрушения или насколько хорошо материал гнётся. Здесь стеклопластик проигрывает алюминию. Т.е. каркас из алюминиевого сплава будет лучше воспринимать деформации.

Какими свойствами обладает каркас палатки из фибергласса?

каркас из фибергласса

Каркас палатки из стеклопластика имеет большую прочность, меньший вес, но при этом способен деформироваться в меньших пределах. При этом остаточная деформация будет минимальной, так как материал не склонен к пластической деформации из-за его высокой прочности. Соответственно – это более хрупкий материал и не любит изгибы. Вопреки распространенному мнению, холод никак не сказывается на свойствах этого материала, т.к. палатки используются заведомо в меньшем интервале температур. Почему же ломается каркас из фибергласса на морозе у зимних палаток? Происходит это по той причине, что сам по себе стеклопластик не любит деформации и если они достигают придельных показателей (которые в разы меньше, чем для алюминия, способного к пластической деформации) просто ломается. Летом такой каркас сломался бы также.

Что в итоге лучше, фибергласс или алюминий?

Конечно же, фибергласс – материал инновационный и перспективный. Но неправильная работа с этим материалом делает его менее привлекательным для покупателя. Производители часто выбирают самые дешевые сорта пластика, которые обладают худшими свойствами и при этом сохраняет высокую хрупкость. Также нужно учитывать, что одинаковое построение каркаса из алюминия и фибергласса не возможно. На данный момент для рядового пользователя, а особенно – для пользователя зимней палатки, лучше выбирать алюминиевый каркас. Он ремонтопригоден и, в любом случае, будет обладать большей пластичностью – т.е. лучше гнуться без повреждения. Но при этом алюминий будет тяжелее и дуги будут со временем «проседать» (т.е. придётся выгибать их в обратную сторону для выпрямления руками).

Заключение и выводы

Правильным подходом в выборе материала каркаса является анализ каждой конкретной конструкции у каждой модели. В нашем случае, это возможно только по отзывам пользователей и по непосредственным ощущениям. Говорить однозначно, что палатка с алюминиевым каркасом будет лучше или хуже, чем палатка с каркасом из стеклопластика, неправильно. Для каждого конкретного случая нужно иметь четкое понимание механических показателей данной марки материала и предельных деформаций в данной модели. Иными словами, мы ни в коем случае не исключаем, что среди фиберглассовых каркасов есть надежные и очень достойные модели, поскольку при правильном просчёте и подборе материала – стеклопластик лучше алюминия. Среди бюджетных палаток такие не встретишь.

фибергласс в самолетостроении

Ну и для окончательного понимания актуальности использования фибергласса для каркаса палаток и его достоинств, приводим диаграмму из английского жрунала, где указано распределения материалов и их типов, которые использованы для изготовления самолёта типа Боинг. Обратите внимание — наша позиция выделена зеленым. Т.е. при правильном подходе, этот материал подходит для самолетостроения.

сломанный каркас

А в этом примере, найденном на одном из форумов, производитель сделал что-то неправильно и каркас сломался. По убеждения пользователя, добавившего фотографии, сломался из-за ветра. Значит предел допустимой деформации был превышен. Вероятно, не рассчитали размер купола и дуги для палатки лопнули от изгиба.

Есть  и ещё один важный момент. Часто производитель использует какой-нибудь самый дешевый пластик с низкими показателями мех.свойств и выдает его за дорогой стеклопластик. Определить на глаз это практически невозможно. Но в итоге складывается впечатление, что плохим является материал, указанный в характеристиках изделия.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

13 − 8 =


Яндекс.Метрика Экстремальный портал VVV.RU Member of skinet topsites

UZUMETI - Видео на заказ недорого. Любые направления. 2017 (c) CopyRight
Внимание! Предложения на сайте не являются публичной офертой.
Все обучающие статьи Вы используете на свой страх и риск.