חומרים משמשים את האנושות מאז ומתמיד, ומבחר התכונות הרחב שלהם מספק מענה למטרות רבות. אך מה עושים כאשר אין ברשותנו חומר מתאים לדרישות? את אחת התשובות השימושיות והמעניינות ביותר לכך מספקים "חומרים מרוכבים". מה זה אומר, מהן התכונות שלהם, לאילו תעשיות הם משמשים? הכול המאמר שלפניכם.
מאחורי המונח המיוחד "חומר מרוכב", או Composite material, עומד רעיון בסיסי פשוט מאוד – לשלב שני חומרים כדי לשלב את היתרונות שאין לכל אחד מהם בפני עצמו. הרעיון הוא כמובן לא חדש ורואים אותו לאורך ההיסטוריה, למשל בשילוב חומרים שונים לשם יצירת חומר גלם לבנייה. מעניין לציין שגם עץ במצבו הטבעי הוא למעשה לא חומר בפני עצמו אלא חומר מרוכב – הוא עשוי בפועל משילוב של תאית וליגנין. היבט שחשוב להבין הוא שהחומר המרוכב הוא לא בדיוק חומר חדש, מאחר שהחומרים שמהם הוא עשוי נשארים נפרדים. כלומר זהו אינו תהליך כגון המסת חומרים שונים וערבוב יסודי, אשר מניב חומר אחיד ובו חומרי המקור אינם ניתנים יותר להבחנה.
מקובל ליצור חומרים כאלה באמצעות שילוב חומר בסיס המכונה "מטריצה" עם חומר מחזק שהוא בצורת סיבים או חלקיקים. המטריצה היא זו שבאמצעותה קובעים את הצורה הכללית שתתקבל והחומר המחזק, כשמו כן הוא – מחזק את המבנה. כמו כן, המטריצה מגנה על החומר המחזק מחשיפה לתנאי החוץ. עולם הכימיה המודרני המתקדם ותהליכי הייצור המתוחכמים שזמינים היום מאפשרים ליצור חומרים כאלה ביעילות רבה ובהתאם לדרישות ספציפיות מאוד.
עקרונית, אפשר ליצור חומרים מרוכבים למטרות שונות ומכך ינבעו התכונות והמאפיינים של החומר שיתקבל. בפועל, היבט החוזק הוא מטרה מרכזית שמחפשים בדרך כלל בחומרים כאלה. לכן חומר מרוכב ממוצע, מצטיין קודם כל בחוזק רב ביחס למשקלו. החומרים המרוכבים נוטים להיות גם עמידים מאוד בטמפרטורות גבוהות. לצד יתרונות אלה ונוספים, יש לחומרים מסוג זה גם חסרונות פוטנציאליים. בולטת מבחינה זו הסכנה של התפשטות מהירה של נזקים מקומיים בחומר לנזק בהיקף רחב.
החומרים המרוכבים מקבלים ביטוי רחב בתעשיות שונות, אך הם בולטים בעי קר בתחומים האלה:
תחום החומרים המרוכבים נהנה היום מהקדמה הטכנולוגית הרבה, אשר מאפשרת ליצור חומרים שהם ברמה גבוהה מאי פעם. בין השאר, זה אומר יכולת לשלב חומרים מלאכותיים בחומרים המרוכבים. שילובים נפוצים במיוחד של חומרים בהקשר זה, ובהם:
אחד החומרים הנפוצים כחומרים מורכבים הוא הפיברגלס. יש לו שימושים רבים, והוא מבוסס על זכוכית אשר מעובדת לסיבים. אף שהוא חשוד כמסרטן וחשוב שלא לנשום אבק שלו, יודעים היום להשתמש בפיברגלס באופן בטוח. ואכן, הוא מוטמע במוצרים רבים, הן בפני עצמו והן כחלק מחומר מרוכב.
סיבי פחמן הם חומר גלם מיוחד וחשוב בתעשייה המודרנית. סיבים אלה מופקים באמצעות תהליך המכונה "פיחמון" – סוג של חימום מהיר ללא נוכחות חמצן. מלבד משקלם הקל של סיבי פחמן (בדומה לפיברגלס), תכונתם המיוחדת היא עמידות טובה בפני מתיחה. תכונה זו מנוצלת למשל בחכות דייג.
החומרים המרוכבים נפוצים בעיקר בפולימרים, כאשר פלסטיק הוא חומר בולט מאוד המבוסס על פולימרים. הפלסטיק מחוזק לעיתים קרובות באמצעות סיבים מסוגים שונים ובכך מתקבל חומר מרוכב. נהוג לכנות זאת FRP או Fibre-reinforced plastic.
על ייצור בפלסטיק בכלל, תוכלו לקרוא בעמוד תחומי התמחות של ישר פלסטיק וגם להתרשם מכמה פרויקטים בתעשייה שהחברה ביצעה
בעקבות שיכלול החומרים המרוכבים בעידן המודרני, הם הוכיחו את עצמם כשימושיים ביותר. באופן מיוחד, חומרים אלה הציעו ומציעים פתרון לדרישות רבות ומיוחדות. כך שאם זקוקים לבחירת חומרים לפרויקט, זהו סוג חומרים שכדאי תמיד לבדוק.
אנו בישר תעשיות פלסטיק מאמינים שאין דבר שאי אפשר ליצור. כל רעיון יכול להתגבש למוצר באמצעות התהליך הנכון והצוות הנכון שיגרום לו להפוך למציאות.
הרעיון והצורך שלכם חשוב לנו ואנחנו מסורים לתהליך שיפיח חיים במוצר, משלב האפיון ועד לרגע בו אנחנו מחזיקים את התוצאה הסופית.
תקנים
