Im vorangegangenen Artikel haben wir einige gängige Anwendungsbereiche für Verbundwerkstoffe behandelt, und in diesem Artikel werden wir mit anderen fortfahren.
Der neue Energiesektor
Die Verwendung von Verbundwerkstoffen für erneuerbare Energiequellen wird eine immer wichtigere Rolle spielen, indem Strukturen geschaffen werden, die nachhaltige Energie nutzbar machen können. Geringeres Gewicht, niedrigere Transport- und Installationskosten im Vergleich zu Metallstrukturen und vor allem niedrigere Wartungskosten während des gesamten Lebenszyklus der Struktur sind Faktoren, die Verbundwerkstoffe als das de facto Material positioniert haben, das eine wirtschaftliche Lösung für Großprojekte bieten kann.
Das geringe Gewicht und die komplexen Flügelformen von Windturbinenblättern haben Verbundwerkstoffe zu einem führenden Anbieter auf diesem Gebiet gemacht, der Formen einsetzt, die für eine wirtschaftliche Herstellung der Blätter mit minimalem Arbeitsaufwand ausgelegt sind. Die derzeitige Forschung und Entwicklung zielt darauf ab, die immer größer werdenden Turbinen- und Rotorblätter für landgestützte und Offshore-Systeme zu fertigen.
Gebiet des Meeressektors
FRP-Verbundwerkstoffe werden seit Jahrzehnten erfolgreich in der Schifffahrt eingesetzt, z. B. für Radome und Massenstrukturen, Superyachten, Arbeits- und Freizeitboote. In jüngerer Zeit werden GFK auch für weniger bekannte Anwendungen wie Lager, Propeller, kommerzielle Lukendeckel, Auspuffanlagen und Oberseitenstrukturen verwendet.
Die Verwendung von Glasfaserverbundwerkstoffen in der Schifffahrt war einer der ersten großen Anwendungsbereiche von GFK. Sie hat die Fähigkeit, große Verbundstrukturen zu entwerfen und herzustellen, in einer Reihe von Bereichen revolutioniert. Schiffe werden im Vereinigten Königreich in einer Vielzahl von Verfahren hergestellt, darunter handgelegte GFK, Harzinfusion, Thermoplaste und Hochleistungs-Kohlefaser-Prepregs für Rennyachten.
Die Hauptvorteile von GFK in Schiffsanwendungen sind
1. die Umweltbeständigkeit, einschließlich Fäulnisfreiheit, Korrosionsbeständigkeit usw.
2. die Fähigkeit, nahtlose, komplex geformte Strukturen zu verarbeiten
3. Fähigkeit zur Anpassung der Festigkeit an die Lastbedingungen
4) Hervorragende Festigkeits-/Gewichtseigenschaften - GFK-Schiffskonstruktionen sind in der Regel nur halb so schwer wie entsprechende Stahlkonstruktionen.
5. wartungsarm und leicht zu reparieren
6. ausgezeichnete Haltbarkeit
Bei Yachten werden mehr Verbundwerkstoffe verwendet als bei jeder anderen Schiffskonstruktion. Aufgrund der besonderen Anforderungen handelt es sich bei den verwendeten Materialien nicht um typische Schiffsbauwerkstoffe. Minimales Gewicht und maximale Steifigkeit sind bei der Konstruktion von entscheidender Bedeutung, um mit Höchstgeschwindigkeit segeln zu können und den Auswirkungen von Wellen und anderen Elementen der Meeresumwelt zu widerstehen.
Kohlefaserverstärkte Epoxid-Verbundwerkstoffe werden häufig für Rümpfe, Spanten, Kiele, Masten, Masten und Ausleger, Windenrollen aus Kohlefaser und Wellensysteme mit Waben- oder Schaumkern verwendet. Die Verwendung von GFK trägt dazu bei, die Leistung zu verbessern und das Risiko von Navigationsfehlern und Ausfällen unter verschiedenen internationalen Segelbedingungen zu minimieren.
Sektor Rohrleitungssysteme
Rohrleitungssysteme aus Verbundwerkstoffen werden seit über 25 Jahren in Chemieanlagen eingesetzt. Die Verwendung von Verbundwerkstoffen in industriellen Anwendungen wurde in den 1970er Jahren weit verbreitet. Heute ist ein Aufwärtstrend bei der Installation von ober- und unterirdischen Verbundrohren und -tanks in gewerblichen, kommunalen und privaten Anwendungen zu verzeichnen. Der Markt für kostengünstiges Erdgas expandiert weiter, da neue Chemieanlagen entwickelt und ältere Anlagen erweitert werden.
Typische Anwendungen und Produkte für Verbundrohre sind
Luftreinhaltung
Aquakultur
Chemische Verarbeitung
Meerwasserentsalzung
Öl und Gas
Wasser- und Abwasseraufbereitung
Pipelines
Rohrverschraubungen und Auskleidungen
Rohrleitungssysteme
Tankauskleidungen
Öl-Lagertanks
Prozessbehälter
Wäscher
Ventile
Sport- und Freizeitsektor
Kohlefaser ist seit langem ein wichtiger Bestandteil von Sportartikeln, vom Rennsport über Skifahren, Golf, Angeln und Tennis. Mit zunehmender Beliebtheit und sinkenden Preisen werden Karbonfasern immer häufiger in Sportartikeln verwendet.
Viele Schläger, Skier, Schlitten, Hockeyschläger, Angelruten, Golfschläger, Fahrräder, Surfbretter, Kites, Schuhe und andere Sportprodukte werden heute aus Kohlefaser hergestellt.
Verbundwerkstoffe werden heute in 7 der 10 beliebtesten Outdoor-Sportarten und Freizeitaktivitäten eingesetzt. Glasfaser- und kohlefaserverstärkte Verbundwerkstoffe ersetzen weiterhin Holz und Metall bei Angelruten, Tennisschlägern, Kajakpaddelholmen/-schäften, Windsurfmasten und -brettern, Hockeyschlägern, Drachen und Fahrradlenkern.
Verkehrssektor
In der Transportbranche gibt es einen Trend zu größeren Fahrzeugen. Ob es sich um einen Bus, einen Zug oder einen Sattelschlepper handelt, die Idee ist einfach: mehr Ladung befördern. Die Herausforderung besteht darin, Wege zu finden, um größere Lasten sicher zu transportieren und gleichzeitig Kraftstoff zu sparen und die Umweltbelastung zu verringern. Verbundwerkstoffe bieten eine beeindruckende Antwort auf diese Herausforderung.
Die Automobil- und Transportindustrie, die seit langem einen großen Anteil am Markt für Verbundwerkstoffe hat, ist bestrebt, strenge Vorschriften einzuhalten, wie z. B. die von den Regierungen der USA und Europas festgelegten Normen für die durchschnittliche Kraftstoffeffizienz (CAFE) und die europäischen Emissionsnormen (EES). Um die Kohlendioxid (CO2)-Emissionen zu verringern, die sich negativ auf das globale Klima auswirken, konzentrieren sich die Automobilhersteller in diesen Regionen auf die Herstellung von Leichtbau-Fahrzeugen mit Verbundwerkstoffen, um die staatlichen Vorschriften zu erfüllen und die Kraftstoffeffizienz ihrer Fahrzeuge zu verbessern.
