Avantages des composites polymères renforcés de fibres

Que sont les polymères renforcés de fibres (FRP) etProfilés en polymère renforcé de verre (GRP)et à quoi conviennent-ils le mieux ?

Le FRP comprend des matériaux composites avec des fibres à haute résistance généralement contenues dans une matrice polymère. Leurs propriétés de haute résistance et de légèreté sont utiles dans les applications commerciales et d'ingénierie. Ils sont de plus en plus utilisés pour remplacer les matériaux traditionnels tels que le bois et les métaux tels que l'acier, le fer et l'aluminium.

D'une manière générale, le GRP est un matériau composite qui appartient à la catégorie des plastiques renforcés de fibre de verre (FRP). Utilisant du polyester, de l'époxy ou du vinyle comme polymère, le GRP est fabriqué à partir de fibre de verre et est principalement utilisé dans des applications commerciales, notamment la fabrication de bateaux, de baignoires et de planeurs.

Avantages des composites polymères renforcés de fibres

Parfois, un fabricant peut utiliser l'un des termes suivants :

• Composite de fibre de verre
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• Fibre de verre (GRP)
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• Plastique renforcé de fibres (FRP)
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Ces noms font en fait référence à la même chose : un composite qui utilise deux matériaux : la fibre et la résine. Les fibres fournissent le renfort, tandis que la résine fournit le corps - en termes techniques, la matrice - nécessaire pour donner sa forme au produit.

Dans cet article, nous examinerons la popularité croissante du FRP et du GRP et les applications pour lesquelles ils sont les mieux adaptés.

Le FRP est un matériau composite constitué d'une matrice polymère mélangée à des matériaux de renforcement tels que des fibres. Typiquement, les fibres peuvent être des fibres de verre, d'aramide, de basalte ou de carbone, ainsi que du papier ou de l'amiante. Le produit résultant est typiquement un produit en plastique semi-rigide.

Pendant ce temps, alors que la plupart des composants structurels en fibre de verre sont fabriqués par le processus de pultrusion, la fibre de verre peut également être fabriquée par moulage par compression, moulage par transfert de résine, injection en moule ouvert et coulée.

C'est pourquoi les fabricants basés sur la pultrusion insistent souvent sur le fait de désigner les produits qu'ils produisent exclusivement comme des fibres de verre pultrudées pour éviter toute confusion avec les fibres de verre produites par d'autres méthodes.

De quoi est composée la résine ?

Le type de résine varie selon le type de FRP. Historiquement, les types de résines utilisées dans la pultrusion de fibre de verre comprennent :

• Polyester
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• Polyuréthane
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• Une résine époxy
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• Ester vinylique
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Le polyester reste la résine la plus largement utilisée et possède d'excellentes propriétés globales. Les avantages comprennent un coût relativement faible, une facilité de traitement, un durcissement rapide et une robustesse relative.

L'ester vinylique peut être plus cher que le polyester, mais donne un composite FRP plus durable. Dans la plupart des cas, la structure moléculaire des esters vinyliques est très similaire à celle des polyesters. La différence est que les esters vinyliques contiennent moins de groupes ester. Par conséquent, le composite est plus résistant à l'eau et aux produits chimiques.

Dans le même temps, la fibre de verre à base d'époxy offre une plus grande durabilité, solidité et résistance chimique. De plus, la résine époxy augmente la résistance à haute température de la fibre de verre. Cela dit, les époxy ont des exigences de traitement plus complexes et ont tendance à être plus coûteux en matériaux.

Plus récemment, de nombreux fabricants de fibre de verre pultrudée ont commencé à utiliser des résines de polyuréthane, qui ont les caractéristiques de performance des polyuréthanes sans pareil. Les polyuréthanes sont supérieurs aux autres types de résine en termes de résistance, de ténacité, de résistance à la chaleur, de lumière UV et de facteurs environnementaux.

L'utilisation de produits pultrudés a révolutionné plusieurs industries. De la résistance à la chaleur à la légèreté, ils constituent une alternative idéale aux matériaux de construction traditionnels. La fibre de verre pultrudée présente des avantages qui en font l'un des matériaux de construction les plus solides, les plus durables et les plus rentables disponibles aujourd'hui.

Par exemple, on peut dire que les matériaux courants tels que le béton, l'acier et l'aluminium sont très efficaces pour supprimer les ondes électromagnétiques. En bref, tout matériau magnétique ou conducteur bloquera ou déformera un grand nombre de signaux sans fil qu'il rencontre.

Heureusement, la fibre de verre n'est ni magnétique ni conductrice. Cela rend la fibre de verre adaptée à une utilisation dans l'industrie des télécommunications car elle est transparente aux ondes radio, aux fréquences cellulaires et à d'autres formes de signaux électromagnétiques.

En fait, la fibre de verre est devenue le matériau de choix pour la construction d'écrans de tours de téléphonie cellulaire. Ils sont de plus en plus utilisés pour fournir des couches de protection pour les antennes et autres équipements de télécommunications.

Avantages de la fibre de verre

La fibre de verre est une alternative intéressante au métal. Selon l'application, les fibres de verre offrent des avantages incontestables, notamment :

• Haute résistance
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• Conservateur
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• Poids léger
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• Non conductrice
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• Transparence électromagnétique
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• Sans entretien
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• Facile à transporter et à installer
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• Stabilité thermique
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• Applications diverses
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Les produits pultrudés (FRP et GRP) sont utilisés dans des environnements où la résistance joue un rôle essentiel. Un exemple comprend les réservoirs de stockage, qui doivent être en contact avec différents types de liquides et stocker de grandes quantités sans se rompre ni fuir.

Les tuyaux FRP et GRP sont utilisés dans les environnements marins, les raffineries et les applications d'égouts. Les fabricants personnalisent les profils (couleur, forme, taille, longueur) à utiliser. Cette flexibilité permet aux chefs de projet de choisir les produits en fonction de leurs besoins. Par exemple, de tels tuyaux fournissent de l'eau pour l'irrigation ou l'énergie hydroélectrique et évacuent les eaux usées.

Bénéfices

Coûts de contrôle :Les produits FRP et GRP sont plus durables que des alternatives telles que le bois, l'aluminium, le fer ou l'acier. Ils durent plus longtemps et nécessitent peu d'entretien.

Non conductrice:Les produits pultrudés peuvent être non conducteurs, résistants aux intempéries, fournir une isolation et résister à la corrosion.

Facile à transporter :Ils sont légers, faciles et peu coûteux à transporter.