1.ש: כיצד העמידות המבנית של האלומיניום משתווה לפלסטיקה הנדסית?
ת: אלומיניום מציע עמידות מבנית מעולה עם חוזקות תשואה טיפוסיות של 100-500 MPA לעומת 20-100 MPA לרוב הפלסטיקה ההנדסית . ואילו פלסטיק מחוזק של אלומיניום, כמו לא אלומיניום, ויכול להתנגד לאלומיניום של אלומיניום. פלסטיקה סובלת מעיוות זחילה לאורך זמן . רכיבי מטוסים מדגימים זאת - כאשר מסגרות האוויר של אלומיניום עשורים אחרונים ואילו מקבילות פלסטיק ידרשו החלפה תכופה {}}}
2. ש: אילו גורמים סביבתיים משפיעים על אלומיניום לעומת עמידות פלסטית אחרת?
ת: הבדלי מפתח כוללים:
התנגדות ל- UV: פלסטיקה מתפוגגת מהר יותר אלא אם כן התייצבה
טמפרטורה: אלומיניום שומר על מאפיינים מ -200 מעלה ל -300 מעלות; פלסטיקה מתרככת מעל 100 מעלות
עמידות כימית: פלסטיקה עולה על ביצועים טובים יותר מפני חומצות/אלקליס
לחות: אלומיניום משתרע אם לא מוגן; פלסטיקה סופגת מים המשפיעים על מידות
חמצון: אלומיניום יוצר תחמוצת מגן; פלסטיקה מחמצנת באופן בלתי הפיך
יישומים חיצוניים כמו ישיבה באצטדיון מראים את זה - אלומיניום נמשך 30+ שנים ואילו אפילו פלסטיקה מיוצרת UV צהובה ומתחבקת ב 10-15 שנים .
3. ש: האם פלסטיקה מתקדמת יכולה להתאים לעמידות של אלומיניום ביישומי רכב?
ת: חלקית . ואילו פלסטיק מפחית משקל על ידי 40-50% לעומת אלומיניום, קיימות פשרות:
לוחות גוף מפלסטיק מראים נזק רב יותר להשפעה
עדיין יש צורך בתוספות מתכת לנקודות מתח גבוה
התרחבות תרמית גורמת לבעיות התאמה
קושי לתיקון גדל עם פלסטיקה מורכבת
המעבר של טסלה מאלומיניום לפגושים מורכבים מפלסטיק ממחיש את הסחר - חיסכון במשקל לעומת שיעורי החלפה גבוהים יותר מהתנגשויות קלות .
4.ש: כיצד משווים עלויות מחזור חיים בין מוצרי אלומיניום עמיד למוצרי פלסטיק?
ת: כלכלת העמידות מעדיפה אלומיניום כאשר שוקלים:
עלות ראשונית: פלסטיקה לעתים קרובות זולה יותר
תחזוקה: אלומיניום דורש החלפה פחות תכופה
מיחזור: אלומיניום שומר על ערך 95%; מיחזור פלסטיק מוגבל
Lifetime: מוצרי אלומיניום בדרך כלל נמשכים 3-5 x ארוך יותר
אריזות מזון מסחריות מדגימות את זה - לפחיות אלומיניום יש מחזור כמעט אינסופי לעומת מחזורי שימוש חוזר של הפלסטיק 2-3 שימוש חוזר לפני השימוש לפני השדרוג .
5. ש: אילו טכנולוגיות מתעוררות משנה את משוואת העמידות האלומיניום-פלסטית?
ת: חידושים המשפיעים על שני החומרים:
לאלומיניום:
ציפויים ננו-קרמטיים המונעים קורוזיה
מרוכבים אלומיניום-גרפן מגדילים את הכוח
שכבות תחמוצת ריפוי עצמי
לפלסטיקה:
מבני פולימרים מחזקים את עצמם
תגבורת ננו -פיבר מתקרבת לחוזק מתכת
ייצוב מולקולרי נגד UV/חום
העתיד עשוי לראות מערכות היברידיות - מסגרות מבניות אלומיניום עם חיפוי פלסטיק עמיד - המשלבות בין היתרונות של שני החומרים תוך הפחתת חולשות באמצעות תכנון הנדסי חכם .
