اپوکسی یا پلی استر؟ در تولید قطعات کامپوزیتی کدام بهتر است

رزین اپوکسی خواص و کاربردهای ویژه‌ای دارد که آن را از دیگر رزین‌ها مثل پلی‌استر متفاوت می‌کند. در این مطلب به خواص ویژه‌ی رزین اپوکسی می‌پردازیم تا در انتخاب رزین برای تولید قطعات راحت‌تر باشید.در ادامه مطلب با آقای مهندس همراه باشید:

خواص ویژه رزین‌های اپوکسی:

در قسمت قبلی مقایسه رزین ها مطالبی عنوان شد. در ادامه این سری مطالب خواص ویژه رزین اپوکسی که طراحان و تولیدکنندگان را به انتخاب این رزین ترغیب می‌کند آورده شده است.

مقاومت به حرارت :

قطعاتی که با برخی از گریدهای گران‌قیمت رزین اپوکسی تولید می‌شوند می‌توانند مدت‌زمان زیادی در دماهای بالای ۱۷۰ درجه سانتی‌گراد استحکام خود را حفظ کنند و دچار خزش نشوند. ولی مقاومت دمایی رزین پلی‌استر ۷۰ تا ۹۰ (HDT) درجه سانتی‌گراد است.

ثبات ابعادی :

در رزین پلی‌استر که بیشترین تغییر شکل پس از قالب‌گیری را در بین رزین‌ها دارد این مقدار شش درصد است که در هنگامی‌ که در کامپوزیت استفاده شود این عدد به‌ مراتب کمتر می‌شود. اما در قطعاتی که مثل بال و بدنه هواپیما که ثبات ابعادی به‌شدت موردنیاز است و حتی شش درصد هم قابل‌قبول نیست از رزین اپوکسی استفاده می‌شود. این رزین در بین تمامی رزین‌ها شرینکیج کمتری دارد و قطعه پس از قالب‌گیری کمترین تغییر شکل را پیدا می‌کند.

زمان خشک شدن زیاد :

رزین‌های پلی‌استر در ۱۵ الی ۲۰ دقیقه خشک می‌شوند و در ۱۲ ساعت به خشکی نهایی می‌رسد اما در رزین پلی‌استر برای خشک شدن ۲ الی ۳ ساعت برای خشک شدن اولیه و ۱ الی ۲ روز برای خشک شدن نهایی زمان نیاز دارد. این امر هم محاسنی چون وقت بیشتر برای دقت در تولید، استفاده از روش‌های پیشرفته‌تر، رسیدن به درصدهای وزنی بالاتر الیاف و… را دارد و هم معایبی چون طولانی‌تر شدن زمان تولید و بحث زمان و هزینه را در بر دارد.

نسبت استحکام به وزن زیاد :

در قطعاتی که حتی ۱ گرم تفاوت وزن در عملکرد مجموعه تأثیر چشمگیر دارد از رزین اپوکسی استفاده می‌شود. موضوع نسبت استحکام به وزن بحث بسیار مفصلی است اما اگر بخواهیم به‌صورت مختصر توضیح دهیم هر چه درصد وزنی الیاف در کامپوزیت بیشتر شود خواص مکانیکی آن بهتر می‌شود. و به علت این‌که چگالی الیاف بیشتر از رزین است هرچه الیاف بیشتر باشد وزن قطعه نیز بیشتر می‌شود. در رزین اپوکسی با توجه به این‌که زمان خشک شدن رزین زیاد است این امکان وجود دارد تا از فرایندهای تولید پیشرفته‌تری استفاده شود و تولیدکننده وقت بیشتری برای خیس کردن الیاف بگذارد و با مقدار رزین کمتر قطعه را تولید کند و در صد وزنی الیاف را تا ۶۰% هم برساند اما در رزین پلی‌استر تنها ۱۵ الی ۲۰ دقیقه برای خشک شدن رزین زمان وجود دارد پس ‌تولیدکننده نهایتاً می‌تواند قطعه‌ای با ۴۰% وزنی الیاف تولید کند. بنابراین طراحان در قطعاتی که حساسیت نسبت استحکام به وزن بالا است می‌توانند در رزین اپوکسی به ‌دقت به وزن و استحکام دلخواه خود برسند.

مقاومت به رطوبت :

در قطعاتی که در تمام عمر خود در محیطی مرطوب و گرم قرار دارند از رزین اپوکسی استفاده می‌شود. نمودار زیر تأثیر رطوبت روی استحکام برشی هر دو رزین را بررسی کرده.

بدون بو بودن رزین اپوکسی:

رزین پلی‌استر در هنگام خشک شدن گاز استایرن که بوی نامطبوعی دارد از خود متصاعد می‌کند که این امر برای تولیدکنندگان خوش‌آیند نیست. اما تولیدکنندگان از این موضوع غافل‌اند که گازهای متصاعد شده از برخی رزین‌های اپوکسی بی‌بو و بسیار خطرناک‌تر از گاز استایرن هستند و در زمان بسیار کوتاه‌تری آسیب‌های بسیار جدی‌تری روی تولیدکنندگان دارد.  البته برخی از آن‌ها نیز بی‌خطرند. پس در هنگام انتخاب رزین اپوکسی به نکات بهداشتی توجه ویژه‌ای داشته باشید.