NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
Sự cần thiết của vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, vật liệu Composite vẫn chưa phổ biến tại Việt Nam và chưa được sản xuất đại trà, dẫn đến giá thành cao và khan hiếm nguyên liệu Chỉ có một số công ty chuyên sản xuất vật liệu này, trong khi các nghiên cứu về lĩnh vực này còn hạn chế Do đó, tôi đã tìm hiểu và hoàn thành khóa luận về chủ đề này.
Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Vật liệu Composite đã xuất hiện từ rất lâu, với dấu ấn đầu tiên cách đây khoảng 5000 năm trước công nguyên khi con người trộn đá nhỏ vào đất để sản xuất gạch chống cong vênh Một ví dụ điển hình về Composite là hợp chất dùng để ướp xác người Ai Cập Thiên nhiên cũng đã tạo ra cấu trúc Composite, điển hình là thân cây gỗ, bao gồm nhiều sợi xenlulo dài liên kết với nhau bằng licnin, tạo nên một cấu trúc vừa bền vừa dẻo, lý tưởng cho vật liệu Composite.
Người Hy Lạp cổ đã sử dụng mật ong kết hợp với đất, đá, cát sỏi để tạo ra vật liệu xây dựng Tương tự, ở Việt Nam, truyền thống làm nhà bằng bùn trộn với rơm băm nhỏ đã được lưu giữ, giúp tạo ra lớp vách nhà cứng cáp, mát mẻ vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông.
Mặc dù Composite đã tồn tại từ lâu, ngành khoa học về vật liệu Composite chỉ mới hình thành từ những năm 1950, gắn liền với công nghệ chế tạo tên lửa ở Mỹ Kể từ đó, công nghệ vật liệu Composite đã phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, và thuật ngữ "vật liệu mới" thường được đồng nghĩa với "vật liệu Composite".
Tình hình trên thế giới
Sự phát triển của vật liệu Composite đã đƣợc khẳng định và mang tính đột biến vào những năm 1930 khi mà Stayer và Thomat đã nghiên cứu, ứng
Sợi thuỷ tinh đã được ứng dụng thành công trong việc gia cường Polyeste không no, đặc biệt trong ngành chế tạo máy bay và tàu chiến trong Thế chiến thứ hai Năm 1950, sự ra đời của nhựa Epoxy và các sợi gia cường như Polyeste và nylon đã đánh dấu bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu Composite Vật liệu này đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu trên toàn thế giới và được áp dụng rộng rãi Trong Thế chiến thứ hai, nhiều quốc gia đã sản xuất máy bay, tàu chiến và vũ khí từ vật liệu Composite Ngày nay, vật liệu Composite polymer được sử dụng để chế tạo các chi tiết ôtô nhờ vào những ưu điểm như giảm trọng lượng, tiết kiệm nhiên liệu, tăng độ chịu ăn mòn và giảm độ rung, tiếng ồn Ngành hàng không vũ trụ cũng ứng dụng vật liệu này trong việc sản xuất cánh máy bay và các linh kiện khác cho các hãng như Boeing và Airbus Từ năm 1970, vật liệu Composite nền chất dẻo đã trở nên phổ biến trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, dân dụng, y tế, thể thao và quân sự.
Ngành công nghiệp đóng tàu và sản xuất xuồng, ca nô đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Ngoài ra, các lĩnh vực dân dụng như y tế, với các sản phẩm như chân tay giả, răng giả và ghép sọ, cũng rất phát triển Ngành thể thao cung cấp nhiều thiết bị như gậy golf và vợt tennis, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và sức khỏe cộng đồng.
Tình hình trong nước
Xu thế phát triển và ứng dụng vật liệu Composite tại Việt Nam đang ngày càng gia tăng Mặc dù Composite đã được phát triển từ lâu ở các nước phát triển, nhưng tại Việt Nam, vật liệu này vẫn được xem là mới mẻ do thời gian ứng dụng và phạm vi sử dụng còn hạn chế.
Vật liệu Composite sợi thủy tinh (FRP) đã được nghiên cứu và áp dụng tại Việt Nam từ năm 1988, bắt đầu với canô và xuồng nhỏ Đến đầu thập kỷ 90, một số đơn vị sản xuất đã hình thành với các sản phẩm như ghe, thuyền và bồn chứa nhỏ, đặc biệt ở đồng bằng sông Cửu Long Sự phát triển thực sự của Composite diễn ra từ năm 1995 đến nay, với sự gia tăng về số lượng và chất lượng sản phẩm Hiện tại, cả nước có khoảng 40 đơn vị sản xuất, trong đó chỉ một số chuyên về Composite, còn lại kết hợp với sản phẩm nhựa khác Vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành của nền kinh tế, với khoảng 5.000 tấn nhựa tiêu thụ hàng năm cho sản xuất Composite tại Việt Nam Tại Hà Nội, đã có 8 đề tài nghiên cứu về Composite được tuyển chọn, cho thấy sự phổ biến của vật liệu này trong đời sống xã hội.
Các mặt hàng hiện nay đã trở nên đa dạng và phong phú hơn với chất lượng cao, bao gồm ghe thuyền, canô, tàu nghiên cứu hải dương, tàu đánh cá xa bờ, và các thiết bị cho công viên nước như cầu trượt Ngoài ra, còn có các sản phẩm như bể bơi, trang trí nội thất và ngoại thất, các công trình công viên, tượng đài, đồ chơi trẻ em, và các loại bồn chứa với dung tích lớn Các sản phẩm này cũng bao gồm bồn tắm, toilet lưu động phục vụ cho đô thị và nông thôn, cùng với các giải pháp chống thấm, bọc vỏ tàu gỗ, và các thiết bị cho nhà thi đấu, sân vận động và trung tâm văn hóa.
Tại khoa răng của Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, vật liệu Composite đã được ứng dụng hiệu quả trong việc ghép răng thưa Tại Việt Nam, vật liệu Composite cũng đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện dân dụng, hộp công tơ điện và sào cách điện, đặc biệt là trong sản xuất sứ cách điện Sự phát triển này đi kèm với nhu cầu ngày càng tăng về việc nhập khẩu nguyên liệu.
Công nghệ sản xuất composite tại Việt Nam chủ yếu sử dụng phương pháp trải tay (hand lay up), trong khi công nghệ phun sơn (spray up) và các công nghệ tiên tiến khác vẫn chưa được áp dụng rộng rãi Dù vậy, sản phẩm composite đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ, cung cấp nhiều sản phẩm hữu ích cho đời sống và ngành công nghiệp.
Nhƣng lĩnh vực này vẫn còn đang bị hạn chế bởi những lý do sau đây:
Giá thành của các nguyên liệu composite vẫn chưa hấp dẫn do phải nhập khẩu, trong khi người tiêu dùng và các nhà quản lý chưa hiểu rõ về vật liệu này Công tác tuyên truyền và phổ biến thông tin còn hạn chế, và các nhà sản xuất chưa mạnh dạn đầu tư vào công nghệ tiên tiến Điều này dẫn đến chất lượng và chủng loại sản phẩm chưa đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, làm cho sự phát triển của composite chưa đạt được kỳ vọng.
Hầu hết các nước trong khu vực đều có nhà máy chế tạo sợi thủy tinh và polyester chuyên dùng cho Composite phục vụ trong nước và xuất khẩu
Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, việc phát triển vật liệu Composite cần được chú trọng hơn từ các nhà quản lý dự án, nhà sản xuất và người tiêu dùng.
Mục tiêu khóa luận
- Tìm hiểu quá trình tạo vật liệu Composite với công nghệ công nghệ trải tay (hand lay up) và công nghệ phun sơn (spray up)
Khám phá và đánh giá tính ứng dụng của vật liệu Composite trong thiết kế nội thất nhà ở, trung tâm thương mại, cũng như một số ứng dụng ngoại thất cho các công trình giải trí.
Nội dung khóa luận
+ Tìm hiểu quá trình tạo vật liệu Composite
+ Tìm hiểu khả năng sử dụng của vật liệu Composite trong nội ngoại thất
+ Tìm hiểu vật liệu Composite trên giá thành sử dụng
+ Đề xuất giải pháp sử dụng vật liệu Composite.
Phạm vi khóa luận
+ Tìm hiểu quá trình tạo vật liệu Composite và đánh giá khả năng sử dụng của chúng trong nội ngoại thất
+ Tìm hiểu khảo sát trên địa bàn Hà Nội.
Phương pháp khóa luận
+ Phần khảo sát thực tế: sử dụng phương pháp phỏng vấn, PRA (có sự tham gia của người lao động)
+ Phần phân tích đánh giá: sử dụng phương pháp kế thừa (sử dụng tài liệu tham khảo…), tƣ duy phân tích, chuyên gia
+ Phần đề xuất giải pháp: sử dụng phương pháp chuyên gia, tư duy phân tích và kế thừa
CƠ SỞ LÝ THUY T
Giới thiệu về vật liệu
Vật liệu Composite nổi bật với những ưu điểm như nhẹ, bền, chắc, không gỉ, chịu hóa chất và thời tiết, đánh dấu một cuộc cách mạng trong ngành vật liệu Sự phát triển của Composite nhằm thay thế các vật liệu truyền thống, vốn có nhiều nhược điểm như nặng nề (bê tông, gạch, sắt thép), dễ vỡ (sành sứ), dễ bị mối mọt (gỗ), và chi phí bảo trì cao (sắt thép) Những nhược điểm này không chỉ làm cho quá trình sản xuất và vận chuyển trở nên phức tạp và tốn kém, mà còn gây khó khăn trong việc sử dụng và bảo quản.
Composite không chỉ khắc phục những nhược điểm của vật liệu truyền thống mà còn được ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực Kể từ những năm 60 của thế kỷ 20, nhờ sự phát triển của công nghệ polyme, vật liệu Composite đã trở nên phổ biến trong đời sống và công nghiệp Nó được sử dụng rộng rãi cho các sản phẩm như vật dụng gia đình, trang trí nội ngoại thất, cầu trượt, bể bơi, nhà cửa, tấm lợp, vách ngăn, ống dẫn, bồn chứa, và trong các phương tiện giao thông như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay, cũng như trong ngành hàng không vũ trụ.
Composite là vật liệu được tạo ra từ sự pha trộn các thành phần riêng lẻ trước khi chế tạo sản phẩm Ví dụ, bê tông là một dạng Composite, được hình thành từ cát, sỏi, xi măng và nước, cùng với cốt thép Tên gọi "Composite" có nguồn gốc từ tiếng Anh.
Vật liệu composite, hay còn gọi là hợp chất nhiều thành phần, được hình thành từ việc hòa trộn các chất riêng lẻ ngay trước khi sử dụng Mỗi thành phần này có đặc tính và công dụng riêng biệt, nhưng khi kết hợp theo một quy trình hợp lý, chúng tạo ra một loại vật liệu mới với đặc tính cơ lý vượt trội Một ví dụ điển hình cho vật liệu composite là bê tông, cho thấy sự khác biệt rõ rệt về sức bền khi so với các thành phần riêng lẻ.
Composite là vật liệu đa thành phần
Vật liệu Composite là sự kết hợp của hai hoặc nhiều thành phần khác nhau, tạo ra một vật liệu mới với tính năng vượt trội hơn so với các thành phần ban đầu Các thành phần chính của vật liệu Composite bao gồm cốt (như sợi, hạt, ) nhằm đảm bảo tính chất cơ học và độ bền cao.
Composite sở hữu các tính năng cơ học quan trọng, trong khi vật liệu nền (kết dính) đảm bảo sự liên kết và hoạt động hài hòa giữa các thành phần.
Khả năng khai thác và sử dụng vật liệu Composite phụ thuộc vào đặc tính cơ, lý, hóa của các thành phần, cấu trúc phân bố của vật liệu cốt, và độ bền vững của sự liên kết giữa nền và cốt.
Trong cơ học, việc phân loại vật liệu composite dựa vào cấu trúc của các thành phần cốt Các loại composite bao gồm composite phân lớp, composite cốt sợi đồng phương, và composite có cấu trúc không gian 2D, 3D, 4D, cũng như ba pha 3Dm.
4Dm …Hoặc trước đây, người ta hay gọi Composite theo tên các cốt sợi : ví dụ Composite cốt sợi thủy tinh, Composite cốt sợi bazan, sợi cacbon,…
Hiện nay, có nhiều loại cốt khác nhau trong vật liệu composite, chẳng hạn như cốt sợi thủy tinh, sợi bazan trên nền epoxy, hoặc cốt lai giữa sợi thủy tinh và sợi carbon, cũng như sợi carbon và sợi bazan Thành phần cốt đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ cứng và độ bền cơ học cao cho vật liệu composite, trong khi chất liệu nền giúp giữ cho các thành phần này hoạt động hiệu quả.
Composite tạo ra sự liên kết hài hòa, đảm bảo tính liền khối cho vật liệu và hình thành các kết cấu Composite Chúng có khả năng phân bố lại tải trọng khi một phần cốt bị đứt gãy.
Để đảm bảo tính liên tục của kết cấu và khả năng chịu ăn mòn của vật liệu, vật liệu nền đóng vai trò quan trọng trong việc xác định phương thức công nghệ chế tạo sản phẩm Do đó, việc phân loại Composite theo bản chất của vật liệu nền là hoàn toàn hợp lý và có cơ sở khoa học.
Phân loại vật liệu
Cho đến nay căn cứ vào pha nền có thể phân chia Composite thành bốn loại cơ bản nhƣ sau:
Hình 1.1 Sơ đồ phân loại Composite
Theo hình học của cốt hoặc đặc điểm cấu trúc, vật liệu composite có thể được phân loại thành ba nhóm chính: composite cốt hạt, composite cốt sợi và composite cấu trúc, như được thể hiện trong sơ đồ hình 2.1.
Vật liệu Composite kim loại
Hình 2.1 Sơ đồ phân loại Composite
Các thành phần cấu thành vật liệu Composite
Hình ảnh miêu tả thành phần vật liệu Composite
2.3.1 Cấu tạo của vật liệu Composite
Thành phần nền là yếu tố quan trọng trong việc sản xuất vật liệu Composite, vì vậy chúng cần phải đáp ứng các yêu cầu về khai thác và công nghệ.
Yêu cầu khai thác đối với vật liệu nền bao gồm các tiêu chí cơ lý, nhằm đảm bảo vật liệu Composite hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện khác nhau Cần đảm bảo sự đồng đều trong hiệu suất giữa các thành phần cốt và độn khi chịu tải khác nhau Đồng thời, vật liệu Composite phải có khả năng làm việc bền vững khi chịu tải trượt, tải lệch hướng so với các dầm cốt, hoặc tải tuần hoàn.
Vật liệu nền đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng chịu nhiệt của vật liệu Composite, cũng như ảnh hưởng đến khả năng chống chịu với môi trường và tác động hóa học Ngoài ra, nó còn quyết định một phần các tính chất cơ học, vật lý, điện và những đặc tính khác của vật liệu Composite.
Yêu cầu công nghệ đối với vật liệu nền trong sản xuất Composite là rất quan trọng, đặc biệt khi tạo ra các sản phẩm từ prepreg, một loại vật liệu Composite bán thành phẩm Trong quá trình sản xuất các kết cấu như bình và ống Composite, việc quấn các chi tiết không chỉ tạo ra vật liệu mà còn hình thành các kết cấu Composite Do đó, vật liệu nền cần đáp ứng các yêu cầu công nghệ như độ nhớt, phân bố đều các cốt bên trong, bảo tồn tính năng của các dầm cốt và hạt độn, cũng như đảm bảo sự kết dính vững chắc giữa các thành phần.
12 liệu nền và cốt, khả năng chế tạo trước những bán thành phẩm theo những mục đích định trước, đảm bảo độ co tối thiểu,…
Trong Composite nền đóng vai trò chủ yếu sau đây:
- Liên kết toàn bộ các phần tử cốt thành một khối Composite thống nhất
Tạo khả năng để tiến hành các phương pháp gia công vật liệu Composite thành các chi tiết theo thiết kế
- Che phủ, bảo vệ cốt tránh các hƣ hỏng cơ học và hóa học do tác dụng của môi trường ngoài
Nền có thể là các vật liệu khác nhau Về cơ bản người ta có thể phân loại nền thành bốn nhóm : polymer, kim loại, gốm và cacbon
Chất kết dính đóng vai trò quan trọng trong việc tạo môi trường phân tán và truyền ứng suất sang độn khi có ngoại lực tác động lên vật liệu Nó có thể được hình thành từ một chất hoặc hỗn hợp nhiều chất được trộn lẫn đồng nhất để tạo ra thể liên tục Trong thực tế, nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo thường được sử dụng làm polymer nền.
•Nhựa nhiệt dẻo: PE, PS, ABS, PVC…độn đƣợc trộn với nhựa, gia công trên máy ép phun ở trạng thái nóng chảy
Nhựa nhiệt rắn, bao gồm PU, PP, UF, Epoxy và Polyester không no, được gia công dưới áp suất và nhiệt độ cao, trong khi epoxy và polyester không no có thể gia công ở điều kiện thường bằng phương pháp thủ công (hand lay-up method) Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn mang lại cơ tính cao hơn so với nhựa nhiệt dẻo Một số loại nhựa nhiệt rắn thông dụng bao gồm các loại trên.
Nhựa polyester không no là loại nhựa nhiệt rắn phổ biến trong công nghệ Composite, có khả năng đóng rắn ở cả dạng lỏng và rắn khi được cung cấp điều kiện thích hợp.
Polyester có nhiều loại khác nhau, được tạo ra từ các acid, glycol và monomer khác nhau, mỗi loại mang những tính chất riêng biệt Sự khác biệt này chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố trong các loại nhựa UPE khác nhau.
+ Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng)
+ Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến)
Bằng cách điều chỉnh các yếu tố khác nhau, có thể sản xuất nhiều loại nhựa UPE với các tính chất đặc biệt phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Trong công nghệ Composite, có hai loại polyester chính: nhựa orthophthalic, nổi bật với tính kinh tế cao và nhựa isophthalic, được biết đến với khả năng kháng nước tuyệt vời, đặc biệt quan trọng trong ngành hàng hải Hầu hết các loại nhựa polyester có màu nhạt và thường được pha loãng với styrene, với tỷ lệ lên đến 50% để giảm độ nhớt, giúp quá trình gia công dễ dàng hơn Styrene không chỉ giảm độ nhớt mà còn đóng vai trò trong việc đóng rắn, tạo liên kết ngang giữa các phân tử mà không sinh ra sản phẩm phụ.
Polyester có thời gian tồn trữ ngắn do hiện tượng tự đóng rắn sau một thời gian Để ngăn ngừa hiện tượng này, người ta thường thêm một lượng nhỏ chất ức chế trong quá trình tổng hợp Nhà sản xuất có thể cung cấp nhựa ở dạng tự nhiên hoặc có sử dụng phụ gia, và nhựa có thể được sản xuất để chỉ cần thêm xúc tác là có thể sử dụng Tuy nhiên, cần lưu ý rằng polyester cần thời gian để tự đóng rắn Tốc độ trùng hợp của polyester thường quá chậm cho mục đích sử dụng, do đó cần sử dụng chất xúc tác và chất xúc tiến để đạt được độ trùng hợp mong muốn trong khoảng thời gian nhất định.
Khi polyester đã trải qua quá trình đóng rắn, nó trở nên cứng cáp và có khả năng kháng hóa chất Quá trình này, được gọi là polymer hóa, là một phản ứng hóa học diễn ra theo một chiều Cấu trúc không gian của polyester cho phép nhựa chịu tải mà không bị giòn.
Trước khi sử dụng, cần chuẩn bị hỗn hợp nhựa bằng cách phân tán đều nhựa và các phụ gia khác trước khi thêm xúc tác Việc khuấy đều và cẩn thận là rất quan trọng để loại bỏ bọt khí, vì bọt khí còn lại sẽ ảnh hưởng đến tính chất cơ lý và làm yếu cấu trúc sản phẩm Sử dụng xúc tác và xúc tiến với hàm lượng vừa đủ sẽ mang lại những tính chất tốt nhất cho vật liệu Nếu sử dụng quá nhiều xúc tác, quá trình gel hoá sẽ diễn ra nhanh hơn, trong khi nếu sử dụng quá ít, quá trình đóng rắn sẽ bị chậm lại.
Vinylester có cấu trúc tương tự như polyester, nhưng khác biệt chính nằm ở vị trí phản ứng ở cuối mạch phân tử, do vinylester chỉ có liên kết đôi C=C ở hai đầu Điều này khiến toàn bộ chiều dài mạch phân tử của vinylester chịu tải tốt hơn, mang lại tính dai và đàn hồi cao hơn so với polyester Hơn nữa, vinylester có ít nhóm ester hơn, giúp nó kháng nước tốt hơn, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng như ống dẫn và bồn chứa hóa chất.
So với polyester, vinylester có số lượng nhóm ester ít hơn, dẫn đến khả năng chống lại phản ứng thủy phân tốt hơn Vật liệu này thường được sử dụng làm lớp phủ bên ngoài cho các sản phẩm tiếp xúc với nước, chẳng hạn như vỏ tàu và thuyền Cấu trúc đóng rắn của vinylester thường dai hơn polyester, mặc dù để đạt được tính chất này, nhựa cần được xử lý ở nhiệt độ cao sau khi đóng rắn.
Công nghệ Composite
Khác với vật liệu truyền thống, công nghệ Composite yêu cầu sử dụng khuôn để tạo ra sản phẩm Sau khi tách khỏi khuôn, sản phẩm có bề mặt bóng láng, màu sắc đa dạng và đẹp mắt, không cần sơn phủ hay trang trí thêm, điều này khác biệt so với gỗ, sắt thép, v.v mà thường phải đánh vecni hoặc sơn Hơn nữa, sản phẩm Composite còn rất bền màu.
Khuôn đóng vai trò quyết định trong chất lượng và thẩm mỹ của sản phẩm Công nghệ đúc tiếp xúc, được áp dụng phổ biến, bao gồm hai loại chính.
-Trải lớp bằng tay (Hand lay up): hoàn toàn thao tác bằng tay
Trải lớp bằng sung phun (Spray up) là phương pháp sử dụng chất xúc tác, resin và sợi thủy tinh được phun đồng thời lên bề mặt khuôn Quá trình này tạo ra các lớp gia cường nhờ vào thiết bị chuyên dụng gọi là “súng” phun.
Công nghệ tiếp xúc (contact molding) tạo ra sản phẩm bóng láng một mặt Để đạt được sản phẩm bóng nhẵn cả hai mặt, cần áp dụng các công nghệ khác.
1 Công nghệ đúc chuyển re sin RTM (Resin transfer moulding)
2 Công nghệ đúc nén (compression muolding)
3 Công nghệ quấn sợi (Filament winding)
4 Công nghệ đúc kéo (continuos laminating)
5 Công nghệ tạo lớp liên tục (continuous laminating)
6 Công nghệ đúc vữa thủy tinh (plaster glass)
7 Công nghệ ép phun (Injection muolding thermoplastics)
8 Công nghệ ép phun phản ứng RRIM (Reinforced reaction injection muolding).
Phân loại công nghệ
Dựa trên nguyên lý sản xuất sản phẩm bằng khuôn hở, quy trình hoàn toàn thực hiện bằng tay từ việc hòa trộn nguyên liệu cho đến khi lấy sản phẩm ra khỏi khuôn Sau khi áp dụng lớp tác nhân tách khuôn (release agent) lên bề mặt khuôn, quy trình sản xuất được tóm tắt như sau:
1- Qute gelcoat có pha xúc tác lên bề mặt khuôn bằng chổi mềm
2- Trải vải thủy tinh kín bề mặt khuôn đã phủ gelcoat
3- Quét thấm ƣớt resin đã hòa xúc tác lên vải thủy tinh đồng thời lăn ép bằng các con lăn bông, sắt để liên kết chúng
4- Sau khi đóng rắn – tách khuôn lấy sản phẩm
2.5.1 Giới thiệu công nghệ: (hand lay up)
Quy trình công nghệ Hand lay up là phương pháp chế tạo thủ công hoàn toàn, sử dụng khuôn hở Tất cả các bước từ hòa trộn nguyên liệu cho đến khi lấy sản phẩm ra khỏi khuôn đều được thực hiện bằng tay.
Quá trình trải vải thủy tinh và lăn thấm ép resin được thực hiện lặp đi lặp lại theo số lớp dự kiến cho đến khi đạt được độ dày mong muốn của sản phẩm.
Trải vải thủy tinh lên khuôn Quét gelcoat lên khuôn
Công nghệ hand lay- up
+ Đặc điểm công nghệ: Ưu điểm:
- Làm được các sản phẩm có hình dạng phức tạp, kích thước lớn
- Thay đổi cấu trúc sản phẩm dễ dàng
- Thiết kế tương đối thoải mái
- Vật liệu làm khuôn đơn giản dễ làm, không đắt tiền (gỗ, thạch cao)
- Không đòi hỏi thiết bị, dụng cụ phức tạp
- Không đòi hỏi trình độ công nhân cao
- Chi phí đầu tƣ thấp
- Năng suất thấp, lao động nặng
- Sản phẩm chỉ bóng láng một mặt (mặt tiếp xúc với khuôn)
- Vì sản phẩm làm bằng tay nên chất lƣợng không đồng đều
- Phải xử lý cơ học sau khi lấy sản phẩm, gia công cơ, cắt bavia
Mặt khuôn cần phải được làm sạch hoàn toàn, không còn bất kỳ tạp chất nào như dầu, mỡ hay bụi Sau đó, tiến hành đánh bóng bằng sáp và xoa lớp tác nhân tách khuôn để dễ dàng lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, cuối cùng để khô hoàn toàn.
Nếu chuẩn bị khuôn không tốt thì lớp tác nhân không đảm bảo vai trò hữu hiệu, đồng thời dễ bị dính khuôn
2.5.1.2 Tạo lớp gelcoat Điều kiện tạo các lớp cần đảm bảo:
- Nhiệt độ tốt nhất của môi trường từ 18 0 – 25 0 C Nếu quá cao hoặc quá thấp đều không tốt
- Môi trường phải sạch sẽ, không quá ẩm ướt… để tạo thuận lợi cho quá trình đóng rắn
Phải ƣớc lƣợng khối lƣợng gelcoat cần thiết, tránh dƣ thừa nhiều
Phải ấn định đúng bằng tỷ lệ màu và lƣợng gelcoat cho một lô hàng sản xuất cùng màu, nhằm đảm bảo độ đồng đều cho cả lô hàng
Tỷ lệ phần trăm xúc tác phải đảm bảo đều cho tất cả các lần pha trộn với gelcoat
Sau khi pha trộn phải sử dụng ngay
Các lưu ý khi quét gelcoat:
- Lớp gelcoat đƣợc quét bằng chổi mềm trên bề mặt khuôn
- Khi quét chỉ sử dụng phần đầu chổi quét nhẹ tay, liền một vệt thẳng dài không quá 1 mét theo một chiều
- Không quét tới lui chồng lên vệt vừa quét
- Không quét theo đường cong đường tròn
- Các vệt tiếp theo sông song chỉ chớm mí vệt trước, không gối đầu quá nhiều để đảm bảo chiều đồng đều của lớp gelcoat
- Bắt đầu quét từ chỗ khó trước: góc, cạnh, rãnh… rồi lăn ra vùng dễ cho đến khi phủ kín bề mặt khuôn
Khi lớp thứ nhất đã đông đặc và gần như hoàn toàn khô (cảm giác hơi dính khi sờ tay), tiến hành quét lớp thứ hai theo chiều chéo hoặc thẳng góc với lớp thứ nhất để đảm bảo tính phủ kín.
- Chiều dầy lớp gelcoat là ≈ 0,45mm
2.5.1.3 Tạo laminate gia cường bằng tay
Tạo lớp laminate bằng tay
- Trải vải thủy tinh và thấm ƣớt resin
- Sau khi trả lớp gelcoat đóng rắn thì tiến hành tạo các laminate gia cường
- Vải thủy tinh về mặt tiếp xúc với lớp gelcoat phải là loại tissue mềm, mịn hoặc loại MAT mềm mỏng 200 – 300g/m 2
- Các lớp tiếp theo là MAT CSM kết hợp với roving dệt
- Resin để tạo lớp là loại không pha mầu
Chất xúc tác cần được pha đúng tỷ lệ và khuấy nhẹ nhàng trong ca, gáo hoặc chậu nhỏ theo chiều dập vào thành Nếu resin có chất độn, hãy khuấy đều chất xúc tác trước, sau đó cho chất độn vào và khuấy đều Sau khi pha trộn chất xúc tác với resin, cần sử dụng ngay lập tức.
Quy trình tạo ra các lớp gia cường bằng tay:
Trải vải thủy tinh phủ kín bề mặt khuôn, trên lớp gelcoat
Sử dụng chổi cọ mềm và con lăn để thấm bông resin đã hòa xúc tác lên vải thủy tinh, đồng thời ấn nhẹ hoặc lăn con lăn bong khi ép.
Tại những khu vực hẹp, việc sử dụng con lăn sắt để lăn ép là cần thiết Quá trình này giúp resin thấm sâu vào sợi thủy tinh, tạo ra sự liên kết chặt chẽ giữa các lớp và ngăn ngừa sự hình thành bọt khí.
Sau khi làm xong lớp này thì tiếp tục làm sang lớp khác cho đến khi đạt tới chiều dày sản phẩm
Cần lưu ý một số điểm sau:
- Bọt khí sẽ làm yếu laminate, cho nên phải làm cho re sin thấm ƣớt đều, lăn ép kĩ thuật để tránh bọt khí
Mối ghép gối đầu của vải thủy tinh cần có chiều dài từ 3 - 5cm, và các mối ghép sau phải được đặt cách xa mối ghép của lớp trước để tránh tình trạng trùng lặp.
- Có thể trải luôn vài lớp vải thủy tinh, nhƣng không đƣợc quá nhiều để đảm bảo thấm và lắn resin thật tốt
- Với chiều dày của sản phẩm lớn, thì sau một số lớp nên để một thời gian cho nguội bớt rồi hãy tiếp tực các lớp sau
- Chất lương laminate ở phương pháp này hoàn toàn phụ thuộc vào quá trình lăn thấp ép resin và tỷ lệ xúc tác
2.5.2 Giới thiệu công nghệ phun bắn spray up
Trong phương pháp này quá trình phủ gelcoat trên khuôn và tạo các lớp gia cường được thực hiện bằng thiết bị gọi là súng phun
Quy trình công nghệ spray up
Resin và chất xúc tác được đo lường chính xác và đưa đến súng bắn, nơi mà sợi thủy tinh được cắt ngắn và hòa trộn với resin.
Sợi thủy tinh được cắt ngắn và hòa trộn với resin có xúc tác, sau đó được phun lên bề mặt khuôn đã được phủ gelcoat dưới áp lực khí nén Quá trình này lặp lại để tạo ra các lớp cho đến khi đạt được độ dày mong muốn của sản phẩm.
Sau khi hoàn tất quá trình tạo lớp với chiều dày mong muốn, con lăn sẽ lăn ép bề mặt để làm phẳng các lớp resin và sợi thủy tinh thừa Điều này giúp bề mặt sau khi đóng rắn trở nên phẳng và đẹp mắt.
Tạo các lớp laminate bằng phương pháp Spray up
Resin đƣợc cung cấp đến súng phun theo hai cách:
Cách thứ nhất là sử dụng hai bình chứa resin, một bình chứa resin hòa xúc tác và bình còn lại chứa resin hòa chất xúc tiến Lượng xúc tác trong bình đầu tiên đủ để đóng rắn cho cả hai thể tích Mỗi bình có ống dẫn riêng để cung cấp resin cho súng phun, cho phép trộn hai loại resin bên trong súng phun và phun lên khuôn Phương pháp này có ưu điểm là cung cấp lượng resin lớn nếu trộn hợp lý, không cần vòi phun xúc tác Tuy nhiên, thiết bị có lỗ phun nhỏ dễ bị tắc nghẽn, dẫn đến thời gian đông và đóng rắn không chính xác, cần nhiều công lao động Cách thứ hai chỉ sử dụng bình chứa resin hòa chất xúc tiến, trong khi chất xúc tác được phun bằng vòi phun riêng Phương pháp này cho phép định lượng chính xác, đảm bảo sự hòa trộn đều và tốt hơn, nhưng cần có hệ thống vòi phun và ống mềm.
Yếu tố cơ bản đảm bảo chất lƣợng laminate là:
- Đảm bảo chuẩn các tỷ lệ resin, sợi thủy tinh chất xúc tác
- Sự đồng đều chiều dày các lớp
Khi sử dụng laminate, cần chú ý đến việc tỏa nhiệt trung bình và không để nhiệt độ quá cao, vì điều này có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn Đặc biệt, với các lớp laminate dày, sau khi hoàn thành một lớp, nên để nguội đến nhiệt độ phòng trước khi tiếp tục tạo các lớp tiếp theo Phương pháp súng phun mang lại nhiều ưu điểm đáng kể trong quá trình này.
- Quá trình tạo lớp hoàn toàn tự động, người vận hành chủ yếu điều khiển súng phun hướng về mặt khuôn ở khoảng cách thích hợp
- Có hiệu quả với các bề mặt khuôn uốn lƣợn, cong, phồng
- Năng suất cao hơn hẳn
- Tiết kiệm resin và sợi
- Khó nhận biết các lớp nên khó đảm bảo sự đồng đều chiều dày các lớp
- Đòi hỏi công nhân vận hành phải đƣợc đào tạo huấn luyện và hiểu biết kỹ mỗi loại thiết bị phun khi sử dụng.
Thiết bị và dụng cụ chế tạo cho xưởng chế tạo sản phẩm Composite.28 CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA COMPOSITE TRONG NỘI NGOẠI THẤT
- Cần thoáng, rộng, đủ ánh sang, quạt thông gió, không ẩm ƣớt
- Có một quầy phun có ánh sang tốt, có quạt hút đủ diện tích đi lại quanh khuôn
- Có kho riêng với kệ, giá để vật liệu, dụng cụ
- Đầy đủ phương tiện an toàn về điện và phòng cháy theo quy định Nếu sử dụng thiết bị phun thì phải có quầy phun để tạo lớp gelcoat
Máy khí nén là thiết bị quan trọng trong quá trình gelcoat và tách khuôn, cùng với các công cụ sử dụng khí nén Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, công suất và dung tích khí nén cần phải phù hợp và vượt quá lượng tiêu thụ.
Bình phun xịt: loại cầm tay, kèm theo bình chứa gelcoat, dùng phun gelcoat dưới áp lực khí nén
Máy khấy: cầm tay hoặc cố định, dùng trộn màu với gelcoat
Máy khoan bàn: để khoan các chi tiết thích hợp
Máy cƣa lọng: phục vụ nhiều cho việc làm khuôn
Máy cắt: cầm tay với các đĩa dao cắt dùng để cắt gọt sản phẩm
Máy khoan cƣa: dùng tay với lƣỡi cƣa tròn có thể khoan cƣa các lỗ lớn đường kính đến 100 mm, hoặc lỗ khoan bình thường
Máy đánh bóng: cầm tay hoặc để bàn đánh bóng khuôn và bề mặt sản phẩm
Máy bắn đinh: chủ yếu phục vụ làm khuôn
Máy cưa gỗ: dùng để cưa gỗ và làm khuôn gia cường
Máy bào gỗ: phục vụ để bào gỗ và làm khuôn gia cường
Máy mài: phục vụ mài dụng cụ, có khi cả chi tiết sản phẩm
G100-6 gelcoat & resin Spray Gun g960 1L 2.5gelcoat & resin Spray Gun g960 9L 2.5gelcoat & resin Spray Gun g960 2L 2.5gelcoat & resin Spray Gun
Thiết bị bắn phun bao gồm:
- Cơ cấu cắt sợi thủy tinh
- Khoang hòa trộn xúc tác và resin
Các bộ phận này đƣợc gắn liên hoàn với nhau đƣợc gọi là súng phun bắn Một số loại súng phun:
Một số loại đầu phun
2.6.3.1 Các loại chổi cọ dẹt
Chổi quét gelcoat có chiều rộng từ 2,5 – 7,5cm, được làm từ lông mềm mại, thích hợp cho việc quét lớp gelcoat trên bề mặt khuôn Đối với các bề mặt lớn, con lăn bằng len là lựa chọn lý tưởng để tạo lớp gelcoat Để gia cố các lớp laminate, có thể sử dụng chổi dẹt và con lăn, hoặc các loại chổi tròn dài được cắt ngắn để dễ dàng thao tác.
31 vừa quét resin vừa ấn, chấm cho resin thấm vào sợi thủy tinh mà không làm cho sợi bị xô dạt:
Các loại chổi trong công nghệ lăn tay
Con lăn được sử dụng để lăn ép các lớp laminate, giúp liên kết chắc chắn hơn và loại bỏ bọt khí Các vật liệu chế tạo con lăn bao gồm long cừu, ninông, sợi cứng, bánh răng dài, sợi polythen, nhôm, plastic và sắt thép.
Với công nghệ lăn ép thì con lăn nhôm và plastic là thích hợp
Các con lăn mềm có đường kính từ 5 - 7 cm đến 15 - 20 cm, và có thể dài hơn Chúng thường có lõi kim loại và tay cầm bằng gỗ hoặc nhựa, được sử dụng cho các bề mặt rộng lớn như tàu thuyền và bể chứa lớn.
Nhiều khi cán nối dài để người công nhân có thể đứng thao tác trên diện rộng, cao, thuận tiện và năng suất lớn
Các con lăn kim loại, bao gồm nhôm, sắt và thép, có đường kính từ 1,8 đến 3,8 cm và chiều dài từ 7,5 đến 17 cm, đôi khi cần loại có đường kính nhỏ hơn và chiều dài ngắn hơn Chúng thường được lắp ráp từ các vòng đệm có đường kính nhỏ hơn, bao quanh lõi cán bằng kim loại, với đầu cầm làm bằng gỗ.
Có thể chế tạo ổ trục thép tròn bằng cách tiện với các bước răng phù hợp và đầu răng được làm tù và nhẵn Việc sử dụng con lăn kim loại cứng và bền là rất phổ biến.
Con lăn nhôm có hình dạng giống như bánh xe với rãnh dọc theo chiều dài, tương tự như con lăn thép Ngoài ra, con lăn bằng plastic như li nông hoặc polythen cũng được sử dụng Hai loại con lăn nhôm và plastic thường được áp dụng để làm phẳng bề mặt cuối cùng trong công nghệ súng phun.
Trong trường hợp khuôn có rãnh, góc, hoặc hốc, con lăn kim loại với đường kính nhỏ và chiều dài ngắn được sử dụng, hoặc có thể dùng con lăn chỉ có một vòng đệm hoặc bánh xe mỏng làm từ plastic hoặc kim loại để lăn ép các lớp.
Các loại con lăn trên thường được trang bị với nhiều kích cỡ khác nhau để thuận tiện cho việc sử dụng
Tất cả các loại chổi cọ con lăn phi kim loại cần được rửa sạch bằng dung môi acetone, trong khi các con lăn kim loại có thể được đốt nóng để loại bỏ keo nhựa trước khi cạo sạch Việc rửa sạch ngay sau mỗi ca làm việc là rất quan trọng, vì nếu không, resin sẽ bám chặt vào chổi cọ và con lăn, dẫn đến việc không thể sử dụng chúng nữa, gây lãng phí dụng cụ trong sản xuất.
Giới thiệu một số con lăn được ứng dụng trong công nghệ đúc tiếp xúc:
2.6.4 Các loại dụng cụ cắt
Dụng cụ này bao gồm:
Dao cắt vải sợi thủy tinh là loại dao nhỏ, mỏng với mũi sắc, được thiết kế để cắt chính xác trước khi trải lớp Dao này có ngấn bằm sẵn, cho phép người dùng dễ dàng bẻ lưỡi dao khi cùn, giúp thay thế bằng mũi dao mới Đây cũng là loại dao thường được sử dụng trong văn phòng để cắt giấy.
Kéo được sử dụng để cắt và sửa vải thủy tinh trước khi trải lớp, đảm bảo phù hợp với các góc cạnh của khuôn Nó cũng giúp loại bỏ các trổ bọng khi lăn ép và cắt bỏ các cạnh dư thừa khi vải còn ướt mềm.
Cửa sắt là công cụ cần thiết để cắt bỏ những phần thừa nhỏ, mỏng của composite đã đóng rắn, vì vật liệu này rất cứng Đối với những lớp dư lớn, dày và dài, việc sử dụng máy cắt cầm tay là cần thiết để đảm bảo hiệu quả cắt.
Đĩa cắt mài là công cụ quan trọng gắn với máy cắt và máy cầm tay, có đường kính đa dạng và độ cứng cao Chúng được sử dụng để cắt gọt các phần thừa, tạo lỗ hổng lớn trên sản phẩm như cút ống và cửa tròn của bồn chứa Ngoài ra, đĩa mài còn giúp mài các chỗ lồi của laminate và xử lý các khu vực bị thấm ướt, tạo điều kiện cho việc thấm ướt các phần tiếp theo Máy cắt mài và đĩa mài đóng vai trò thiết yếu trong công nghệ Composite FRP.
Một số loại kéo cắt
Một số dụng cụ khác nhƣ:
Dũa kim loại: loại dẹt, bán nguyệt, tròn, rất có tác dụng khi phải dũa gọt nhẵn các cạnh sắc, mép lỗ tròn, các chỗ lồi vừa và nhỏ
Các loại dao bay chủ yếu được sử dụng để khuấy trộn resin với các chất độn dạng bột và chất màu, phục vụ cho việc vá, trám sửa chữa hoặc trong quá trình làm khuôn.
Các loại mũi khoan rất đa dạng: mũi khoan kim loại được sử dụng cho lỗ nhỏ, trong khi mũi khoan dạng lưỡi cưa tròn chuyên dụng phù hợp cho đường kính lớn Khi khoan từ phía gelcoat vào, cần đảm bảo mũi khoan sắc và có đệm gỗ ở phía đối diện Đối với những vật liệu có chiều dày lớn, việc sử dụng nước để làm nguội hoặc bôi trơn là rất cần thiết.
- Các loại xô chậu gáo, can: thông thường làm bằng nhựa hoặc kim loại, thông thường từ 4 - 20 lít, riêng gáo có thể dùng loại múc nước thông dụng
Composite dùng trong nội thất
3.1.1 Composite đƣợc sử dụng làm cánh cửa
Mỗi ngôi nhà đều có cánh cửa riêng, và vật liệu làm cửa rất quan trọng, thể hiện phong cách của gia chủ, cửa hàng hay công ty Việc sử dụng vật liệu hợp lý và khoa học là cần thiết để thích ứng với khí hậu thay đổi thất thường, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới.
Cánh cửa sử dụng vật liệu Composite
Cửa sổ và cửa ra vào FRP được sản xuất từ nhựa Polyester chưa bão hòa, kết hợp với vật liệu gia cường và sợi thủy tinh trong môi trường kiềm Sản phẩm cửa Composite được tạo ra thông qua quy trình đúc kéo tự động, sau đó được chế tạo thành khung và tấm cửa bằng cách chạm khắc và lắp ghép liên kết bằng bulon và silicone.
Cửa sổ và cửa FRP bao gồm những điểm nổi bật sau:
1 Trọng lƣợng nhẹ, độ chịu lực cao: Tỉ trọng của FRP khoảng 1/4 tỉ trọng của thép, 2/3 tỉ trọng của nhôm nhưng cường độ thì rất lớn, chiều dài thì gần
38 bằng với thép cacbon thông thường, lực uốn và suất đàn hồi gấp 8~10 lần của PVC, vì vậy độ bền của áp lực gió tốt
2 Kín gió tốt: cửa sổ và cửa FRP thì dính kín khít và xoắn trong việc lắp đặt, cùng một thời điểm hoàn thành khe hở đƣợc kín khít bởi ron cao su, sản phẩm FRP có kết cấu trũng vì vậy đặc tính bít kín rất tốt
3 Cách nhiệt, ngăn nhiệt, bảo tồn năng lƣợng: FRP dẫn nhiệt rất thấp, nhiệt độ phòng là: 0.3 ~ 0.4 kW/M.H, là 1/100 ~ 1/1,000 của kim loại, là vật liệu cách nhiệt tốt, hơn nữa FRP là kết cấu trũng, tất cả những khe hở đƣợc lấp đầy bởi cao su, vì vậy nó cách nhiệt, ngăn nhiệt rất rõ rệt Nó là sự lựa chọn tốt nhất cho cái lạnh của mùa đông ở miền Bắc và cái nóng của mùa hè ở phía Nam (Lắp đạt máy điều hoà khí hậu)
4 Kích thước ổn định: Hệ số giãn nở nhiệt của FRP độ chừng 1/4 của nhựa PVC cái mà đƣợc làm đầy đủ bởi calciumcarbonnate nhiệt độ thay đổi không ảnh hưởng đến khoá cửa sổ và cửa ra vào FRP, tính ổn định của nó tốt hơn kim loại
5 Chống ăn mòn chống lão hoá : FRP là vật liệu chống ăn mòn tuyệt vời, nó có suất điện trở tốt với axit, kali, muối, đa phần của chất cấu tạo, nước biển cũng nhƣ vi sinh vật Cửa sổ và cửa ra vào FRP thì không dễ bị dơ và bị mục nó thích hợp với những nơi ẩm ƣớt và mƣa nhiều của vùng biển và những nơi có hoá chất Độ bền lão hoá của cửa sổ và cửa ra vào FRP là rất tốt, vòng đời của FRP là trên 50 năm Nó giảm đƣợc những rắc rối của việc thay cửa ổ và cửa ra vào
FRP có độ cứng cao và bề mặt láng mịn, dễ dàng cho việc sơn Nó có thể được phủ lớp bên ngoài bằng nhiều loại sơn với màu sắc đa dạng, dễ lau chùi, bền màu và rất ấn tượng, mang lại sự tiện lợi cho việc trang trí.
Cánh cửa này rất phù hợp để lắp đặt tại các tòa nhà trung cư cao tầng, khu đô thị, trụ sở các tập đoàn lớn, biệt thự, và đặc biệt là trong bệnh viện, trường học nhờ vào những ưu điểm nổi bật của nó.
39 những tòa nhà nơi gần vùng biển cũng rất là tốt với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời
Cửa sổ và cửa ra vào làm bằng vật liệu Composite
3.1.2 Vật liệu Composite trong phòng khách
Phòng khách là không gian lý tưởng để thể hiện gu thẩm mỹ của bạn, với các mảng tường nhấn sau TV tạo điểm nhấn ấn tượng Việc sử dụng vật liệu như đá, gạch và kim loại không chỉ phổ biến mà còn mang lại vẻ đẹp mạnh mẽ và cứng cáp Thị trường hiện nay cung cấp đa dạng các sản phẩm ốp, từ đá tự nhiên đến nhân tạo với nhiều mẫu mã và màu sắc phong phú Đặc biệt, vật liệu aluminum Composite, hay nhựa phủ nhôm, là lựa chọn hoàn hảo cho những ai yêu thích vẻ đẹp ánh kim hiện đại.
Mảng tường nhấn bằng chất liệu aluminum Composite cần chú ý đến hệ thống ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng gián tiếp, để giúp người xem TV tập trung hơn Việc tạo hốc đặt đèn bên trong để ánh sáng hắt ra ngoài là cần thiết, nhằm tránh ánh sáng mạnh và trực tiếp gây loá và mỏi mắt Ngoài ra, khi thiết kế mảng tường này, cần trang trí một cách hài hòa, tránh chi tiết rườm rà và các đường kẻ song song dày đặc, để không làm phân tán thị giác của người xem.
3.1.3 Tranh trong trang trí nội thất
Trong trang trí nội và ngoại thất, tranh treo đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong mỗi công trình Việc treo tranh không chỉ tạo ra không gian ấm cúng và nâng cao vẻ đẹp mà còn mang lại may mắn cho người sở hữu.
Sử dụng tranh Composite để trang trí nhà cửa là một phương pháp phổ biến nhằm nâng cao vẻ đẹp cho không gian sống Treo tranh không chỉ đơn thuần là một hoạt động trang trí mà còn là một nghệ thuật thể hiện gu thẩm mỹ và cá tính riêng của mỗi người.
Tranh nổi lập thể được làm từ chất liệu Composite siêu bền, mang lại màu sắc tự nhiên không phai theo thời gian Sản phẩm có khả năng chịu đựng ánh sáng mặt trời và tác động của thiên nhiên, đồng thời dễ dàng vệ sinh.
Một số sản phẩm tranh trong trang trí nội thất sử dụng vật liệu Composite:
Tranh trang trí Composite: bảy nàng tiên nữ, la mã cổ đại
Một số bức tranh vật liệu nhôm alumilum Composite, rất phù hợp với những ngôi nhà trang trí có gam màu ấm, nóng
Phúc lộc Cát tường như ý
Ngũ phúc lâm môn Phúc
Composite, trước đây chỉ được sử dụng cho tàu bè, bồn nước và bể tắm, hiện nay đã trở thành vật liệu phổ biến trong việc chế tác bàn ghế và đồ trang trí nội thất, bao gồm cả tranh điêu khắc Composite.
Khả năng sử dụng trong ngoại thất
Gần đây, việc áp dụng cách điện Composite cho thiết bị điện và đường dây tải điện đã chứng minh hiệu quả về mặt kỹ thuật, giảm thiểu sự cố và tổn thất điện năng Đồng thời, giải pháp này mang lại lợi ích kinh tế rõ rệt, với chi phí đầu tư cho các công trình giảm đáng kể nhờ vào giá thành thấp hơn so với cách điện bằng sứ thủy tinh có cùng tính năng kỹ thuật.
Cách điện Composite được cấu tạo từ ba phần chính: lõi sợi thủy tinh, vỏ polyme và phần cứng kim loại Ưu điểm nổi bật của loại cách điện này là trọng lượng nhẹ, thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt và bảo quản, đồng thời không bị sứt mẻ trong quá trình di chuyển và lắp đặt.
Chuỗi cách điện Silicon 24 kv Chuỗi cách điện Silicon 35kv
Một đặc điểm quan trọng của cách điện Composite là khả năng chống bám nước, cho phép tạo ra các giọt nước riêng biệt trên bề mặt vật liệu.
Cách điện Composite có khả năng ngăn nước bám vào bề mặt, giúp các giọt nước riêng lẻ đọng lại thay vì tạo thành lớp màng nước ẩm dẫn điện Điều này làm giảm dòng rò và ngăn chặn hiện tượng phóng điện bề mặt Hơn nữa, khi giọt nước co lại, chúng sẽ cuốn theo bụi bẩn, giúp bề mặt cách điện được rửa sạch sau mỗi trận mưa Đây là một trong những ưu điểm nổi bật của cách điện Composite so với sứ và thủy tinh gốm, vốn không có tính chất này.
Cao su silicon là vật liệu polymer có khả năng kháng nhiễm bẩn cao, chống bám nước mạnh, và có khả năng chịu tia cực tím cùng chống lão hóa tốt Silicon rubber và các hợp chất của nó được sử dụng rộng rãi cho cách điện ngoài trời, đặc biệt là trong các đường dây truyền tải cao áp và siêu cao áp Trong lĩnh vực truyền tải và phân phối điện, cách điện Composit chủ yếu được áp dụng cho cách điện treo, néo đường dây trên không, và đỡ thiết bị, dần thay thế các loại cách điện bằng gốm và thủy tinh truyền thống Với những ưu điểm vượt trội và độ tin cậy cao, việc sử dụng cách điện Composit cho các đường dây truyền tải và phân phối điện là lựa chọn hợp lý cho hệ thống điện hiện nay.
Chuỗi cách điện Silicon - Polymer của chúng tôi có điện áp từ 10 - 35kV, với lõi cách điện được chế tạo từ vật liệu Composite cao cấp nền Epoxy và cốt sợi thủy tinh đồng phương Sản phẩm được sấy nhiệt bằng hệ thống đèn hồng ngoại, đạt độ bền cơ với lực kéo đứt lên tới 160 KN Tán sứ được bơm khuôn bằng vật liệu Silicon, hút chân không và ép thủy lực tĩnh tới 20 tấn, đảm bảo độ đồng nhất và bề mặt mềm dẻo, không đọng nước, bám bụi, mang lại các đặc tính ưu việt của vật liệu.
Tất cả sản phẩm đều đã được kiểm định và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn nghiêm ngặt trong ngành điện, bao gồm TCVN 4759 - 1993, IEC 1109-92, và TCVN 5849-1994.
Sứ tủ 10KV: IC 10.1.0-CPS Sứ tủ phân phối 24KV: IC 24.1.0-CPS
Sứ cầu dao 35kv: IC 35.1.0-CPS Sứ cầu dao 24KV: IC 24.2.1 CPS
Sản phẩm sứ cách điện Composite nền Epoxy của chúng tôi được chế tạo từ vật liệu Composite kỹ thuật cao, đạt tiêu chuẩn TCVN 4759 - 1993, TCVN 5849-1994, IEC 60-1 Vật liệu được nhồi khuôn chân không và ép thủy lực tĩnh tới 20 tấn, đảm bảo độ đồng nhất cao về các đặc điểm cơ, lý, hóa Bề mặt sản phẩm nhẵn bóng, không bám bụi, không đọng nước và nhiễm ẩm, với cấp điện áp từ 0,4kV đến 35kV Sản phẩm luôn đáp ứng các yêu cầu khắt khe về kỹ thuật và an toàn trong ngành điện.
Sản phẩm hỗ trợ dây dẫn, máy cắt và thanh cái trong tủ phân phối và tủ hợp bộ, có thể sử dụng cả trong nhà và ngoài trời Đặc biệt, với công nghệ vật liệu Composite nền Epoxy biến tính, sản phẩm này thích hợp cho đường dây trên không, đồng thời được thiết kế để chế tạo giá đỡ cách điện cho các sàn thao tác và dao phụ tải.
56 đỡ lèo xuất tuyến, cầu chì với khả năng không bị lão hóa, già cỗi cách điện trong môi trường mưa, nắng và tia tử ngoại
3.2.2 Sử dụng làm tấm ốp trang trí
Sơn đã được thay thế bằng công nghệ hiện đại nhôm Aluminum Composite (Alumex), nhanh chóng trở thành lựa chọn phổ biến Với đa dạng màu sắc, sản phẩm này không chỉ thể hiện tính năng vượt trội mà còn mang đến phong cách hiện đại và sang trọng.
Màu sắc tấm ốp nhôm aluminum Composite:
Hiện tại Aluminum Composite đã có trên 30 màu tiêu chuẩn
Màu sắc trong thiết kế kiến trúc rất đa dạng, từ các màu cơ bản, màu kim loại đến những màu đặc thù như màu ghi xước, đồng xước, và các màu bóng gương Ngoài những màu sắc có sẵn, mỗi công trình có thể được tùy chỉnh theo ý muốn, tạo điều kiện cho kiến trúc sư phát huy tối đa khả năng sáng tạo Đặc biệt, các màu mở rộng sẽ được cung cấp theo yêu cầu của khách hàng.
Quảng cáo chữ nổi Focmex:
Hiện nay, vật liệu Nhôm Aluminum Composite đang được ưa chuộng tại các siêu thị, nhà hàng và cửa hàng nhờ vào độ bền cao, khả năng dễ dàng vệ sinh và khả năng chống chịu tốt với các yếu tố bên ngoài, đồng thời có tính năng cách nhiệt hiệu quả.
Co.op Mart Sài Gòn - Nguyễn Trãi, Hà Đông 51 Xuân Diệu, Quảng An, Tây Hồ
Vật liệu ốp Aluminum Composite đang trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều gia đình, cửa hàng, trung tâm mua sắm và công ty nhờ vào tính năng bền màu, đa dạng màu sắc và dễ dàng vệ sinh Chúng thường được sử dụng để trang trí các cột trụ ngoài trời và làm nền cho biển quảng cáo.
198B Tây Sơn (Đống Đa, Hà Nội ) Đường Nguyễn Thị Định - Cầu Giấy
- Tấm ốp nhôm có khả năng chống cháy, chống thấm cho tường, chống ăn mòn độ bền hoá học cao, kháng mài mòn
- Tấm ốp nhôm cách nhiệt và chịu nhiệt tốt từ 50 o C - 80 o C
- Thi công dễ dàng - tấm ốp nhôm dễ cƣa, cắt, khoan lỗ, uốn cong, bào rãnh khi thi công mà không bị bong hay trầy xước
Với độ bền vượt trội và khả năng chống chịu thời tiết tốt, loại vật liệu này ngày càng được ưa chuộng, thay thế cho các trạm chờ xe bus bằng kim loại.
Sử dụng vật liệu Alumilum làm trạm chờ xe bus trên Xã Đàn Kim Liên Đống Đa - HN
3.2.3 Sử dụng trong các sân vận động, hành lang bệnh viện Ứng dụng trong sân vận động sử dụng các loại ghế ngồi bằng vật liệu Composite này đang đƣợc dần thay thế cho các loại vật liệu khác, ƣu điểm của nó là có thể lau rửa dễ dàng, dễ lắp đặt
Đánh giá khả năng sử dụng vật liệu Composite trong nội, ngoại thất trên giá thành của sản phẩm
Vật liệu Composite đang ngày càng được ưa chuộng trong thiết kế nội ngoại thất nhờ vào sự đa dạng về màu sắc và kiểu dáng Chúng có độ bền cao, khả năng chống ẩm, cong vênh và mối mọt, rất phù hợp với khí hậu nóng ẩm của Việt Nam Với sự phát triển công nghệ, Composite không chỉ dễ lắp đặt mà còn thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng và là vấn đề được toàn cầu quan tâm.
Mặc dù vật liệu này có nhiều ưu điểm, nhưng giá thành sử dụng vẫn cao do các công ty chưa sản xuất đại trà cho các sản phẩm nội thất và ngoại thất.
Vật liệu composite hiện nay chủ yếu được sản xuất từ sợi thủy tinh kết hợp với nền polyester Tuy nhiên, giá cả của từng loại vật liệu có sự khác biệt Dưới đây là một số loại sợi mà bạn có thể tham khảo.
3.3.1 Sợi thủy tinh: Ý nghĩa công dụng của một số loại sợi
Trong thực tế sản xuất vật liệu Composite gồm các loại sợi:
Sợi thủy tinh E, hay còn gọi là thủy tinh điện, nổi bật với đặc tính cách điện cao và hàm lượng kiềm thấp Cấu trúc lớp của Composite giúp sợi này có sức bền cơ học tốt và tuổi thọ cao Nhờ những đặc điểm này, sợi thủy tinh E được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất tàu thuyền dân dụng đến quân sự, với đa dạng sản phẩm.
Sợi thủy tinh E là loại sợi có giá thành rẻ nhất, giúp mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực So với các loại sợi khác, giá của sợi thủy tinh E chỉ bằng một nửa so với sợi C, gấp bốn lần so với sợi R, gấp sáu lần so với sợi S, và gấp mười lăm lần so với sợi D.
3.3.1.2 Thủy tinh loại A (alkali glass) Đây là loại thủy tinh kiềm, nhẹ hơn loại E một chút và độ bền gần tương tự Trước đây nó được sử dụng trong sản phẩm Composite Tuy nhiên vì chứa nhiều kiềm (NAOH, KOH) nên dễ tác dụng với hơi ẩm, cho nên tính chống thấm nước kém hơn nhiều so với loại E Chính vì vậy ngày nay người ta không sử dụng cho sản phẩm Composite nữa Nhƣng lại sản xuất loại thủy tinh AR (Alkali resistant) là loại kiềm bền đƣợc áp dụng cho các sản phẩm Composite trong môi trường kiềm
Thủy tinh chịu hóa chất cao, đặc biệt là axit, được sử dụng để tạo lớp bề mặt ngoài cùng của Composite nhằm chống ăn mòn hóa học Các ứng dụng của loại thủy tinh này bao gồm bồn chứa axit, ống dẫn, cấu kiện trong nhà máy hóa chất và vỏ bình ắc quy.
Là loại thủy tinh có cường độ cơ học cao kể cả ở nhiệt độ cao đến
Sợi thủy tinh E có sức bền kéo rất cao, với khả năng chịu ứng suất mỏi và tuổi thọ gấp 8 - 10 lần so với các loại sợi thông thường, nhưng giá thành lại cao gấp 5 lần Loại thủy tinh này chủ yếu được ứng dụng trong các lĩnh vực đặc biệt như hàng không, quân sự và vũ trụ Tuy nhiên, do chi phí sản xuất cao, nó không được sử dụng rộng rãi.
Thủy tinh có tính điện môi tốt, cho phép thẩm thấu sóng điện tử cao, được sử dụng trong chế tạo các vật liệu và cấu kiện điện tử như rađa và vòm che rađa Loại thủy tinh này có giá trị cao, gấp 15 lần so với loại E.
K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ
TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA COMPOSITE
TRONG NỘI NGOẠI THẤT Ứng dụng của vật liệu Composite với các sản phẩm nội ngoại thất
Xã hội hiện nay đang đối mặt với tình trạng khan hiếm tài nguyên thiên nhiên do nhu cầu ngày càng tăng Công nghệ vật liệu mới, đặc biệt là vật liệu Composite, đã ra đời như một giải pháp đột phá để thay thế và tận dụng các nguyên liệu tự nhiên cạn kiệt như đá, gỗ, và kim loại Vật liệu Composite, được tổng hợp từ các đơn chất hóa học khác nhau, sở hữu những tính năng vượt trội về cơ, lý, hóa, cho phép nó chịu được các tác nhân như thời tiết và hóa chất Nhờ vào những ưu điểm này, Composite đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không, vũ trụ, quân sự, và xây dựng Các sản phẩm từ Composite và đá nhân tạo, như bồn tắm, bàn ghế, và tủ bếp, không chỉ đáp ứng nhu cầu của con người mà còn mang lại vẻ đẹp bền vững cho không gian sống Hãy để Composite làm đẹp cho ngôi nhà của bạn, giúp sản phẩm trường tồn với thời gian và thách thức mọi điều kiện tự nhiên.
Composite được sử dụng trong nội và ngoại thất rất đa dạng, trong đó chủ yếu là vật liệu Composite sợi thủy tinh Bên cạnh đó, khóa luận cũng đánh giá một số sản phẩm sử dụng nhôm Aluminum Composite, hiện đang được ưa chuộng trong trang trí với nhiều màu sắc phù hợp cho các công trình, nhà ở, cửa hàng và hiệu.
3.1 Composite dùng trong nội thất
3.1.1 Composite đƣợc sử dụng làm cánh cửa
Mỗi ngôi nhà đều có cánh cửa riêng, và vật liệu làm cửa rất quan trọng, thể hiện phong cách của gia chủ, cửa hàng hay công ty Việc sử dụng vật liệu hợp lý và khoa học là cần thiết để thích ứng với thời tiết khí hậu thay đổi thất thường, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới.
Cánh cửa sử dụng vật liệu Composite
Cửa sổ và cửa ra vào FRP được sản xuất từ nhựa Polyester chưa bão hòa, kết hợp với vật liệu gia cường và sợi thủy tinh trong môi trường kiềm Sản phẩm cửa Composite được tạo ra thông qua quy trình đúc kéo tự động, sau đó được chế tạo thành khung và tấm cửa bằng cách chạm khắc và lắp ghép liên kết bằng bulon và silicone.
Cửa sổ và cửa FRP bao gồm những điểm nổi bật sau:
1 Trọng lƣợng nhẹ, độ chịu lực cao: Tỉ trọng của FRP khoảng 1/4 tỉ trọng của thép, 2/3 tỉ trọng của nhôm nhưng cường độ thì rất lớn, chiều dài thì gần
38 bằng với thép cacbon thông thường, lực uốn và suất đàn hồi gấp 8~10 lần của PVC, vì vậy độ bền của áp lực gió tốt
2 Kín gió tốt: cửa sổ và cửa FRP thì dính kín khít và xoắn trong việc lắp đặt, cùng một thời điểm hoàn thành khe hở đƣợc kín khít bởi ron cao su, sản phẩm FRP có kết cấu trũng vì vậy đặc tính bít kín rất tốt
3 Cách nhiệt, ngăn nhiệt, bảo tồn năng lƣợng: FRP dẫn nhiệt rất thấp, nhiệt độ phòng là: 0.3 ~ 0.4 kW/M.H, là 1/100 ~ 1/1,000 của kim loại, là vật liệu cách nhiệt tốt, hơn nữa FRP là kết cấu trũng, tất cả những khe hở đƣợc lấp đầy bởi cao su, vì vậy nó cách nhiệt, ngăn nhiệt rất rõ rệt Nó là sự lựa chọn tốt nhất cho cái lạnh của mùa đông ở miền Bắc và cái nóng của mùa hè ở phía Nam (Lắp đạt máy điều hoà khí hậu)
4 Kích thước ổn định: Hệ số giãn nở nhiệt của FRP độ chừng 1/4 của nhựa PVC cái mà đƣợc làm đầy đủ bởi calciumcarbonnate nhiệt độ thay đổi không ảnh hưởng đến khoá cửa sổ và cửa ra vào FRP, tính ổn định của nó tốt hơn kim loại
5 Chống ăn mòn chống lão hoá : FRP là vật liệu chống ăn mòn tuyệt vời, nó có suất điện trở tốt với axit, kali, muối, đa phần của chất cấu tạo, nước biển cũng nhƣ vi sinh vật Cửa sổ và cửa ra vào FRP thì không dễ bị dơ và bị mục nó thích hợp với những nơi ẩm ƣớt và mƣa nhiều của vùng biển và những nơi có hoá chất Độ bền lão hoá của cửa sổ và cửa ra vào FRP là rất tốt, vòng đời của FRP là trên 50 năm Nó giảm đƣợc những rắc rối của việc thay cửa ổ và cửa ra vào
FRP có độ cứng cao và bề mặt láng mịn, dễ sơn, cho phép phủ lớp bên ngoài bằng nhiều loại sơn với màu sắc đa dạng Vật liệu này không chỉ dễ lau chùi mà còn bền màu, tiện lợi và tạo ấn tượng mạnh mẽ trong trang trí.
Cánh cửa này rất phù hợp để lắp đặt tại các tòa nhà trung cư cao tầng, khu đô thị, tòa nhà của các tập đoàn lớn, biệt thự, và đặc biệt là trong bệnh viện, trường học, nhờ vào những ưu điểm nổi bật của nó.
39 những tòa nhà nơi gần vùng biển cũng rất là tốt với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời
Cửa sổ và cửa ra vào làm bằng vật liệu Composite
3.1.2 Vật liệu Composite trong phòng khách
Phòng khách là không gian lý tưởng để thể hiện gu thẩm mỹ của bạn, với các mảng tường nhấn sau TV tạo điểm nhấn ấn tượng Vật liệu ốp như đá, gạch và kim loại đang trở nên phổ biến, mang lại vẻ đẹp cứng cáp và mạnh mẽ Thị trường hiện nay cung cấp đa dạng các sản phẩm đá tự nhiên và nhân tạo với nhiều mẫu mã và màu sắc phong phú Đặc biệt, vật liệu aluminum Composite, hay nhựa phủ nhôm, là lựa chọn hoàn hảo cho những ai yêu thích vẻ đẹp ánh kim hiện đại.
Mảng tường nhấn bằng chất liệu aluminum Composite cần chú ý đến hệ thống ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng gián tiếp, để giúp người xem TV tập trung hơn Việc tạo hốc đặt đèn bên trong để ánh sáng hắt ra ngoài là cần thiết, nhằm tránh ánh sáng mạnh gây loá và mỏi mắt Ngoài ra, khi thiết kế mảng tường này, cần trang trí đơn giản, tránh chi tiết rườm rà và các đường kẻ song song dày đặc, để không làm phân tán thị giác của người xem.
3.1.3 Tranh trong trang trí nội thất
Trong trang trí nội và ngoại thất, tranh treo đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu trong mỗi công trình Việc treo tranh không chỉ tạo ra không gian ấm cúng và nâng cao vẻ đẹp mà còn mang lại may mắn cho người sở hữu.
Sử dụng tranh Composite để trang trí nhà cửa là một phương pháp phổ biến nhằm làm đẹp không gian sống Treo tranh không chỉ đơn thuần là trang trí mà còn là một nghệ thuật thể hiện gu thẩm mỹ và phong cách sống của mỗi người.