Toen en nu:een korte geschiedenis van composietmaterialen

Waar denk je aan als iemand de woorden 'composietmaterialen' noemt?

Komen de allernieuwste kunststoffen in je op? Misschien extra sterke lichtgewicht lucht- en automaterialen?

Als je aan rotsen en modder denkt, zit je er niet ver naast.

Of voel je je een beetje verloren bij het noemen van "composietmaterialen?"

Laten we beginnen met wat composietmaterialen precies zijn. In de eenvoudigste definitie is een composiet de combinatie van 2 of meer verschillende materialen. Dit kan een mix zijn van beton, zand en water om beton te maken.

Of modder en stro om een ​​baksteen te maken.

De kunst van het maken van composietmaterialen, of composietproductie, gaat veel verder dan de toonaangevende composietfabrikanten van vandaag. Meer dan 5000 jaar geleden om precies te zijn.

Verder is hier een korte geschiedenis van hoe composietmaterialen vandaag zijn ontstaan ​​en hoe ze een revolutie teweeg hebben gebracht in de technologie van vandaag.

De geboorte van composietmaterialen

Meer dan 5000 jaar geleden, rond de eeuw 3500 BCE, vinden we de eerste toepassingen van composietmaterialen. De oude Mesopotamiërs, een van de eerste beschavingen die gevonden zijn in het huidige Irak, Koeweit en Syrië, zijn de eerste mensen die composietmateriaal produceerden.

De vroege composieten van Mesopotamische waren gemaakt van stukken hout die in verschillende richtingen aan elkaar waren gelijmd. Hierdoor ontstond een vroege vorm van multiplex.

De jaren 1500 BCE brengen de ontwikkeling van baksteen tot stand. Oude Egyptenaren en Mesopotamiërs mengden modder en stro om een ​​duurzaam composiet te produceren dat werd gebruikt om huizen, openbare gebouwen en vroege religieuze gebouwen te bouwen. Deze vroege baksteenachtige composiet versterkte ook aardewerk en boten.

Composietmaterialen in Oost-Azië

Snel vooruit naar 1500 CE. We zijn in Oost-Azië, waar Mongoolse krijgers bogen ontwikkelen die sterker en sneller zijn dan de wapens van hun vijanden.

Door hout, been, zijde en 'dierenlijm' te combineren, comprimeerden de Mongolen hun bogen en omwikkelden ze met berkenschors en/of zijde om enkele van de sterkste en meest nauwkeurige bogen van die tijd te maken.

De legers van Genghis Khan gebruikten deze bogen. Deze krachtige bogen hielpen bij zijn militaire heerschappij.

De samengestelde bogen bleven het krachtigste wapen tot de uitvinding van buskruit in de 14e eeuw.

Tijdperk van de harsen

De eerste harsen waren afkomstig van planten en dieren. Bijvoorbeeld dennenhars, een kleverige siroopachtige substantie die bogen en boten verzegelt.

Bij het begin van de 19e eeuw beginnen mensen te experimenteren met composietharsen. Kanobouwers zouden houtpulppapier aanbrengen dat bekend staat als kraftpapier met een lijmachtig materiaal dat bekend staat als schellak. Dit papierlaminaat ging echter niet lang mee als het in water werd ondergedompeld.

Kort na de jaren 1870 en 1890 werden kunstmatige of synthetische harsen uitgevonden. Deze harsen kunnen transformeren van vloeibaar naar vast door moleculen te verknopen via een proces dat bekend staat als polymerisatie.

De evolutie van hars en het gebruik van polymerisatie zette zich voort tot in de vroege jaren 1900, waar de uithardende (verhardende) eigenschappen van onverzadigde synthetische harsen tot vroege kunststoffen leidden.

Het begin van kunststoffen

De eerste kunststoffen die zijn uitgevonden, zijn onder meer synthetische harsen zoals polystyreen, polyester en vinyl. Deze kunststoffen uit het begin van de 20e eeuw presteerden beter dan natuurlijke harsen, maar hadden nog een ander ingrediënt nodig om de sterkte te krijgen die nodig is voor structurele toepassingen.

In 1935 vindt er een ongelooflijke verandering plaats in de kunststofwereld. Owens Corning, een composiet- en glasbedrijf, vond een glasvezel uit die tegenwoordig bekend staat als glasvezel.

Toen Ray Greene, een medewerker van Owens Corning, glasvezel combineerde met een plastic polymeer, werd het een lichtgewicht en ongelooflijk sterk materiaal. Dit unieke materiaal werd bekend als vezelversterkt polymeer of FRP.

De introductie van FRP zou de composietmaterialen veranderen en de productiewereld zou voor altijd veranderen.

Composietmaterialen tijdens WO II

De Tweede Wereldoorlog bracht de behoefte aan composietmaterialen die lichter, sterker en weerbestendig waren.

Vóór de Tweede Wereldoorlog gebruikten de eerste luchtvaartuigen dunne lagen hout en kunststofhars voor de vleugels. Toen de Tweede Wereldoorlog begon, gebruikten luchtvaartuigen glasvezel om gewicht te besparen en corrosie onder alle weersomstandigheden te voorkomen.

1948 markeert het jaar dat de corrosiebestendige eigenschappen van glasvezel werden gebruikt in buizen voor commercieel gebruik en later werden overgenomen door de olie-industrie.

Naast het lichtgewicht en de sterkte van glasvezel, brengt de Tweede Wereldoorlog ons de ontdekking van de "onzichtbaarheid" van glasvezel voor radiofrequenties. Glasvezel hielp tijdens de oorlog snel elektronische radarapparatuur te beschermen.

Na de oorlog neemt de militaire vraag naar glasvezel en FRP-materialen af. De late jaren 1940 markeren het publieke en commerciële gebruik van glasvezel en FRP in de productie.

Midden-eeuwse glasvezel

Zodra glasvezel en FRP een verbruiksproduct werden, werden de boot- en autowereld de volgende grote consumenten van glasvezelcomposieten.

De scheepsindustrie nam in 1946 de eerste bootrompen over die versterkt waren met composietmaterialen van glasvezel en introduceerde deze.

Surfplanken van glasvezel werden kort na de nieuwe scheepsromp geïntroduceerd, wat een revolutie teweegbracht in de surfsport.

In 1953 rolde bijvoorbeeld de eerste Chevrolet Corvette met carrosseriepanelen van glasvezel uit de productie.

Kevlar, een composiet afgeleid van koolstofvezel, bleek kogel- en mesbestendig te zijn, wat de veiligheid in het leger en de politie verbetert.

Composieten in infrastructuur

Door de toenemende sterkte van composietmaterialen konden ze worden gebruikt in openbare infrastructuur.

In het begin van de jaren tachtig kon je in Azië en Europa de eerste snelwegbrug en brugdekken vinden die volledig van composiet waren gemaakt. In de jaren negentig waren er over de hele wereld volledig composiet voetgangersbruggen en bruggen van gewapend beton van FRP te vinden.

Sterkte en duurzaamheid zijn belangrijke eigenschappen van composietmaterialen die blijven uitgroeien tot de materialen die we tegenwoordig gebruiken.

Vandaag composietmaterialen

Tegenwoordig worden composietmaterialen in alles gebruikt, van technologie die wordt gebruikt door het ministerie van defensie tot medische benodigdheden en protheses.

Onze toonaangevende composiettechnologieën lopen voorop in de hedendaagse automobiel- en ruimtevaartsector. Daarom gebruikt het ministerie van defensie onze innovatieve composietmaterialen in vuurwapens, voertuigen en vliegtuigen.

Lichtgewicht technologie maakt gebruik van composietmaterialen. Bijvoorbeeld op medisch gebied en sportveiligheid.

Duurzaamheid

Naarmate de technologie in de productie van composieten groeit, groeit ook onze aandacht voor duurzaamheid en de impact van composieten op het milieu.

We zijn trots op de lange levensduur van onze composietmaterialen. De corrosiebestendige eigenschappen van composietmaterialen zorgen ervoor dat ze aanzienlijk langer meegaan dan ijzer of hout. Deze lange levensduur verlaagt de onderhoudskosten en additieve fabricage in de toekomst.

Lokale en nationale parken proberen voet- en autopaden te verbeteren zonder de natuurlijke omgeving te vernietigen en zware materialen en voertuigen binnen te dringen. Gebruik daarom lichtgewicht composieten.

Vooruitkijkend zal het onderzoek naar de duurzaamheid en recycleerbaarheid van composietmaterialen blijven groeien naarmate technologie ons op weg helpt naar een duurzamere toekomst.

Wat nu?

Wilt u innovatieve composietmaterialen toevoegen aan uw bedrijfsproducten? Of ben je een bekwame ingenieur en wil je deel uitmaken van 's werelds toonaangevende industrie op het gebied van composietproductie?

Dus, geef ons een seintje. We zouden graag de kans krijgen om meer over u te weten te komen en te delen wat we te bieden hebben.

Kortom, we hebben de ervaring en diverse expertise om aan uw behoeften te voldoen!