ปัจจุบันวงการเรซิ่นเริ่มเข้ามีความนิยม และเป็นที่สนใจมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้วัสดุคอมโพสิต ก็ได้รับความนิยมตามไปด้วย เพราะวัสดุคอมโพสิตเป็นการผสมวัสดุทางเคมี 2ชนิดขึ้นไป จะเรียกว่าคอมโพสิตทั้งสิ้น
บทความนี้จะมาบอกข้อดีของวัสดุคอมโพสิต เมื่อผสมกับเรซิ่น จะมีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง และสามารถผสมกับวัสดุเสริมแรงอะไรได้บ้าง แต่ก่อนอื่น เรามารู้จัก วัสดุคอมโพสิต ให้มากขึ้นกันก่อนดีกว่า
เลือกอ่านตามหัวข้อได้เลยครับ :))
วัสดุคอมโพสิต คืออะไร
ที่เกิดจากการนำวัสดุทางเคมี 2 ชนิดขึ้นไปมาประกอบกันจนได้คุณสมบัติที่ดีขึ้น (เปลี่ยนเป็นวัสดุชิ้นใหม่ที่มีคุณสมบัติเชิงบวกมากกว่าเดิม) ตัวอย่างเช่น เรซิ่น (Polyester Resin) ผสม โคบอลต์ (Cobalt) และ ฮาร์ดเดนเนอร์ (Hardener) เปลี่ยนเรซิ่น จากพลาสติกที่เป็นของเหลว ให้กลายเป็นของแข็งที่มีรูปร่างคงที่ หรือ นำใยแก้วมาผสาน เพื่อได้ชิ้นงานที่เป็นรูปทรงต่างๆ สามารถสร้างชิ้นงานได้หลายหลายตามจินตนาการ ทั้งการทำแม่พิมพ์ และชิ้นงานขึ้นรูปต่างๆ อ่านเพิ่มเติมได้ที่
วัสดุคอมโพสิตที่สามารถผสมกับเรซิ่นได้ มีดังนี้
ใยแก้ว
ทำจากทรายซิลิกา และ ใช้เพื่อเสริมแรงคอมโพสิตโพลิเมอร์เนื่องจากต้นทุนต่ำ และ มีความพร้อมใช้งานสูง
เส้นใยคาร์บอน
ผลิตจากสารตั้งต้นของคาร์บอน และ ใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงของวัสดุโพลิเมอร์เนื่องจากมีความแข็งแรง และ ความแข็งสูง
เส้นใยอะรามิด
ผลิตจากโพลิเอไมด์สังเคราะห์ และ ใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงของโพลิเมอร์คอมโพสิตเนื่องจากมีความแข็งแรง และ ทนความร้อนสูง
เส้นใยหินบะซอลต์
ทำจากหินบะซอลต์ที่หลอมละลายและใช้เพื่อเสริมแรงวัสดุโพลิเมอร์เนื่องจากทนความร้อนสูง และ มีความแข็งแรงสูง
เส้นใยธรรมชาติ
ผลิตจากวัสดุธรรมชาติ เช่น ปอ ป่าน และปอกระเจา และ ใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงของโพลิเมอร์คอมโพสิตเนื่องจากธรรมชาติที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
เส้นใยเหล่านี้สามารถใช้เดี่ยวๆ หรือใช้ร่วมกันเพื่อผลิตวัสดุคอมโพสิตที่มีคุณสมบัติทางกลและกายภาพเฉพาะ เช่น ความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานต่อความร้อน การผสมผสานเฉพาะของเส้นใยที่ใช้และกระบวนการผลิตที่ใช้ในการผลิตวัสดุคอมโพสิตจะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติขั้นสุดท้าย
10 ข้อดีของวัสดุผสมเมื่อผสมกับเรซิ่น
1.) น้ำหนักเบา
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นมีน้ำหนักเบาเนื่องจากเส้นใยเสริมแรงที่ใช้ในวัสดุคอมโพสิต (เช่น คาร์บอน แก้ว หรืออะรามิด) มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทำให้ได้โครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา เรซิ่นซึ่งทำหน้าที่เป็นเมทริกซ์จะยึดเส้นใยเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่แข็งแรงและน้ำหนักเบา การผสมผสานระหว่างเส้นใยเสริมแรงน้ำหนักเบาและเรซิ่นความหนาแน่นต่ำทำให้ได้เป็นข้อดีของวัสดุคอมโพสิตที่มีน้ำหนักโดยรวมต่ำ
2.) อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง เนื่องจากเส้นใยเสริมแรงที่ใช้ในวัสดุคอมโพสิต เช่น คาร์บอน แก้ว หรืออะรามิด ให้ความแข็งแรง ในขณะที่เรซิ่นทำหน้าที่เป็นเมทริกซ์ในการยึดเส้นใยไว้ด้วยกัน ความแข็งแรงสูงของเส้นใยเมื่อเทียบกับน้ำหนักทำให้สามารถสร้างโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรง เส้นใยเสริมแรงยังกระจายน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้วัสดุคอมโพสิตมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง นอกจากนี้ วัสดุคอมโพสิตยังสามารถออกแบบให้มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความแข็งหรือความเหนียว โดยการปรับประเภท การวางแนว และการจัดเรียงของเส้นใยเสริมแรง
3.) ทนต่อการกัดกร่อนและสภาพดินฟ้าอากาศ
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและสภาพดินฟ้าอากาศ เนื่องจากเมทริกซ์เรซิ่นช่วยปกป้องเส้นใยเสริมแรงจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม เรซิ่นเป็นเกราะป้องกันความชื้น สารเคมี และปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ ที่อาจก่อให้เกิดการกัดกร่อนหรือการเสื่อมสภาพของเส้นใย วัสดุคอมโพสิตบางชนิดยังมีชั้นป้องกัน เช่น เจลโค้ท เพื่อเพิ่มความทนทานต่อสภาพดินฟ้าอากาศและการกัดกร่อน นอกจากนี้ เส้นใยเสริมแรงบางประเภท เช่น เส้นใยคาร์บอนหรือใยแก้ว ยังทนทานต่อการกัดกร่อนตามธรรมชาติ เพิ่มความทนทานโดยรวมของวัสดุผสม
4.) ความยืดหยุ่นในการออกแบบ
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นช่วยให้การออกแบบมีความยืดหยุ่น เนื่องจากสามารถผลิตได้ในรูปทรงและขนาดที่หลากหลาย และยังได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความแข็ง ความแข็งแรง และความทนทาน โดยการปรับประเภท การวางแนว และการจัดเรียงของ เส้นใยเสริมแรง นอกจากนี้ วัสดุคอมโพสิตยังสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนผ่านกระบวนการผลิตต่างๆ เช่น การจัดวางด้วยมือ การแช่ในสุญญากาศ หรือการจัดวางเส้นใยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา แข็งแรง และซับซ้อนซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้ในการผลิตโดยใช้วัสดุแบบดั้งเดิม เช่น โลหะ ความยืดหยุ่นในการออกแบบของวัสดุผสมทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การบินและอวกาศ ยานยนต์ ไปจนถึงพลังงานลมและอุปกรณ์กีฬา
5.) ปรับปรุงให้ทนต่อแรงกระแทก
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นช่วยเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทก เนื่องจากเส้นใยเสริมแรงกระจายน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยดูดซับและกระจายพลังงานจากการกระแทก นอกจากนี้ เมทริกซ์เรซิ่นยังช่วยกระจายน้ำหนักและต้านทานการแตกร้าว ช่วยเพิ่มความต้านทานโดยรวมของวัสดุคอมโพสิตต่อแรงกระแทก คุณสมบัติของวัสดุผสมสามารถปรับแต่งเพิ่มเติมให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะได้โดยการปรับประเภท การวางแนว และการจัดเรียงของเส้นใยเสริมแรง สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างวัสดุคอมโพสิตที่ปรับความต้านทานแรงกระแทกให้เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมประเภทต่างๆ
6.) คุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าและความร้อน
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นมักมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและความร้อน เนื่องจากเรซิ่นเมทริกซ์เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ไม่ดี เส้นใยเสริมแรงยังมีบทบาทในการเป็นฉนวนของวัสดุคอมโพสิต เนื่องจากเส้นใยบางชนิด เช่น แก้วหรือคาร์บอน เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ไม่ดี การรวมกันของเมทริกซ์เรซิ่นฉนวนและเส้นใยเสริมแรงส่งผลให้วัสดุคอมโพสิตมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายซึ่งต้องการฉนวนไฟฟ้าและความร้อน เช่น ตู้ไฟฟ้า ฉนวนสำหรับอุปกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง และชิ้นส่วนไฟฟ้า
7.) ต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับโลหะ
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นอาจมีต้นทุนต่ำกว่าโลหะด้วยเหตุผลหลายประการ ดังนี้
วัตถุดิบ: เส้นใยเสริมแรงสำหรับวัสดุคอมโพสิตมักมีราคาถูกกว่าโลหะ
กระบวนการผลิต: สามารถผลิตวัสดุคอมโพสิตได้ผ่านกระบวนการต่างๆ ที่คุ้มค่า เช่น การแวคคั่ม อินฟิวชั่น หรือ การจัดวางเส้นใยอัตโนมัติ
ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: วัสดุคอมโพสิตสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ ลดความจำเป็นในการใช้ส่วนประกอบและข้อต่อหลายชิ้น
น้ำหนักเบา: วัสดุคอมโพสิตมักจะมีความแข็งแรงเทียบเท่ากับโลหะในขณะที่มีน้ำหนักเบาลง ซึ่งช่วยลดปริมาณวัตถุดิบที่ต้องใช้
ประหยัดแรงงาน: สามารถผลิตวัสดุคอมโพสิตโดยใช้แรงงานน้อยลงเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตโลหะแบบดั้งเดิม
การลดของเสีย: วัสดุคอมโพสิตมีอัตราเศษที่ต่ำกว่าในระหว่างกระบวนการผลิตเมื่อเทียบกับโลหะ
ประโยชน์ด้านต้นทุนเหล่านี้สามารถนำไปสู่ต้นทุนโดยรวมที่ต่ำกว่าสำหรับวัสดุคอมโพสิตเมื่อเทียบกับโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตที่มีปริมาณมากหรือสำหรับการใช้งานเฉพาะที่การลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าต้นทุนของวัสดุคอมโพสิตอาจแตกต่างกันอย่างมากโดยขึ้นอยู่กับชนิดของเรซิ่น เส้นใยเสริมแรง และกระบวนการผลิตที่ใช้ และในบางกรณี ส่วนประกอบโลหะอาจยังคุ้มค่ากว่า
8.) ความอเนกประสงค์และความเข้ากันได้กับเรซิ่นต่างๆ
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นช่วยให้ใช้งานได้หลากหลายและเข้ากันได้กับเรซิ่นชนิดต่างๆ เนื่องจากสามารถออกแบบให้มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ความแข็ง ความแข็งแรง และความทนทาน โดยการปรับประเภท การวางแนว และการจัดเรียงของเส้นใยเสริมแรง นอกจากนี้ยังสามารถเลือกเมทริกซ์เรซิ่นตามคุณสมบัติที่ต้องการของวัสดุคอมโพสิตขั้นสุดท้าย เช่น การต้านทานความร้อน การต้านทานเปลวไฟ หรือความทนทานต่อสารเคมี สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างวัสดุคอมโพสิตที่ปรับให้เหมาะกับการใช้งานและสภาพแวดล้อมเฉพาะ นอกจากนี้ ความเข้ากันได้ของวัสดุคอมโพสิตกับเรซิ่นต่างๆ หมายความว่าสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงหรือรับมือกับความท้าทายใหม่ๆ ได้ง่าย ทำให้เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
9.) คุณสมบัติที่ปรับแต่งได้ตามวัสดุเสริมแรงที่ใช้
คุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิตสามารถปรับแต่งได้ตามวัสดุเสริมแรงที่ใช้ เนื่องจากเส้นใยเสริมแรงที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางกลและกายภาพเฉพาะตัว เช่น ความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทานความร้อน และการนำไฟฟ้า การปรับประเภท การวางแนว และการจัดเรียงของเส้นใยเสริมแรง วิศวกรสามารถปรับแต่งคุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิตเพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะได้ ตัวอย่างเช่น การใช้เส้นใยคาร์บอนแทนใยแก้วสามารถเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุคอมโพสิตได้ ในขณะที่การใช้เส้นใยหินบะซอลต์สามารถปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อนได้ ความสามารถในการปรับแต่งคุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิตโดยการเลือกวัสดุเสริมแรงที่เหมาะสมทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรม เช่น การบินและอวกาศ ยานยนต์ การก่อสร้าง และอุปกรณ์กีฬา
10.) ความสามารถในการรีไซเคิล
วัสดุคอมโพสิตที่มีเรซิ่นมีความสามารถในการรีไซเคิลได้ เนื่องจากทั้งเมทริกซ์เรซิ่นและเส้นใยเสริมแรงสามารถแยกออกและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยทั่วไปจะทำด้วยวิธีทางความร้อนหรือทางกล เช่น ไพโรไลซิสหรือการบด เมื่อเรซิ่นและไฟเบอร์ถูกแยกออกจากกัน พวกมันสามารถใช้ซ้ำเป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตชิ้นส่วนประกอบใหม่หรือเป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ความสามารถในการรีไซเคิลวัสดุคอมโพสิตนี้ช่วยลดของเสีย อนุรักษ์ทรัพยากร และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตและการกำจัดผลิตภัณฑ์คอมโพสิต นอกจากนี้ การรีไซเคิลวัสดุคอมโพสิตยังสามารถช่วยลดต้นทุนในการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตใหม่ เนื่องจากวัสดุรีไซเคิลมักจะถูกนำมาใช้แทนวัตถุดิบบริสุทธิ์
นอกเหนือจากการผสมกับเรซิ่นแล้ว
ข้อดีของวัสดุคอมโพสิตยังสามารถใช้ร่วมกับวัสดุอื่นๆ เพื่อสร้างระบบคอมโพสิตแบบไฮบริดที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้น ชุดค่าผสมทั่วไปบางอย่าง ได้แก่ :
Metal-composite hybrid
การผสมผสานระหว่างโลหะและวัสดุผสม มักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงและความแข็งสูง
Concrete-composite hybrid
การผสมผสานระหว่างคอนกรีตและวัสดุผสม มักใช้ในงานก่อสร้างซึ่งคอนกรีตให้กำลังอัดและวัสดุผสมให้ความต้านทานแรงดึง
Wood-composite hybrid
การผสมผสานระหว่างไม้และวัสดุผสม มักใช้ในงานเฟอร์นิเจอร์ พื้น และพื้นระเบียงที่ต้องการลักษณะที่เป็นธรรมชาติของไม้
Ceramic-composite hybrid
ส่วนผสมของเซรามิกและวัสดุคอมโพสิต มักใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง โดยเซรามิกจะทนความร้อน ส่วนวัสดุคอมโพสิตให้ความแข็งแรงและความแข็ง
ระบบคอมโพสิตแบบไฮบริดเหล่านี้สามารถนำเสนอคุณสมบัติที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับระบบวัสดุชนิดเดียว และสามารถปรับให้ตรงกับความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าคุณสมบัติของระบบคอมโพสิตแบบไฮบริดอาจมีความซับซ้อนและอาจขึ้นอยู่กับส่วนผสมเฉพาะของวัสดุที่ใช้และกระบวนการผลิตที่ใช้ในการผลิตคอมโพสิตแบบไฮบริด
หลักๆจะเป็นประเภทเส้นใย เช่น คาร์บอน ใยแก้ว หรืออะรามิด ทำให้งานมีความแข็งแรง น้ำหนักเบา
ค่อนข้างมีความซับซ้อน และต้องให้ความสำคัญหลายส่วน เช่น การเลือกวัสดุ การออกแบบเลย์อัพ การทดสอบและการควบคุมคุณภาพ เป็นต้น
- ต้นทุนอาจจะสูงกว่า เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม
- การรีไซเคิลและกำจัดได้ยากกว่า
- ความเข้ากันได้ของวัสดุ เพราะต้องคำนึงถึงวัสดุอื่นๆ ที่อาจทำปฏิกิริยากันได้ ทำให้เกิดปัญหางานล้มเหลวได้
เป็นยังไงกันบ้างครับ กับบทความข้อดีของวัสดุคอมโพสิตนี้ ก่อนจะจากกันไป ทาง ResinSj หวังว่า บทความนี้ จะเป็นประโยชน์กับทุก ๆ คน ที่เข้ามาอ่าน ไม่มากก็น้อยนะครับ หากบทความนี้เป็นประโยชน์กับทุกคน
อย่าลืมส่งต่อบทความดี ๆ ให้กับเพื่อน ๆ ทุกคนด้วยนะครับ
ด้วยรักและหวังดี ResinSj จะพัฒนาบทความที่ดีให้ทุกๆคน ต่อไป ครับ
สามารถรับชมบทความดี ๆ ได้ข้างใต้นี้ได้เลยนะครับ
บริษัท เอสเจ สินธุพันธ์เทรดดิ้ง จำกัด
โทรศัพท์ : 02-3794555 , 02-3794575 , 02-3794604
โทรศัพท์มือถือ : 088-2990267 , 086-3171747
Line ID : @resinsj
Facebook : เรซิ่น เอสเจลำสาลี
“งานเรซิ่น … นึกอะไรไม่ออก บอกเอสเจ”
ผู้เขียน: พี่นิ้ง ResinSJ
พี่นิ้ง เป็นผู้ที่มีความเชี่ยวชาญในการทำงานเรซิ่น ซึ่งมากด้วยประสบการณ์งานคอมโพสิตทั้งหมด เช่น
งานไฟเบอร์กลาส งานคาร์บอน ไฟเบอร์ และงานซิลิโคน รวมทั้งการสร้างสรรค์ ผสมผสานวัตถุดิบ และเทคนิคเข้าด้วยกัน ซึ่งผ่านการเปิดคอร์สนับ 10 ครั้ง ด้วยประสบการณ์มากกว่า 30 ปี และมีคำขวัญที่ว่า "เฝ้าดูลูกค้าเติบโต"
ทุกคนอาจจะสนใจบทความนี้…
