الیاف اف آر پی کربنی تریکا ژاپن CFRP TORAYKA

الیاف اف آر پی کربن Torayka محصولی استثنایی از برند معتبر تریکا ژاپن است که با بیش از ۹۰٪ خلوص کربن، به عنوان یکی از قدرتمندترین گزینه‌ها در حوزه مقاوم‌سازی سازه‌ها شناخته می‌شود. این الیاف در مقایسه با نمونه‌های شیشه‌ای یا آرامید، ضریب کشسانی (الاستیسیته) بسیار بالاتری دارد و همین ویژگی، آن را به انتخابی مطمئن در پروژه‌های عمرانی، خودروسازی و هوافضا تبدیل کرده است.

ویژگی‌های بارز الیاف CFRP Torayka

استحکام کششی فوق‌العاده بالا
وزن سبک با عملکرد بالا
مقاومت کامل در برابر خوردگی، سایش و رطوبت
مقاوم در برابر حرارت‌های بالا و شرایط سخت محیطی
بدون ایجاد تغییر ظاهری در سازه پس از نصب
قابل اجرا در تمامی ابعاد، اشکال و مناطق دور از دسترس

کاربردهای الیاف کربن تریکا

• صنعت ساختمان: تقویت تیرها، ستون‌ها، دال‌ها و دیوارها
• خودروسازی: سبک‌سازی و مقاوم‌سازی بدنه خودروها
• هوافضا: ساخت اجزای سبک و فوق مقاوم در بدنه هواپیما

درباره برند Torayka

برند تریکا متعلق به شرکت بزرگ ژاپنی Toray Industries است که فعالیت خود را از سال ۱۹۲۶ با نام Toyo Rayon آغاز کرد. این برند امروز در صدر تولیدکنندگان جهانی الیاف اف آر پی کربنی قرار دارد. کارخانه‌های فعال Torayka در ژاپن، آمریکا (Toray Carbon Fibers) و فرانسه (Société des Fibres de Carbone) نه تنها نیاز بازار جهانی را پوشش می‌دهند، بلکه تأمین‌کننده اصلی الیاف کربنی برای غول‌های هواپیماسازی مانند بوئینگ و ایرباس هستند.

جدول مشخصات فنی الیاف کربن تریکا ژاپن

نقاط قوت الیاف CFRP Torayka

• مقاومت بالا در برابر تنش‌های کششی
• پایداری شیمیایی بالا در برابر مواد خورنده
• سبک، مستحکم و مناسب برای سازه‌های حساس
• مقاوم در برابر ضربه، سایش و تغییرات دمایی

نقاط قابل توجه (محدودیت)

⚠️ میزان کرنش الیاف در زمان شکست پایین است، بنابراین باید در طراحی سازه‌ای دقت کافی اعمال شود.

محصولات مشابه برای مقایسه:

• الیاف کربنی تک جهته ۳۰۰ گرم CFRP UD
• الیاف اف آر پی متیکس METIX
• الیاف کربن زولتک PX35 – ZOLTEK

معایب الیاف کربن FRP تریکا ژاپن

با وجود مزایای گسترده الیاف کربن FRP تریکا، برخی محدودیت‌ها و چالش‌ها نیز در استفاده از آن‌ها وجود دارد که آگاهی از آن‌ها برای انتخاب دقیق‌تر و استفاده بهینه ضروری است:

1. هزینه بالا
   قیمت تمام‌شده‌ی الیاف کربن نسبت به دیگر الیاف FRP مانند GFRP یا BFRP بالاتر است. این موضوع در پروژه‌هایی با بودجه محدود ممکن است یک مانع محسوب شود.
2. مقاومت پایین در برابر ضربه
   الیاف کربنی با وجود مقاومت کششی بالا، در برابر ضربه مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهند و در برخوردهای ناگهانی یا شوک مکانیکی، احتمال آسیب‌پذیری بیشتری دارند.
3. کرنش شکست پایین
   یکی از ویژگی‌های ذاتی الیاف کربن، کرنش گسیختگی پایین است؛ به این معنا که بدون تغییر شکل قابل‌ملاحظه‌ای شکسته می‌شوند. این خاصیت، استفاده از آن‌ها را در برخی پروژه‌های خاص محدود می‌سازد.
4. رفتار شکننده
   برخلاف مواد فلزی، الیاف کربن در لحظه شکست، رفتاری ترد و شکننده دارند که ممکن است باعث شکست ناگهانی و بدون هشدار سازه شود.
5. رسانایی الکتریکی بالا
   از آنجا که کربن ذاتاً رسانای الکتریسیته است، در صورت تماس با قطعات فلزی یا الکترونیکی بدون ایزولاسیون مناسب، امکان بروز اتصال کوتاه وجود دارد.

دسته‌بندی الیاف کربن FRP تریکا بر اساس دمای عملیات حرارتی

الیاف کربن تریکا ژاپن بسته به دمایی که در طی فرآیند تولید در معرض آن قرار می‌گیرند، به سه دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند:

• الیاف MH (High Modulus Carbon Fibers)
  تولید شده در دمای بالاتر از ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، این نوع الیاف دارای بیش از ۹۹٪ کربن خالص بوده و مدول الاستیسیته بسیار بالایی دارند. مناسب برای کاربردهای بسیار تخصصی نظیر هوافضا و تجهیزات نظامی.
• الیاف SH (Standard High Strength)
  ساخته شده در دمای حدود ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد، این دسته بین ۹۱ تا ۹۹ درصد کربن وزنی دارند و کاربردهای عمومی‌تری مانند مقاوم‌سازی سازه‌ها، پل‌ها و پروژه‌های عمرانی دارند.
• الیاف TH (Thermal Carbon Fibers)
  الیاف تولیدشده در دمای کمتر از ۱۰۰۰ درجه که نسبت به سایر مدل‌ها استحکام پایین‌تری دارند و در کاربردهای سبک‌تر مانند تجهیزات تزئینی یا قطعات با حساسیت مکانیکی پایین‌تر استفاده می‌شوند.

 مزایای پروفیل‌ های کامپوزیتی FRP

پروفیل‌ های کامپوزیتی FRP با ویژگی‌های منحصربه‌فردی مثل مقاومت بالا در برابر خوردگی، ارتعاش و زلزله، جایگزینی عالی برای نمونه‌ های فلزی در سازه‌ های بتنی به‌ شمار می‌ روند. بر خلاف فلزات که در شرایط سخت دچار زنگ‌زدگی و تخریب می‌ شوند، پروفیل‌ های FRP با وزن سبک‌ تر و دوام بیشتر، عملکرد بهتری در شرایط خورنده ارائه می‌ دهند.

در مناطق مرطوب و پرخطر مانند پل‌ های منتهی به دریاچه ارومیه یا سازه‌ های ساحلی جنوب ایران، استفاده از این کامپوزیت‌ ها به‌ عنوان یک راهکار هوشمندانه برای مقابله با خوردگی شناخته شده است.

️ تکنولوژی تولید پروفیل FRP (روش پالتروژن)

فرآیند تولید پروفیل‌ های FRP به روش پالتروژن (Pultrusion) انجام می‌شود. در این تکنیک، الیاف تقویت‌کننده پس از آغشته شدن به رزین، از درون یک قالب مخصوص عبور داده شده و محصول نهایی با مقطع ثابت شکل می‌گیرد.

مزایای مهم روش پالتروژن:

• تنوع بالا در تولید محصولات مختلف تنها با تعویض قالب
• امکان ساخت محصولاتی نظیر پروفیل‌ های ساختمانی، ریل‌ ها، محافظ‌ های اتوبان، چارچوب در و پنجره، نبشی و تیرهای I شکل
• طول عمر بالا و سرعت تولید مطلوب

 معایب الیاف اف‌ آر‌ پی کربن تریکا ژاپن

اگرچه الیاف کربن FRP برند تریکا ژاپن از کیفیت بالایی برخوردارند، اما مانند هر فناوری دیگری، محدودیت‌ هایی نیز دارند:

1. قیمت بالا به‌دلیل تکنولوژی پیشرفته تولید
2. مقاومت پایین در برابر ضربه
3. کرنش گسیختگی بسیار کم در لحظه شکست (شکنندگی بالا)
4. هدایت الکتریکی بالا که در محیط‌ های دارای تجهیزات الکتریکی حساس، خطر ایجاد اتصال کوتاه را دارد

 دسته‌بندی الیاف کربن FRP تریکا (بر اساس دمای عملیات حرارتی)

1. MH Carbon Fibers
   دمای نهایی عملیات: بالای ۲۰۰۰°C
   محتوای کربن: بیش از ۹۹٪ وزنی
   ویژگی: استحکام فوق‌العاده بالا، مناسب برای کاربردهای پیشرفته صنعتی
2. SH Carbon Fibers
   دمای عملیات: حدود ۱۵۰۰°C
   محتوای کربن: بین ۹۱ تا ۹۹٪ وزنی
   ویژگی: تعادل بین قیمت و کارایی، مناسب پروژه‌های عمرانی
3. TH Carbon Fibers
   دمای عملیات: زیر ۱۰۰۰°C
   محتوای کربن: بالای ۹۰٪ وزنی
   ویژگی: استحکام کمتر، بیشتر برای مصارف عمومی با هزینه پایین‌تر