ساندویچ پانل فولادی - بخش ۱

ساندویچ پانل های فولادی می‌توانند در صنایع مادر، مانند صنعت خودروسازی، هم بسیار مفید باشند و هم هزینه‌ها را کاهش دهند. از فواید شایان ذکر این پانل‌ها می‌توان به نسبت سفتی/قدرت بالا، جذب انرژی بالا، انعطاف‌پذیری در اشغال‌ نکردن فضا، و مواردی از این نوع اشاره کرد.

یکی از تقاضاهای مهم از صنعت خودروسازی اینست که راهکارهایی ارائه دهند تا بتوان بدون مخدوش کردن ساختار خودرو آن را طوری سبک ساخت که مصرف سوخت کاهش یابد. علاوه بر این، طراح به دلیل محدودیت‌های هزینه‌ای آزادی عمل چندانی ندارد، و همچنین ابتکار در خودروسازی به ندرت با موفقیت همراه است مگر آنکه این ابتکار هم عملکرد را بالا ببرد و هم هزینه را کاهش دهد. سازه‌هایی که از ساندویچ پانل در تولیدشان استفاده می‌شود سفتی نسبی خمشی بالایی دارند؛ اساس طراحی این سازه‌ها عبارتست از جدا کردن دو ورق مسطح به وسیله لایه ضخیم‌تر میانی که سفتی کمتری دارد (شکل 1).

 

ساندویچ پانل فولادی
(شکل ۱) سازه‌های ساندویچ پانلی

 

البته نگرانی‌هایی در مورد ورق فلزی وجود دارد، چون که نمی‌توان تنها با یک ورق به آن دسترسی پیدا کرد. برای رفع این مشکل، ساندویچ پانل ها طرح‌های جذابی را ارائه می‌کنند. این طرح‌ها علاوه بر این که وزن را تا حد مطلوبی کاهش می‌دهند، فضا را زیاد اشغال نمی‌کنند، در مقابل آتش مقاومند، جلوی سروصدا را می‌گیرند، و تاثیر خوبی بر کارکرد سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی می‌گذارند.


همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده، سازه‌های ساندویچ پانلی از دو ورق رویی ساخته می‌شوند که ورق میانی آن‌ها را از هم جدا می‌کند. در طرح‌های سنتی، این جداسازی به گونه‌ای بود که باعث لَختی پانل می‌شد و، در نتیجه، سفتی نسبی خمشی این سازه‌ها از ورق‌های جامد و یا یکپارچه بیشتر می‌شد. تقریبا تمامی بار خمش بر ورق‌های رویی اعمال می‌شود و این ورق‌ها متحمل بارگذاری درون‌صفحه‌ای می‌شوند؛ ورق میانی بار برشی را می‌پذیرد و از اصطکاک ورق‌های سطحی با یکدیگر جلوگیری می‌کند.

عموما ساندویچ پانل ها را در طبقات زیر دسته‌بندی می‌کنند: ساندویچ پانل های کامپوزیت و ساندویچ پانل ها فلزی. ساندویچ پانل های کامپوزیت

از اجزایی مانند FRP، فوم PU، و غیره تشکیل شده و در سازه‌هایی از کشتی‌ها و قایق‌های تفریحی به کار می‌روند که نقش

باربری دارند. البته کشتی‌های بزرگ گشت‌زنی و تجاری در سازه‌هایی از این ساندویچ پانل ها استفاده می‌کنند که نقش باربری ندارند. ساندویچ پانل های فلزی خود به دو دسته تقسیم می‌شوند: پانل‌هایی با ورق‌های رویی فلزی و ورق میانی چسبنده مانند SPS، و پانل‌هایی که ورق‌هایی رویی فلزی و ورق میانی‌اشان به همدیگر جوش خورده‌اند.

می‌توان ساندویچ پانل ها را بر اساس هسته‌اشان دسته‌بندی کرد: نوع هسته I با تیغه‌های صاف، نوع هسته O با تیرهای مستطیلی که هسته را تشکیل می‌دهند، نوع هسته Vf/V با درپوش مخروطی یا صفحات آجدار به مثابه هسته، و نوع X با دو درپوش که هسته را می‌سازند (شکل ۲). از پروفیل‌های C، U، و Z نیز می‌توان به عنوان هسته استفاده کرد. با استفاده از ساندویچ پانل ها می‌توان قدرت نسبی را تقویت کرد، یعنی، ساندویچ پانل ها ۳۰ تا ۵۰ درصد سبک‌تر از فولادهای معمولی هستند.

 

اساس هندسی 5 هسته مختلف مورد استفاده در سازه‌های ساندویچ پانلی
(شکل ۲) اساس هندسی 5 هسته مختلف مورد استفاده در سازه‌های ساندویچ پانلی

 

برخی نقاط مثبت در تمامی ساندویچ پانل ها مشترکند. فواید ورق‌هایی که با ساندویچ پانل‌ فولادی ساخته می‌شوند عبارتند از:

  • سفتی نسبی و قدرت نسبی بالا
  • سطحی که به خوبی پرداخت شده تا مقاومت آیرودینامیکی را کاهش دهد.
  • عایق‌بندی مناسب در برابر صدا و حرارت
  • جذب انرژی زیاد به کمک پرکننده‌ها و هسته‌های مختلف
  • اشغال نکردن فضای داخلی و سهولت نصب
  • وزن نسبتا کم و مقرون‌به‌صرفه بودن نسبت به دیگر سازه‌های سبک

 

ساندویچ پانل از جنس فولاد ضدزنگ با هسته V با درپوش ورقی به عنوان هسته
(شکل ۳) ساندویچ پانل از جنس فولاد ضدزنگ با هسته V با درپوش ورقی به عنوان هسته

بازگشت