پیش آغشته و بررسی بازار جهانی این محصول
پیش آغشته‌ها ترکیبی از الیاف تقویت کننده با یک رزین فرموله شده گرمانرم یا گرماسخت هستند که از لحاظ فرآیندی در جایگاه واسطه میان مواد اولیه و محصول نهایی قرار دارند. پس از آغشته شدن الیاف به مخلوط رزین، مخلوط موجود بصورت جزئی بر روی سطح پخت یا پلیمریزاسیون شده تا ویسکوزیته آن برای جلوگیری از جریان پذیری افزایش یابد. این افزایش ویسکوزیته، سبب تثبیت رزین بر روی سطح پارچه شده و از سر خوردن آن از روی سطح پارچه در حین فرآیند ساخت کامپوزیت جلوگیری می‌کند. در ادامه به بررسی بازار پیش آغشته در جهان خواهیم پرداخت.
جایگاه پیش‌آغشته از لحاظ عملکرد و حجم تولید، در مقایسه با سایر فرایندهای تولید کامپوزیت‌های لیفی
همانگونه که در شکل بالا قابل مشاهده است در سالیان گذشته به دلیل کارایی و مزایای بسیار زیاد پیش آغشته‌ها از جمله موارد زیر در ساخت سازه‌های مهم از این مواد استفاده می‌شود.
- محتوی رزین در پیش آغشته‌ها به‌صورت یکپارچه، یکدست و تکرارپذیر است. این حالت سبب می‌گردد ضخامت در تمام سطح کاملاً برابر، و سطح تمام قطعه‌های ساخته‌شده از این پیش‌آغشته‌ها یکنواخت باشد. در دیگر روش‌های تولید همانند کیسه‌ی خلأ هنوز مشکلاتی در این باره وجود دارد، اما در پیش‌آغشته‌ها این مشکل به طور چشمگیری از میان رفته است، بنابراین ظاهر قطعه بهتر خواهد بود.
- پیش آغشته‌ها را میتوان به شکل موردنظر برید و به کاربرد که در این صورت نسبت رزین به تقویت کننده تغییر نمیکند و قطعه ضایعات (پس از قالب‌گیری) چندانی ندارد. ضایعات عمل برش را میتوان خرد نمود، و به عنوان یک ترکیب قالب‌گیری در قطعاتی که حساسیت چندانی ندارند و یا در فرایندهای دیگر استفاده کرد.
- مواد پیش آغشته از قبل آمیزه سازی شده‌اند و بخشی از مراحل شیمیایی خود را پیش از حضور در خط تولید گذرانیده‌اند.
- در پیش آغشته‌ها کیفیت مطلوب از نظر مقدار رزین و کنترل مناسب نسبت رزین به تقویت کننده، سبب ایجاد خواص بسیار مطلوب در محصول می‌شود.
- درصد رزین پایین در پیش آغشته‌ها بیشترین خواص استحکامی را موجب می‌شود.
- در روش دستی رسیدن به درصد رزین ۵۰% بسیار مشکل است. ورق‌هایی که به‌صورت دستی و حتی به روش کیسه‌ی خلأ (Vacuum bagged) تولید می‌شوند در پایان کار مقدار زیادی رزین دارند. درصد رزین زیاد، سبب افت خواص مهندسی می‌شود، اما پیش آغشته‌ها حدود % ۳۵رزین دارند. این حالت برای بهتر شدن خواص پخت، ایده آل، و در روش دستی، این درصد عموماً دست یافتنی نیست.
- در این فرایند نسبت به فرایندهای جایگزین دیگر، تعداد مواد خام موردنیاز کاهش می‌یابد.
- در پیش آغشته‌ها تنها یک ماده وجود دارد که باید جابجا و انبار شود و به کار رود. و نیز مقدار مواد اتلافی و ضایعاتی بسیار ناچیز است.
- روش تولید ساده است و سرعت تولید بالا است، میتوان پیش آغشته‌ها را با روشی خودکار و به‌طور پیوسته تولید نمود.
- در پیش آغشته‌ها زمان پخت کمتر است. پس از این که چرخه‌ی پخت دمایی کامل شد، قطعه برای کاربری آماده است. برای قطعات روش دستی به‌طور استاندارد می‌بایست ۴۸ ساعت منتظر ماند تا پخت نهایی قطعه انجام شود، ولی برای قطعه‌ی تهیه شده از پیش آغشته، این زمان نیاز نیست.
- فن‌آوری پیش آغشته در آماده سازی کامپوزیت، بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی میدهد و فراریت را طی پخت پایین می‌آورد.
پیش‌بینی بازار پیش‌آغشته‌ها
در سال ۲۰۰۲ مجموع مبادلات بازار پیش آغشته در جهان در حدود ۳۰ میلیون کیلوگرم بود که این رقم در سال ۲۰۰۷ به ۶۰ میلیون کیلوگرم رسید و ۲/۲ میلیارد دلار درآمد را به خود اختصاص داد، که بر اساس حجم، بازار جهانی در عرض پنج سال دو برابر شده و از سال ۲۰۰۲ به میزان بیش از ۱۰ درصد در سال افزایش یافته است. این بازار بین سال‌های ۲۰۰۸–۲۰۱۳ به طور متوسط تقریباً ۱۲ درصد پیشرفت سالانه را داشت. ارزش جهانی گردش مالی پیش‌آغشته به ۴/۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۳ از ۶/۲ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۸ افزایش یافت. عمدتاً به دلیل رشد بازار توربین‌های انرژی بادی، رشد سریع تولید کامپوزیت در آسیا و صنعت هوافضا قوی در آمریکای شمالی و اروپا بود. این رشد به‌طور فراوانی بر عملکرد تجاری هوافضا، نظامی/ دفاعی، حمل و نقل عمومی، توربین بادی و صنایع ورزشی تأثیر می‌گذارد که ۷۵ تا ۸۰ درصد از بازار جهانی را از لحاظ حجم و درآمد به خود اختصاص می‌دهند. بازار پیش آغشته در سال ۲۰۱۵ به ارزش ۸۷/۴ میلیارد دلار آمریکا بوده است و بر اساس یک پیش‌بینی جهانی، درآمد بازار پیش‌آغشته در سال ۲۰۲۱ به مبلغ ۶۴/۸ میلیارد می‌رسد که عمده این بازر در آسیا و جنوب آمریکا قرار خواهد داشت (شکل زیر).
نمودار بازار پیش‌آغشته تا سال ۲۰۲۱ برحسب موقعیت جغرافیایی
دیگر مقالات مربوط به پیش آغشته:
پیش آغشته یا پریپرگ (prepreg) چیست؟
پیش‌آغشته دسته الیاف نتابیده (Towpreg)
این مقاله در پلی کامپوزیت منتشر شده است. استفاده از این مطلب بدون ذکر منبع پیگرد قانونی دارد.