🇬🇧

סיבי זכוכית חד-כיווניים (GFRP UD)

מרוכב סיבי זכוכית חד-כיווני, חזק וזול

1000 MPaחוזק מתיחה
1.90 g/cm³צפיפות
40 GPaמודול E
Carbide בלבדעיבודיות

ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת

ב-GFRP חד-כיווני סיבי זכוכית (בדרך כלל E-glass) מסודרים בכיוון אחד. החוזק גבוה (כ-1000 MPa במאגר), אבל הנוקשות נמוכה בהרבה מפחמן (כ-40 GPa מול כ-135), והוא כבד יותר. היתרונות: מחיר נמוך בהרבה, בידוד חשמלי, שקיפות לגלי רדיו, ומשיכות מעט גבוהה יותר.

הוא משמש למוטות ולפרופילים בשיטת Pultrusion, לקפיצים עליים, לחיזוק בטון (במקום ברזל), למוטות בידוד חשמלי ולאנטנות.

תכונות מכניות ופיזיקליות

תכונהערךהערה
חוזק מתיחה Rm1000 MPaבכיוון הסיבים
התארכות A2.5%
מודול אלסטיות E40 GPaבכיוון הסיבים
צפיפות ρ1.90 g/cm³
חוזק לחיצה600 MPa
חוזק גזירה בין-שכבתי (ILSS)50 MPa
עיבודיותCarbide בלבדדירוג יחסי במאגר האתר

מבנה: סיב ומטריצה

מאפייןערךמשמעות
סיבזכוכית E-glassחוזק, בידוד
מטריצהפוליאסטר, ויניל אסטר או אפוקסי
סידורחד-כיווני (0°)

ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.

מבנים וגרסאות

בחומר מרוכב "החומר" נבנה יחד עם החלק: בוחרים סיב, מטריצה, כיווני שכבות ואחוז סיבים. אותם סיבים בסידור אחר נותנים תכונות שונות מאוד.

גרסהתכונותמתי בוחרים
Pultrusionפרופילים ומוטות רציפיםמוטות, פרופילים, חיזוק בטון
ליפוף סיבים (Filament winding)צינורות ומכליםצנרת ומכלי לחץ
S-glassחזק יותר מ-E-glassתעופה וביטחון

שימושים

ייצור ועיבוד

כיווניות

התכונות בכיוון הסיבים גבוהות מאוד, ולרוחבם נמוכות בהרבה (בחומר חד-כיווני, פי עשרות). מתכננים את כיווני השכבות לפי כיווני העומס.

בידוד

מבודד חשמלית ושקוף לגלי רדיו, בשונה מסיבי פחמן.

עיבוד

עיבוד בכלי קרביד או יהלום. אבק זכוכית מגרה עור ונשימה: יניקה והגנה.

השוואה לחומרים דומים

חומרRm / Rp0.2ריתוךמתי עדיף
סיבי פחמן חד-כיווניים (CFRP UD)1500 MPaלא ניתןסיבי פחמן: נוקשה וקל יותר, יקר · לדף החומר
סיבי זכוכית ארוגים (GFRP)350 MPaלא ניתןסיבי זכוכית ארוגים: לכמה כיוונים · לדף החומר
מרוכב סיבי בזלת1000–1100 MPaלא ניתןסיבי בזלת: דומה, עמיד יותר לחום · לדף החומר

טעויות נפוצות

להחליף פחמן בזכוכית בלי לבדוק קשיחות

המודול נמוך פי 3 בערך. החלק יתכופף יותר.

להעמיס בעומס קבוע גבוה לאורך זמן

סיבי זכוכית רגישים לשבר מתמשך תחת עומס (Stress rupture).

לעבד בלי הגנה

אבק זכוכית מגרה.

מקבילים, תקנים ואספקה

תקניםשיטות בדיקה: ASTM D3039 / D3410 / D2344
צורות אספקהפרפריג · Filament Wind
יצרניםOwens Corning · AGY

להמשך לימוד

הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בחומרים מרוכבים התכונות תלויות מאוד בכיוון הסיבים, באחוז הסיבים, בשכבות ובתהליך הייצור. לתכנון יש להסתמך על נתוני הלמינט הספציפי ובדיקות. התקנים המוזכרים הם בעיקר שיטות בדיקה (ASTM D3039, ‏D3410, ‏D2344 ואחרים). מקורות: נתוני יצרנים ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026