تاریخچه صنعت کامپوزیت

استفاده از مواد کامپوزیت طبیعی،بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی،کاه را برای تقویت کردن آجرهای گلی به کار بردند، بوده است.

مغول های قرن دوازدهم،سلاح های پیشرفته ای را نسبت به زمان خودشان با تیر و کمان هایی که کوچکتر و قوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند،ساختند. این کمانها سازه های کامپوزیتی بودند که به وسیله ترکیب زردپی احشام(تاندون)، شاخ، خیزران(بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند که با کلوفون طبیعی(Rosin) پیچیده می شد. این طراحان سلاح های قرن دوازدهم،دقیقا اصول طراحی کامپوزیت را می فهمیدند. اخیرا برخی از این قطعات موزه ای 700ساله  کشیده و تست شده اند. آنها از نظر قدرت حدود 80% کمان های کامپوزیتی مدرن بودند.

در اواخر دهه 1800 ،سازندگان کانو قایقهای باریک و بدون بادبان و سکان،تجربه می کردند که با چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت (kraft) با نوعی لاک به نام شلاک (shellac)، لایه گذاری کاغذ را تشکیل می دهد. در حالی که ایده کلی موفق بود، ولی مواد به خوبی کار نمی کردند. چون مواد در دسترس،ترقی نکرد،این ایده محو شد. در سال های بین 1870 تا 1890 انقلابی در شیمی به وقوع پیوست. اولین رزین های مصنوعی (ساخت بشر) توسعه یافت به طوری که به طوری که می توانست به وسیله پلیمریزاسیون از حالت مایع به جامد تبدیل شود. این رزین های پلیمری از حالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند. رزین های مصنوعی اولیه شامل،سلولویید،ملامین و باکلیت (bakelite)بودند.

در اوایل دهه 1930 دو شرکت شیمیایی که روی توسعه رزینهای پلیمری فعالیت می کردند،عبارت بودند از American Cyanamid و Dupont. در مسیر آزمایشاتشان هر دو شرکت به طور مستقل و در یک زمان به فرمول ساخت رزین پلی استر دست یافتند. هم زمان، شرکت شیشه Owens-Illinois شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه های نساجی نمود. در طی سال های 1934 و 1936 محققی به نام Ray Green در اوهایو این دو محصول جدید را ترکیب کرد و شروع به قالبگیری قالبهای کوچک نمود. این زمان را شروع کامپوزیت های مدرن می شناسند. در حین جنگ جهانی دوم ،توسعه رادار به محفظه های غیر فلزی نیاز پیدا کرد و ارتش امریکا با تعداد زیادی پروژه های تحقیقاتی،تکنولوژی نو پای کامپوزیت ها را توسعه بخشید. فورا،به دنبال جنگ جهانی دوم،کامپوزیت به عنوان یک ماده مهندسی اصلی پدیدار شد. صنعت کامپوزیت در اواخر دهه 1940 با علاقه شدید به آن شروع شد و به سرعت در دهه 1950 توسعه یافت. بیشتر روشهای امروزی قالبگیری و فرایند انجام کار روی کامپوزیت ها در سال 1955 گسترش یافت .

 

قالبگیری باز(لایه گذاری دستی)،قالبگیری فشاری،استفاده از پاشش الیاف سوزنی،قالبگیری به روش انتقال رزین،روش فیلامنت وایندینگ،استفاده از کیسه خلا و روش پاشش در خلا همگی بین سال های 1946 و 1955 توسعه یافتند و در تولید استفاده شدند.
محصولات ساخته شده از کامپوزیت ها در طی این دوره شامل این مواد بودند: قایق ها ، بدنه اتومبیل های corvette ، قطعات هواپیماها ،مخازن ذخیره زیر زمینی ، ساختمان ها و بسیاری دیگر از محصولات مشابه .

 امروزه صنعت کامپوزیت به رشد خود ادامه می دهد چرا که به دنبال افزایش قدرت، سبکی، دوام و زیبایی محصولات می باشد.

 

منبع: صنایع فایبرگلاس ایران(SFI)