Wat is een composiet?

Een composiet materiaal is samengesteld uit ten minste twee materialen, die gecombineerd eigenschappen geven die superieur zijn aan die van de individuele bestanddelen.

Voor onze website verwijzen we naar vezelversterkte polymeer (FRP) composieten, meestal met koolstof-, glas-, aramide-, polymeer- of natuurvezels ingebed in een polymeermatrix. Andere matrixmaterialen kunnen worden gebruikt en composieten kunnen ook vulstoffen of nanomaterialen zoals grafeen bevatten.

De vele componentmaterialen en verschillende processen die kunnen worden gebruikt, maken composieten uiterst veelzijdig en efficiënt. Ze resulteren meestal in lichtere, sterkere, duurzamere oplossingen in vergelijking met traditionele materialen.

Why Use Composites?

De primaire reden waarom composietmaterialen worden gekozen voor componenten is vanwege gewichtsbesparing voor de relatieve stijfheid en sterkte. Bijvoorbeeld, kan het koolstof-vezel versterkte samengestelde vijf keer sterker zijn dan 1020 rangstaal terwijl het slechts één vijfde van het gewicht heeft. Aluminium (kwaliteit 6061) weegt veel minder dan koolstofvezelcomposiet, hoewel het nog steeds iets zwaarder is, maar het composiet kan twee keer de modulus en tot zeven keer de sterkte hebben.

Groei in de composietenindustrie

De composietenindustrie is een opwindende industrie om in te werken omdat er voortdurend nieuwe materialen, processen en toepassingen worden ontwikkeld – zoals het gebruik van hybride primaire en gerecyclede vezels, snellere en meer geautomatiseerde productie. De wereldwijde markt voor composietmaterialen groeit met ongeveer 5% per jaar, waarbij de vraag naar koolstofvezels met 12% per jaar toeneemt.

Met ongeveer 1500 betrokken Britse bedrijven werd de Britse markt voor composietproducten in 2015 geschat op £2.3 miljard in 2015, en zou kunnen groeien tot £ 12 miljard in 2030 (Referentie: The 2016 UK Composites Strategy)

Wanneer moet u composieten gebruiken?

Zoals bij alle technische materialen, hebben composieten bijzondere sterke en zwakke punten, die moeten worden overwogen in de specificatiefase. Composieten zijn zeker niet het juiste materiaal voor elke taak.

Een belangrijke drijvende kracht achter de ontwikkeling van composieten is echter geweest dat de combinatie van de wapening en de matrix kan worden gewijzigd om te voldoen aan de gewenste uiteindelijke eigenschappen van een component. Als de uiteindelijke component bijvoorbeeld brandwerend moet zijn, kan in de ontwikkelingsfase een brandvertragende matrix worden gebruikt zodat deze deze eigenschap heeft.

Gewichtsreductie

• De belangrijkste reden waarom voor composieten wordt gekozen, is verbeterde specifieke sterkte/stijfheid (sterkte/stijfheid specifiek per gewichtseenheid).
• Dit helpt om het brandstofverbruik te verminderen, of de acceleratie of actieradius in het vervoer te vergroten.
• Het maakt eenvoudigere, snellere installatie of snellere beweging van robotarmen mogelijk en vermindert ondersteunende structuren of funderingen.
• Het verbetert de stabiliteit aan de bovenzijde van schepen en offshore-constructies en het drijfvermogen voor diepzeetoepassingen.

Duurzaamheid en onderhoud

• Composieten roesten niet, wat van cruciaal belang is, vooral in mariene en chemische omgevingen. De behoefte aan onderhoud en het schilderen wordt verminderd of geëlimineerd.
• Composietlagers voor mariene motoren en bruggen vergen geen smering en corroderen niet.
• Combineer de uitstekende moeheidsweerstand, en de composieten kunnen de levensduur van het product met verscheidene tijden in vele toepassingen verhogen.

Extra functionaliteit

• Composieten zijn thermische isolatoren, wat goed is voor brand- en ontploffingsbescherming of cryogene toepassingen.
• Elektrische isolatie is nuttig voor constructies langs spoorlijnen en radartransparantie. Een geleidend gaas of coating kan worden geïntegreerd indien nodig, bijvoorbeeld om radar te reflecteren of bliksem af te leiden.
• Sensoren, elektronica en bekabeling kunnen worden ingebed.

Vrijheid van ontwerp

• Het ontwerp van composieten biedt vrijheid van architectonische vorm.
• Veel delen kunnen worden geconsolideerd in een, en verstijvers, inserts, enz. kunnen worden geïntegreerd in-mould.
• Composieten kunnen worden afgestemd op de toepassing door de keuze van de samenstellende materialen en het inbouwen van extra functionaliteit.