[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/04\/fiberglas-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/04\/fiberglas-wikipedia\/","headline":"Fiberglas – Wikipedia","name":"Fiberglas – Wikipedia","description":"before-content-x4 Dieser Artikel befasst sich mit der Art des Verbundmaterials. 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F\u00fcr das W\u00e4rmeisolationsmaterial, das manchmal als Glasfaser bezeichnet wird, siehe Glaswolle.  F\u00fcr die Glasfaser selbst, manchmal auch Glasfaser genannt, siehe Glasfaser.  F\u00fcr \u00e4hnliche Verbundwerkstoffe, bei denen die Verst\u00e4rkungsfaser Kohlenstofffasern sind, siehe kohlefaserverst\u00e4rktes Polymer.Art des mit Glasfasern verst\u00e4rkten Kunststoffs  Fiberglas (Amerikanisches Englisch) oder Glasfaser (Commonwealth English) ist eine \u00fcbliche Art von faserverst\u00e4rktem Kunststoff unter Verwendung von Glasfasern.  Die Fasern k\u00f6nnen zuf\u00e4llig angeordnet, zu einer Folie abgeflacht (als gehackte Strangmatte bezeichnet) oder zu einem Stoff gewebt werden.  Die Kunststoffmatrix kann eine duroplastische Polymermatrix sein – meistens basierend auf duroplastischen Polymeren wie Epoxid, Polyesterharz oder Vinylester – oder ein Thermoplast.Es ist billiger und flexibler als Kohlefaser, st\u00e4rker als viele Metalle, nicht magnetisch, nicht leitend, f\u00fcr elektromagnetische Strahlung transparent, kann zu komplexen Formen geformt werden und ist unter vielen Umst\u00e4nden chemisch inert.  Zu den Anwendungen geh\u00f6ren Flugzeuge, Boote, Automobile, Badewannen und -geh\u00e4use, Schwimmb\u00e4der, Whirlpools, Kl\u00e4rgruben, Wassertanks, D\u00e4cher, Rohre, Verkleidungen, orthop\u00e4dische Abg\u00fcsse, Surfbretter und Au\u00dfent\u00fcrverkleidungen.Andere gebr\u00e4uchliche Namen f\u00fcr Glasfaser sind glasfaserverst\u00e4rkter Kunststoff (GFK),[1]glasfaserverst\u00e4rkter Kunststoff (GFK)[2]  oder GFK (aus dem Deutschen: Glasfaserverst\u00e4rkter Kunststoff).  Da Glasfasern selbst manchmal als “Glasfaser” bezeichnet werden, wird der Verbundstoff auch als “glasfaserverst\u00e4rkter Kunststoff” bezeichnet.  In diesem Artikel wird die Konvention \u00fcbernommen, dass sich “Glasfaser” auf das gesamte glasfaserverst\u00e4rkte Verbundmaterial bezieht und nicht nur auf die darin enthaltene Glasfaser.  Table of ContentsGeschichte[edit]Produktion[edit]Gehackte Strangmatte[edit]Dimensionierung[edit]Eigenschaften[edit]Arten der verwendeten Glasfasern[edit]Tabelle einiger g\u00e4ngiger Glasfasertypen[edit]Anwendungen[edit]Lagertanks[edit]Hausbau[edit]K\u00fcnstliche \u00d6l- und Gasliftsysteme[edit]Rohrleitungen[edit]Beispiele f\u00fcr die Verwendung von Glasfaser[edit]Bauweise[edit]Filamentwicklung[edit]Handauflegevorgang aus Glasfaser[edit]Auflegen von Glasfaserspray[edit]Pultrusionsbetrieb[edit]Verziehen[edit]Gesundheitsrisiken[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Externe Links[edit]Geschichte[edit]Glasfasern werden seit Jahrhunderten hergestellt, aber das fr\u00fcheste Patent wurde 1880 an den preu\u00dfischen Erfinder Hermann Hammesfahr (1845\u20131914) in den USA vergeben.[3][4]Die Massenproduktion von Glasstr\u00e4ngen wurde 1932 versehentlich entdeckt, als Games Slayter, ein Forscher in Owens-Illinois, einen Druckluftstrahl auf einen Strom geschmolzenen Glases richtete und Fasern produzierte.  Ein Patent f\u00fcr dieses Verfahren zur Herstellung von Glaswolle wurde erstmals 1933 angemeldet.[5]  Owens trat 1935 in die Firma Corning ein und die Methode wurde von Owens Corning angepasst, um 1936 sein patentiertes “Fiberglas” (mit einem “s” geschrieben) herzustellen. Urspr\u00fcnglich war Fiberglas eine Glaswolle mit Fasern, die viel Gas einschlie\u00dfen. Dies macht es als Isolator n\u00fctzlich, insbesondere bei hohen Temperaturen.Ein geeignetes Harz zum Kombinieren der Glasfaser mit einem Kunststoff zur Herstellung eines Verbundmaterials wurde 1936 von du Pont entwickelt.  Der erste Vorfahr moderner Polyesterharze ist das Cyanamid-Harz von 1942. Bis dahin wurden Peroxid-H\u00e4rtungssysteme verwendet.[6]  Durch die Kombination von Glasfaser und Harz wurde der Gasgehalt des Materials durch Kunststoff ersetzt.  Dies reduzierte die Isolationseigenschaften auf die f\u00fcr den Kunststoff typischen Werte, aber jetzt zeigte der Verbundwerkstoff zum ersten Mal eine gro\u00dfe Festigkeit und vielversprechende Eigenschaften als Struktur- und Baumaterial.  Viele Glasfaserverbundwerkstoffe wurden weiterhin als “Glasfaser” (als Gattungsname) bezeichnet, und der Name wurde auch f\u00fcr das Glaswolleprodukt niedriger Dichte verwendet, das Gas anstelle von Kunststoff enthielt.  Ray Greene von Owens Corning wird die Herstellung des ersten Verbundboots im Jahr 1937 zugeschrieben, ging jedoch zu diesem Zeitpunkt aufgrund der Spr\u00f6digkeit des verwendeten Kunststoffs nicht weiter.  1939 soll Russland ein Passagierboot aus Kunststoff gebaut haben, die Vereinigten Staaten einen Rumpf und Fl\u00fcgel eines Flugzeugs.[7]  Das erste Auto mit einer Glasfaserkarosserie war ein Prototyp des Stout Scarab von 1946, aber das Modell ging nicht in Produktion.[8]  Glasverst\u00e4rkungen f\u00fcr Glasfaser werden in verschiedenen physikalischen Formen geliefert: Mikrokugeln, gehackt oder gewebt.Im Gegensatz zu Glasfasern, die zur Isolierung verwendet werden, m\u00fcssen die Oberfl\u00e4chen der Faser fast vollst\u00e4ndig fehlerfrei sein, damit die endg\u00fcltige Struktur fest ist, da die Fasern dadurch eine Zugfestigkeit von Gigapascal erreichen k\u00f6nnen.  Wenn ein gro\u00dfes St\u00fcck Glas fehlerfrei w\u00e4re, w\u00e4re es genauso stark wie Glasfasern.  Es ist jedoch im Allgemeinen unpraktisch, Sch\u00fcttgut au\u00dferhalb der Laborbedingungen in einem fehlerfreien Zustand herzustellen und zu halten.[9]Produktion[edit]Der Prozess der Herstellung von Glasfaser wird als Pultrusion bezeichnet.  Das Herstellungsverfahren f\u00fcr zur Verst\u00e4rkung geeignete Glasfasern verwendet gro\u00dfe \u00d6fen, um den Quarzsand, Kalkstein, Kaolinton, Flussspat, Colemanit, Dolomit und andere Mineralien allm\u00e4hlich zu schmelzen, bis sich eine Fl\u00fcssigkeit bildet.  Es wird dann durch Buchsen extrudiert, die B\u00fcndel sehr kleiner \u00d6ffnungen sind (typischerweise 5\u201325 Mikrometer Durchmesser f\u00fcr E-Glas, 9 Mikrometer f\u00fcr S-Glas).[10]Diese Filamente sind dann Gr\u00f6\u00dfe (beschichtet) mit einer chemischen L\u00f6sung.  Die einzelnen Filamente werden nun in gro\u00dfer Anzahl geb\u00fcndelt, um ein Vorgarn bereitzustellen.  Der Durchmesser der Filamente und die Anzahl der Filamente im Vorgarn bestimmen seine Gewicht, typischerweise ausgedr\u00fcckt in einem von zwei Messsystemen:Ausbeuteoder Yards pro Pfund (die Anzahl der Yards Faser in einem Pfund Material; daher bedeutet eine kleinere Anzahl ein schwereres Vorgarn).  Beispiele f\u00fcr Standardausbeuten sind 225 Ausbeute, 450 Ausbeute, 675 Ausbeute.texoder Gramm pro km (wie viele Gramm 1 km Roving wiegen, umgekehrt zum Ertrag; eine kleinere Zahl bedeutet also ein leichteres Roving).  Beispiele f\u00fcr Standardtex sind 750tex, 1100tex, 2200tex.Diese Rovings werden dann entweder direkt in einer Verbundanwendung wie Pultrusion, Filamentwicklung (Rohr) oder Pistolenroving verwendet (wobei eine automatisierte Pistole das Glas in kurze L\u00e4ngen zerhackt und in einen Harzstrahl fallen l\u00e4sst, der auf die Oberfl\u00e4che einer Form projiziert wird ) oder in einem Zwischenschritt zur Herstellung von Stoffen wie gehackte Strangmatte (CSM) (hergestellt aus zuf\u00e4llig ausgerichteten kleinen geschnittenen Faserl\u00e4ngen, die alle miteinander verbunden sind), gewebten Stoffen, Gewirken oder unidirektionalen Stoffen.Gehackte Strangmatte[edit]Gehackte Strangmatte oder CSM ist eine Form der Verst\u00e4rkung, die in Glasfaser verwendet wird.  Es besteht aus Glasfasern, die zuf\u00e4llig \u00fcbereinander gelegt und durch ein Bindemittel zusammengehalten werden.Es wird typischerweise in der Handauflegetechnik verarbeitet, bei der Materialbl\u00e4tter auf eine Form gelegt und mit Harz geb\u00fcrstet werden.  Da sich das Bindemittel in Harz l\u00f6st, passt sich das Material beim Benetzen leicht verschiedenen Formen an.  Nach dem Aush\u00e4rten des Harzes kann das ausgeh\u00e4rtete Produkt aus der Form genommen und fertiggestellt werden.Die Verwendung einer geschnittenen Strangmatte verleiht dem Glasfaser isotrope Materialeigenschaften in der Ebene.Dimensionierung[edit]Eine Beschichtung oder Grundierung wird auf das Vorgarn aufgetragen, um:helfen, die Glasfilamente f\u00fcr die Verarbeitung und Manipulation zu sch\u00fctzen.Stellen Sie eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Verbindung mit der Harzmatrix sicher und erm\u00f6glichen Sie so die \u00dcbertragung von Scherbelastungen von den Glasfasern auf den duroplastischen Kunststoff.  Ohne diese Bindung k\u00f6nnen die Fasern in der Matrix “rutschen”, was zu einem lokalisierten Versagen f\u00fchrt.[11]Eigenschaften[edit]Eine einzelne strukturelle Glasfaser ist sowohl steif als auch stark in Zug und Druck – das hei\u00dft, entlang seine Achse.  Obwohl angenommen werden kann, dass die Faser eine schwache Kompression aufweist, ist es tats\u00e4chlich nur das lange Seitenverh\u00e4ltnis der Faser, das sie so erscheinen l\u00e4sst;  Das hei\u00dft, weil eine typische Faser lang und schmal ist, knickt sie leicht ein.[9]  Andererseits ist die Glasfaser scherschwach – das hei\u00dft, \u00fcber seine Achse.  Wenn daher eine Ansammlung von Fasern dauerhaft in einer Vorzugsrichtung innerhalb eines Materials angeordnet werden kann und verhindert werden kann, dass sie beim Komprimieren knicken, ist das Material in dieser Richtung bevorzugt stark.Dar\u00fcber hinaus kann durch \u00dcbereinanderlegen mehrerer Faserschichten, wobei jede Schicht in verschiedenen Vorzugsrichtungen ausgerichtet ist, die Gesamtsteifigkeit und -festigkeit des Materials effizient gesteuert werden.  Bei Glasfaser ist es die Kunststoffmatrix, die die strukturellen Glasfasern dauerhaft auf die vom Konstrukteur gew\u00e4hlten Richtungen beschr\u00e4nkt.  Bei einer gehackten Strangmatte ist diese Richtung im Wesentlichen eine gesamte zweidimensionale Ebene;  Mit Geweben oder unidirektionalen Schichten kann die Richtung der Steifheit und Festigkeit innerhalb der Ebene genauer gesteuert werden.Eine Glasfaserkomponente hat typischerweise eine d\u00fcnne “Schalen” -Konstruktion, die manchmal innen mit Strukturschaum gef\u00fcllt ist, wie im Fall von Surfbrettern.  Das Bauteil kann eine nahezu willk\u00fcrliche Form haben, die nur durch die Komplexit\u00e4t und Toleranzen der zur Herstellung der Schale verwendeten Form begrenzt ist.Die mechanische Funktionalit\u00e4t von Materialien h\u00e4ngt stark von den kombinierten Leistungen des Harzes (AKA-Matrix) und der Fasern ab.  Beispielsweise kann unter schwierigen Temperaturbedingungen (\u00fcber 180 \u00b0 C) die Harzkomponente des Verbundstoffs ihre Funktionalit\u00e4t verlieren, teilweise aufgrund einer Verschlechterung der Bindung von Harz und Faser.[12]  GFK k\u00f6nnen jedoch nach hohen Temperaturen (200 \u00b0 C) immer noch eine signifikante Restfestigkeit aufweisen.[13]Arten der verwendeten Glasfasern[edit]Zusammensetzung: Die in Glasfasern am h\u00e4ufigsten verwendeten Glasfasertypen sind E-Glas, Aluminiumoxid-Borosilikatglas mit weniger als 1 Gew .-% Alkalioxiden, das haupts\u00e4chlich f\u00fcr glasfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe verwendet wird.  Andere verwendete Glasarten sind A-Glas (EINKalk-Kalk-Glas mit wenig oder keinem Boroxid), E-CR-Glas (E.lektrisch \/C.hemisch R.Widerstand;  Aluminiumkalk-Silikat mit weniger als 1 Gew .-% Alkalioxiden, mit hoher S\u00e4urebest\u00e4ndigkeit), C-Glas (Alkalikalkglas mit hohem Boroxidgehalt, verwendet f\u00fcr Glasfasern und Isolierungen), D-Glas (Borosilikatglas) , benannt nach seinem Tief D.ielektrische Konstante), R-Glas (Aluminiumsilikatglas ohne MgO und CaO mit hohen mechanischen Anforderungen als R.Verst\u00e4rkung) und S-Glas (Alumosilikatglas ohne CaO, aber mit hohem MgO-Gehalt bei hoher Zugfestigkeit).[14]Benennung und Verwendung: Reines Siliciumdioxid (Siliziumdioxid) kann, wenn es als Quarzglas zu einem Glas ohne echten Schmelzpunkt abgek\u00fchlt wird, als Glasfaser f\u00fcr Glasfaser verwendet werden, hat jedoch den Nachteil, dass es bei sehr hohen Temperaturen verarbeitet werden muss.  Um die notwendige Arbeitstemperatur zu senken, werden andere Materialien als “Flussmittel” eingef\u00fchrt (dh Komponenten zur Senkung des Schmelzpunktes).  Gew\u00f6hnliches A-Glas (“A” f\u00fcr “Alkalikalk”) oder Natronkalkglas, zerkleinert und zum Umschmelzen bereit, wie sogenanntes Glasscherbenglas, war die erste Glasart, die f\u00fcr Glasfaser verwendet wurde.  E-Glas (“E” wegen anf\u00e4nglicher elektrischer Anwendung) ist alkalifrei und war die erste Glasformulierung, die zur kontinuierlichen Filamentbildung verwendet wurde.  Es macht heute den gr\u00f6\u00dften Teil der Glasfaserproduktion der Welt aus und ist auch der weltweit gr\u00f6\u00dfte Einzelverbraucher von Bormineralien.  Es ist anf\u00e4llig f\u00fcr Chloridionenangriffe und eine schlechte Wahl f\u00fcr Marineanwendungen.  S-Glas (“S” f\u00fcr “steif”) wird verwendet, wenn die Zugfestigkeit (hoher Modul) wichtig ist, und ist daher ein wichtiger Geb\u00e4ude- und Flugzeug-Epoxid-Verbundwerkstoff (in Europa als R-Glas “R” f\u00fcr “Verst\u00e4rkung” bezeichnet) ).  C-Glas (“C” f\u00fcr “chemische Best\u00e4ndigkeit”) und T-Glas (“T” steht f\u00fcr “W\u00e4rmeisolator” – eine nordamerikanische Variante von C-Glas) sind gegen chemischen Angriff best\u00e4ndig;  beide sind h\u00e4ufig in Isolationsqualit\u00e4ten aus geblasenem Fiberglas zu finden.[15]Tabelle einiger g\u00e4ngiger Glasfasertypen[edit]MaterialSpezifisches GewichtZugfestigkeit MPa (ksi)Druckfestigkeit MPa (ksi)Polyesterharz (nicht verst\u00e4rkt)[16]1.2855 (7,98)140 (20,3)Polyester und gehacktes Strangmattenlaminat 30% E-Glas[16]1.4100 (14,5)150 (21,8)Polyester und gewebte Rovings Laminat 45% E-Glas[16]1.6250 (36,3)150 (21,8)Stofflaminat aus Polyester und Satin 55% E-Glas[16]1.7300 (43,5)250 (36,3)Laminat aus Polyester und durchgehenden Rovings 70% E-Glas[16]1.9800 (116)350 (50,8)E-Glas-Epoxid-Verbundwerkstoff[17]1,991,770 (257)S-Glas-Epoxid-Verbundwerkstoff[17]1,952,358 (342)Anwendungen[edit]  Fiberglas ist aufgrund seines geringen Gewichts, seiner inh\u00e4renten Festigkeit, seiner wetterbest\u00e4ndigen Oberfl\u00e4che und seiner Vielzahl von Oberfl\u00e4chentexturen ein \u00e4u\u00dferst vielseitiges Material.Die Entwicklung von faserverst\u00e4rktem Kunststoff f\u00fcr den kommerziellen Einsatz wurde in den 1930er Jahren eingehend untersucht.  Es war von besonderem Interesse f\u00fcr die Luftfahrtindustrie.  Ein Mittel zur Massenproduktion von Glasstr\u00e4ngen wurde 1932 versehentlich entdeckt, als ein Forscher in Owens-Illinois einen Druckluftstrahl auf einen Strom geschmolzenen Glases richtete und Fasern herstellte.  Nach der Fusion von Owens mit der Firma Corning im Jahr 1935 passte Owens Corning die Methode an, um das patentierte “Fiberglas” (one “s”) herzustellen.  Ein geeignetes Harz zum Kombinieren des “Fiberglases” mit einem Kunststoff wurde 1936 von du Pont entwickelt.  Der erste Vorfahr moderner Polyesterharze ist Cyanamid von 1942. Bis dahin wurden Peroxid-H\u00e4rtungssysteme verwendet.W\u00e4hrend des Zweiten Weltkriegs wurde Glasfaser als Ersatz f\u00fcr das in Flugzeugradomen verwendete geformte Sperrholz entwickelt (Glasfaser ist f\u00fcr Mikrowellen transparent).  Die erste zivile Hauptanwendung betraf den Bau von Booten und Sportwagenkarosserien, wo sie in den 1950er Jahren Akzeptanz fand.  Der Einsatz hat sich auf die Automobil- und Sportartikelbranche ausgeweitet.  Bei der Herstellung einiger Produkte, wie z. B. Flugzeuge, wird jetzt Kohlefaser anstelle von Glasfaser verwendet, die volumen- und gewichtsst\u00e4rker ist.Fortschrittliche Herstellungstechniken wie Pre-Pregs und Faserrovings erweitern die Glasfaseranwendungen und die Zugfestigkeit, die mit faserverst\u00e4rkten Kunststoffen m\u00f6glich ist.Fiberglas wird aufgrund seiner HF-Permeabilit\u00e4t und seiner geringen Signald\u00e4mpfungseigenschaften auch in der Telekommunikationsindustrie zum Abdecken von Antennen verwendet.  Es kann auch verwendet werden, um andere Ger\u00e4te zu verbergen, bei denen keine Signaldurchl\u00e4ssigkeit erforderlich ist, wie z. B. Ger\u00e4teschr\u00e4nke und Stahltragstrukturen, da es leicht geformt und lackiert werden kann, um sich mit vorhandenen Strukturen und Oberfl\u00e4chen zu vermischen.  Andere Anwendungen umfassen elektrische Isolatoren in Blechform und Strukturkomponenten, die \u00fcblicherweise in Produkten der Energiewirtschaft zu finden sind.Aufgrund des geringen Gewichts und der Langlebigkeit von Glasfaser wird es h\u00e4ufig in Schutzausr\u00fcstungen wie Helmen verwendet.  Viele Sportarten verwenden Glasfaserschutzausr\u00fcstung, wie z. B. Torwart- und F\u00e4ngermasken.Lagertanks[edit]  Mehrere gro\u00dfe Glasfasertanks an einem FlughafenLagertanks k\u00f6nnen aus Glasfaser mit einer Kapazit\u00e4t von bis zu 300 Tonnen hergestellt werden.  Kleinere Tanks k\u00f6nnen mit einer gehackten Strangmatte hergestellt werden, die \u00fcber einen thermoplastischen Innentank gegossen wird, der w\u00e4hrend des Aufbaus als Vorformling dient.  Viel zuverl\u00e4ssigere Tanks werden aus gewebten Matten- oder Filamentfasern hergestellt, wobei die Faserorientierung im rechten Winkel zu der durch den Inhalt in die Seitenwand ausge\u00fcbten Umfangsspannung steht.  Solche Tanks werden in der Regel zur Lagerung von Chemikalien verwendet, da die Kunststoffauskleidung (h\u00e4ufig Polypropylen) gegen eine Vielzahl von \u00e4tzenden Chemikalien best\u00e4ndig ist.  Fiberglas wird auch f\u00fcr Kl\u00e4rgruben verwendet.Hausbau[edit]  Glasverst\u00e4rkte Kunststoffe werden auch zur Herstellung von Hausbauteilen wie Dachlaminat, T\u00fcrverkleidungen, \u00dcberdachungen, Fenster\u00fcberdachungen und Dachgauben, Kaminen, Abdecksystemen und K\u00f6pfen mit Schlusssteinen und Schwellern verwendet.  Das geringere Gewicht und die einfachere Handhabung des Materials im Vergleich zu Holz oder Metall erm\u00f6glichen eine schnellere Installation.  Massenproduzierte Glasfaserplatten mit Ziegeleffekt k\u00f6nnen beim Bau von Verbundgeh\u00e4usen verwendet werden und k\u00f6nnen eine Isolierung enthalten, um den W\u00e4rmeverlust zu verringern.K\u00fcnstliche \u00d6l- und Gasliftsysteme[edit]Bei Stabpumpenanwendungen werden h\u00e4ufig Glasfaserst\u00e4be wegen ihres hohen Verh\u00e4ltnisses von Zugfestigkeit zu Gewicht verwendet.  Glasfaserst\u00e4be bieten einen Vorteil gegen\u00fcber Stahlst\u00e4ben, da sie sich bei einem bestimmten Gewicht elastischer dehnen (niedrigerer Elastizit\u00e4tsmodul) als Stahl, was bedeutet, dass mit jedem Hub mehr \u00d6l aus dem Kohlenwasserstoffreservoir an die Oberfl\u00e4che gef\u00f6rdert werden kann, w\u00e4hrend gleichzeitig die Belastung des Pumpens verringert wird Einheit.Glasfaserstangen m\u00fcssen jedoch unter Spannung gehalten werden, da sie sich h\u00e4ufig trennen, wenn sie nur einer geringen Kompression ausgesetzt werden.  Der Auftrieb der St\u00e4be in einer Fl\u00fcssigkeit verst\u00e4rkt diese Tendenz.Rohrleitungen[edit]GFK- und GRE-Rohre k\u00f6nnen in einer Vielzahl von ober- und unterirdischen Systemen verwendet werden, einschlie\u00dflich solcher f\u00fcr:EntsalzungWasserversorgungWasserverteilungsnetzechemische ProzessanlagenWasser zur Brandbek\u00e4mpfunghei\u00dfes und kaltes WasserWasser trinkenAbwasser \/ Siedlungsabf\u00e4lleFl\u00fcssiggasBeispiele f\u00fcr die Verwendung von Glasfaser[edit]  Kajaks aus Glasfaser  Glasfaserstatue, Kopie der antiken r\u00f6mischen Bronzestatue des gefl\u00fcgelten Sieges im Santa Giulia Museum in Brescia.DIY B\u00f6gen \/ Jugend Recurve;  Langb\u00f6genStabhochsprungstangenGer\u00e4tegriffe (H\u00e4mmer, \u00c4xte usw.)AmpelnSchiffsr\u00fcmpfeRuderpanzer und RuderWasserrohreHubschrauberrotorbl\u00e4tterSurfbretter,[18]  ZeltstangenSegelflugzeuge, Kit Cars, Kleinstwagen, Karts, Karosserien, Kajaks, Flachd\u00e4cher, LastwagenPods, Kuppeln und architektonische Merkmale, bei denen ein geringes Gewicht erforderlich istKarosserieteile und ganze Karosserien (z. B. Sabre Sprint, Lotus Elan, Anadol, Reliant, Quantum Quantum Coup\u00e9, Chevrolet Corvette und Studebaker Avanti sowie DMC DeLorean Unterboden)Antennenabdeckungen und -strukturen wie Radome, UHF-Rundfunkantennen und Rohre, die in Sechskantantennen f\u00fcr die Amateurfunkkommunikation verwendet werdenFRP-Tanks und -Beh\u00e4lter: FRP wird h\u00e4ufig zur Herstellung chemischer Ger\u00e4te sowie Tanks und Schiffe verwendet.  BS4994 ist ein britischer Standard f\u00fcr diese Anwendung.Die meisten kommerziellen VelomobileDie meisten Leiterplatten bestehen aus abwechselnden Schichten aus Kupfer und Glasfaser FR-4Gro\u00dfe kommerzielle Windturbinenbl\u00e4tterIn MRT-Scannern verwendete HF-SpulenSchlagzeug-SetsSchutzabdeckungen f\u00fcr UnterwasserinstallationenVerst\u00e4rkung von Asphaltbel\u00e4gen als Stoff- oder Netzzwischenschicht zwischen Aufz\u00fcgen[19]Helme und andere Schutzausr\u00fcstung f\u00fcr verschiedene SportartenOrthop\u00e4dische Abg\u00fcsse[20]Glasfasergitter werden f\u00fcr Gehwege auf Schiffen und \u00d6lplattformen sowie in Fabriken verwendetFaserverst\u00e4rkte Verbunds\u00e4ulenWasserrutscheSkulpturenherstellungFischteiche oder Futterschlacken blockieren Fischteiche.Bauweise[edit]Filamentwicklung[edit]Das Filamentwickeln ist eine Herstellungstechnik, die haupts\u00e4chlich zur Herstellung offener (Zylinder) oder geschlossener Strukturen (Druckbeh\u00e4lter oder Tanks) verwendet wird.  Dabei werden Filamente unter Spannung \u00fcber einen m\u00e4nnlichen Dorn gewickelt.  Der Dorn dreht sich, w\u00e4hrend sich ein Windauge auf einem Wagen horizontal bewegt und Fasern im gew\u00fcnschten Muster ablegt.  Die gebr\u00e4uchlichsten Filamente sind Kohlenstoff- oder Glasfasern und werden beim Wickeln mit Kunstharz beschichtet.  Sobald der Dorn vollst\u00e4ndig auf die gew\u00fcnschte Dicke bedeckt ist, wird das Harz ausgeh\u00e4rtet;  Oft wird der Dorn in einen Ofen gestellt, um dies zu erreichen, obwohl manchmal Strahlungsheizungen verwendet werden, w\u00e4hrend sich der Dorn noch in der Maschine dreht.  Sobald das Harz ausgeh\u00e4rtet ist, wird der Dorn entfernt und das hohle Endprodukt verbleibt.  Bei einigen Produkten wie Gasflaschen ist der \u201eDorn\u201c ein fester Bestandteil des Endprodukts und bildet eine Auskleidung, um ein Austreten von Gas zu verhindern, oder eine Barriere, um den Verbundstoff vor der zu lagernden Fl\u00fcssigkeit zu sch\u00fctzen.Das Filamentwickeln eignet sich gut f\u00fcr die Automatisierung, und es gibt viele Anwendungen, wie z. B. Rohre und kleine Druckbeh\u00e4lter, die ohne menschliches Eingreifen gewickelt und ausgeh\u00e4rtet werden.  Die Regelgr\u00f6\u00dfen f\u00fcr das Wickeln sind Fasertyp, Harzgehalt, Windwinkel, Kabel oder Bandbreite und Dicke des Faserb\u00fcndels.  Der Winkel, unter dem sich die Faser auf die Eigenschaften des Endprodukts auswirkt.  Ein “Winkel” mit hohem Winkel liefert eine Umfangs- oder “Berstfestigkeit”, w\u00e4hrend Muster mit niedrigerem Winkel (polar oder spiralf\u00f6rmig) eine gr\u00f6\u00dfere Zugfestigkeit in L\u00e4ngsrichtung liefern.Die derzeit mit dieser Technik hergestellten Produkte reichen von Rohren, Golfschl\u00e4gern, Umkehrosmosemembrangeh\u00e4usen, Rudern, Fahrradgabeln, Fahrradfelgen, Kraft- und Getriebestangen, Druckbeh\u00e4ltern bis hin zu Raketengeh\u00e4usen, Flugzeugr\u00fcmpfen und Laternenpf\u00e4hlen sowie Yachtmasten.Handauflegevorgang aus Glasfaser[edit]Ein Trennmittel, \u00fcblicherweise entweder in Wachs- oder fl\u00fcssiger Form, wird auf die ausgew\u00e4hlte Form aufgetragen, damit das fertige Produkt sauber aus der Form entfernt werden kann.  Harz – typischerweise ein zweiteiliger duroplastischer Polyester, Vinyl oder Epoxidharz – wird mit seinem H\u00e4rter gemischt und auf die Oberfl\u00e4che aufgetragen.  Glasfasermattenbl\u00e4tter werden in die Form gelegt, dann wird mit einer B\u00fcrste oder Walze mehr Harzmischung hinzugef\u00fcgt.  Das Material muss der Form entsprechen und es darf keine Luft zwischen Glasfaser und Form eingeschlossen werden.  Zus\u00e4tzliches Harz wird aufgetragen und m\u00f6glicherweise zus\u00e4tzliche Glasfaserplatten.  Handdruck, Vakuum oder Walzen werden verwendet, um sicherzustellen, dass das Harz alle Schichten s\u00e4ttigt und vollst\u00e4ndig benetzt und dass alle Lufteinschl\u00fcsse entfernt werden.  Die Arbeit muss schnell erledigt sein, bevor das Harz zu h\u00e4rten beginnt, es sei denn, es werden Hochtemperaturharze verwendet, die erst h\u00e4rten, wenn das Teil in einem Ofen erw\u00e4rmt wird.[21]  In einigen F\u00e4llen wird die Arbeit mit Plastikfolien bedeckt und Vakuum auf die Arbeit gezogen, um Luftblasen zu entfernen und die Glasfaser in die Form der Form zu dr\u00fccken.[22]Auflegen von Glasfaserspray[edit]Der Glasfaserspray-Auflegeprozess \u00e4hnelt dem Handauflegeprozess, unterscheidet sich jedoch in der Anwendung der Faser und des Harzes auf die Form.  Das Aufspr\u00fchen ist ein Herstellungsverfahren f\u00fcr offen geformte Verbundwerkstoffe, bei dem Harz und Verst\u00e4rkungen auf eine Form gespr\u00fcht werden.  Das Harz und das Glas k\u00f6nnen getrennt oder gleichzeitig in einem kombinierten Strom aus einer Zerhackerpistole “gehackt” aufgetragen werden.[23]  Arbeiter rollen das Spray aus, um das Laminat zu verdichten.  Dann kann Holz, Schaum oder ein anderes Kernmaterial hinzugef\u00fcgt werden, und eine sekund\u00e4re Spr\u00fchschicht bettet den Kern zwischen die Laminate ein.  Das Teil wird dann geh\u00e4rtet, abgek\u00fchlt und aus der wiederverwendbaren Form entfernt.Pultrusionsbetrieb[edit]  Pultrusion ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellung starker, leichter Verbundwerkstoffe.  Bei der Pultrusion wird das Material entweder im Hand-\u00fcber-Hand-Verfahren oder im Endloswalzenverfahren (im Gegensatz zur Extrusion, bei der das Material durch Matrizen gedr\u00fcckt wird) durch Umformmaschinen gezogen.  Bei der Glasfaserpultrusion werden Fasern (das Glasmaterial) von Spulen durch eine Vorrichtung gezogen, die sie mit einem Harz beschichtet.  Sie werden dann typischerweise w\u00e4rmebehandelt und auf L\u00e4nge geschnitten.  Auf diese Weise hergestellte Glasfasern k\u00f6nnen in einer Vielzahl von Formen und Querschnitten hergestellt werden, beispielsweise mit W- oder S-Querschnitten.Verziehen[edit]Ein bemerkenswertes Merkmal von Glasfaser ist, dass die verwendeten Harze w\u00e4hrend des Aush\u00e4rtungsprozesses einer Kontraktion unterliegen.  Bei Polyester betr\u00e4gt diese Kontraktion h\u00e4ufig 5\u20136%;  f\u00fcr Epoxid etwa 2%.  Da sich die Fasern nicht zusammenziehen, kann dieses Differential w\u00e4hrend des Aush\u00e4rtens zu Form\u00e4nderungen des Teils f\u00fchren.  Verzerrungen k\u00f6nnen Stunden, Tage oder Wochen nach dem Abbinden des Harzes auftreten.W\u00e4hrend diese Verzerrung durch symmetrische Verwendung der Fasern in der Konstruktion minimiert werden kann, wird eine gewisse innere Spannung erzeugt;  und wenn es zu gro\u00df wird, bilden sich Risse.Gesundheitsrisiken[edit]Im Juni 2011 entfernte das National Toxicology Program (NTP) aus seinem Bericht \u00fcber Karzinogene alle biol\u00f6slichen Glaswolle, die zur Isolierung von Haushalten und Geb\u00e4uden sowie f\u00fcr nicht isolierende Produkte verwendet werden.[24]  NTP betrachtet faserigen Glasstaub jedoch als “vern\u00fcnftigerweise vorweggenommen” [as] ein menschliches Karzinogen (bestimmte Glaswollefasern (inhalierbar)) “.[25]  In \u00e4hnlicher Weise ver\u00f6ffentlichte das kalifornische Amt f\u00fcr Umweltvertr\u00e4glichkeitspr\u00fcfung (“OEHHA”) im November 2011 eine \u00c4nderung seiner Proposition 65-Liste, die nur “Glaswollfasern (inhalierbar und biopersistent)” enth\u00e4lt.[26]  Aufgrund der Ma\u00dfnahmen von US NTP und der kalifornischen OEHHA ist nach Bundes- oder kalifornischem Recht kein Krebswarnschild f\u00fcr biologisch l\u00f6sliche Glasfaser-Haus- und Geb\u00e4udeisolierungen mehr erforderlich.  Alle Glasfaserwolle, die \u00fcblicherweise zur thermischen und akustischen Isolierung verwendet wird, wurde im Oktober 2001 von der Internationalen Agentur f\u00fcr Krebsforschung (IARC) als nicht klassifizierbar hinsichtlich der Kanzerogenit\u00e4t f\u00fcr den Menschen eingestuft (Gruppe 3).[27]Menschen k\u00f6nnen am Arbeitsplatz durch Einatmen, Hautkontakt oder Augenkontakt Glasfaser ausgesetzt sein.  Die Arbeitsschutzbeh\u00f6rde (OSHA) hat die gesetzliche Grenze (zul\u00e4ssige Expositionsgrenze) f\u00fcr die Glasfaserexposition am Arbeitsplatz auf 15 mg \/ m festgelegt3 insgesamt und 5 mg \/ m3 bei Exposition der Atemwege \u00fcber einen 8-st\u00fcndigen Arbeitstag.  Das Nationale Institut f\u00fcr Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (NIOSH) hat eine empfohlene Expositionsgrenze (REL) von 3 Fasern \/ cm festgelegt3 (weniger als 3,5 Mikrometer Durchmesser und mehr als 10 Mikrometer L\u00e4nge) als zeitgewichteter Durchschnitt \u00fcber einen 8-Stunden-Arbeitstag und 5 mg \/ m3 Gesamtlimit.[28]Die Europ\u00e4ische Union und Deutschland klassifizieren synthetische Glasfasern als m\u00f6glicherweise oder wahrscheinlich krebserregend. Fasern k\u00f6nnen jedoch von dieser Klassifizierung ausgenommen werden, wenn sie bestimmte Tests bestehen.  Hinweise f\u00fcr diese Klassifikationen stammen haupts\u00e4chlich aus Studien an Versuchstieren und Mechanismen der Karzinogenese.  Die epidemiologischen Studien zu Glaswolle wurden von einer von der IARC einberufenen Gruppe internationaler Experten gepr\u00fcft.  Diese Experten folgerten: “Epidemiologische Studien, die in den 15 Jahren seit der vorherigen \u00dcberpr\u00fcfung dieser Fasern durch IARC-Monographien im Jahr 1988 ver\u00f6ffentlicht wurden, liefern keine Hinweise auf ein erh\u00f6htes Risiko f\u00fcr Lungenkrebs oder Mesotheliom (Krebs der Auskleidung der K\u00f6rperh\u00f6hlen) aufgrund beruflicher Exposition w\u00e4hrend der Herstellung dieser Materialien und insgesamt unzureichende Beweise f\u00fcr ein Krebsrisiko. “[27]  Eine 2012 f\u00fcr die Europ\u00e4ische Kommission durchgef\u00fchrte \u00dcberpr\u00fcfung des Gesundheitsrisikos ergab, dass das Einatmen von Glasfaser in Konzentrationen von 3, 16 und 30 mg \/ m3 “weder Fibrose noch Tumore induzierte, au\u00dfer vor\u00fcbergehende Lungenentz\u00fcndungen, die nach einer Erholungsphase nach Exposition verschwanden.”[29]  \u00c4hnliche \u00dcberpr\u00fcfungen der epidemiologischen Studien wurden von der Agentur f\u00fcr das Register giftiger Substanzen und Krankheiten (“ATSDR”) durchgef\u00fchrt.[30]  das National Toxicology Program,[31]  die Nationale Akademie der Wissenschaften[32]  und Harvards medizinische und \u00f6ffentliche Gesundheitsschulen[33]  die zu dem gleichen Ergebnis wie die IARC gelangten, dass es keine Hinweise auf ein erh\u00f6htes Risiko durch berufliche Exposition gegen\u00fcber Glaswollefasern gibt.Fiberglas reizt die Augen, die Haut und die Atemwege.  M\u00f6gliche Symptome sind Reizungen von Augen, Haut, Nase, Rachen, Atemnot (Atembeschwerden), Halsschmerzen, Heiserkeit und Husten.[25]  Wissenschaftliche Erkenntnisse belegen, dass Glasfaser sicher hergestellt, installiert und verwendet werden kann, wenn die empfohlenen Arbeitspraktiken befolgt werden, um vor\u00fcbergehende mechanische Reizungen zu verringern.[34]  Leider werden diese Arbeitspraktiken nicht immer befolgt, und Glasfaser wird h\u00e4ufig in Kellern freigelegt, die sp\u00e4ter besetzt werden.  Laut der American Lung Association sollte die Glasfaserisolierung niemals in einem besetzten Bereich freigelegt werden.[35]W\u00e4hrend die Harze ausgeh\u00e4rtet werden, werden Styrold\u00e4mpfe freigesetzt.  Diese reizen die Schleimh\u00e4ute und die Atemwege.  Die Gefahrstoffverordnung in Deutschland schreibt daher eine berufliche Expositionsgrenze von 86 mg \/ m vor3.  In bestimmten Konzentrationen kann ein potenziell explosives Gemisch auftreten.  Bei der weiteren Herstellung von GFK-Bauteilen (Schleifen, Schneiden, S\u00e4gen) entstehen Feinstaub und Sp\u00e4ne, die Glasfilamente sowie klebrigen Staub enthalten, in Mengen, die hoch genug sind, um die Gesundheit und die Funktionalit\u00e4t von Maschinen und Ger\u00e4ten zu beeintr\u00e4chtigen.  Die Installation effektiver Absaug- und Filtrationsger\u00e4te ist erforderlich, um Sicherheit und Effizienz zu gew\u00e4hrleisten.[36]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Mayer, Rayner M. (1993). Design mit verst\u00e4rktem Kunststoff.  Springer.  p.  7. ISBN 978-0-85072-294-9.^ Nawy, Edward G. (2001). Grundlagen von Hochleistungsbeton  (2. Aufl.).  John Wiley und S\u00f6hne.  p.  310. ISBN 978-0-471-38555-4.^ Mitchell, Steve (November 1999).  “Die Geburt von Glasfaserbooten”, The Good Ole Boat.^ “Eintrag f\u00fcr US 232122 A (14. September 1880)”.  US-Patentver\u00f6ffentlichung.  Abgerufen am 9. Oktober 2013.^ Slayter, Games (11. 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