مزایا و معایب استفاده از ساندویچ پانل ها

امروزه ساندویچ پانل با توجه به مزایای گسترده ای که دارد توانسته است جایگزین مناسبی برای مصالح سنتی تر در صنعت ساختمان سازی شود و جایگاه خود را در صنعت ساخت و ساز باز کند.

تئوری های مهندسی نشان می دهد که سختی خمشی هر پانل با توان سوم ضخامت نسبت مستقیم دارد.

بنابراین هدف به کارگیری هسته در ساندویچ پانل بالا بردن صلبیت و استحکام سازه است.

افزایش ضخامت توسط هسته ای با وزن مخصوص پایین می تواند هم زمان با افزایش قابل توجه صلبیت و استحکام افزایش بسیار کمی در وزن ایجاد کند.

می توان گفت که از مهم ترین وظایف هسته ایجاد یک فاصله مناسب بین رویه ها برای افزایش ممان مساحت سطح مقطع و در نتیجه استحکام و صلبیت مجموعه است.

مزایا و معایب ساندویچ پانل:
مهم ترین مزیت ساختارهای ساندویچی استحکام به وزن بسیار عالی این ساختارهاست.

از میان ساختارهای متعدد مورد استفاده در سازه بهترین حالت استحکام به وزن مربوط به ساختارهای لانه زنبوری است.

نمونه ی دارای ویژگی عالی استحکام به وزن را می توان در هواپیماهایی که دارای ساختارهای لانه زنبوری می باشند مشاهده نمود.

هواپیمای ب-58 که دوازده رکورد سرعت جهانی را جابجا کرد از جمله این هواپیماهاست. 10 درصد کل سازه و 90 درصد سازه بال این هواپیما از ساختار ساندویچ پانل آلومینیومی چسبی است.

استفاده از این ساختار باعث گردید تا درصد وزن سازه به وزن برخاست این هواپیما فقط 5/16 درصد باشد.

علاوه بر استحکام به وزن عالی، ساندویچ پانل ها (چه در نوع فلزی و چه در نوع کامپوزیتی) همانند سایر ساختارهای مرکب دارای مقاومت خستگی بالایی هستند.

شاید یکی از دلایل استفاده از ساختار توپر لانه زنبوری به جای ساختار رایج در دم جنگنده ها مربوط به همین موضوع باشد.

مزیت دیگر ساندویچ پانل ها نسبت به ساختار پوسته تقویت شده با استرینگر، تولید یک سطح بیرونی کاملا صاف برای بال و بدنه است. از جمله دیگر مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کاربرد ساندویچ پانل ها:

همانطور که گفتیم این پانل ها وزن پایینی دارند و حمل و نقل آن ها آسان است.

سبک بودن ساندویچ پانل باعث می شود که وقتی در ساختمان ها به کار می رود، خاصیت ضد زلزله داشته باشد.

تحویل و نصب ساندویچ پانل سریع و آسان است، بنابراین در زمان صرفه جویی می شود.این پانل ها قیمت مناسبی دارند و مقرون به صرفه هستند.

ساندویچ پانل به علت قیمت مناسب و مراحل نصب آسانی که دارد هزینه های ساخت و ساز را بسیار متعادل می سازد و کاهش می دهد.

این پانل ها عایق برودتی و حرارتی هستند و باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شوند همچنین باعث صرفه جویی در مصرف انرژی خواهند شد و با این کار به طور غیر مستقیم باز هم در هزینه ها صرفه جویی می شود.

ساندویچ پانل را می توان در طرح ها و رنگ های بسیار گسترده در بازار مشاهده و خریداری نمود.

این پانل ها فشار بار بالا را به خوبی تحمل می کنند.ساندویچ پانل در مقابل فشار ضربه مقاومت خوبی دارد.

این پانل ها عمر بالایی دارند و خاصیت مونتاژ شدن و دمونتاژ شدن دارند، پس می توان بعدها دوباره از آن ها استفاده کرد.

سطح این پانل ها دارای فرورفتگی و برآمدگی هایی است که وقتی به هم چفت می شوند همپوشانی خوبی را به وجود می آورند و استحکام به شدت افزایش می یابد.

ساندویچ پانل قابلیت شستشو دارد.این پانل ها آکوستیک بوده و عایق صدا هستند.

ساندویچ پانل در برابر رطوبت، زنگ خوردگی و آتش مقاوم هستند.

قابلیت عایق بودن در برابر رطوبت و سرما و گرما در این پانل ها باعث می شود که این محصول برای استفاده در اقلیم های مختلف سازگار باشد و طرفداران گسترده ای داشته باشد.

ساندویچ پانل دچار خوردگی و پوسیدگی نمی شود ضمن آنکه ماندگاری بالایی دارد و سالیان سال نمای زیبا و کارایی خود را حفظ می کند.

این پانل ها در برابر رشد گیاهان و حشرات موذی بسیار مقاوم هستند و بنابراین می توان به راحتی از آن برای پوشش کف سردخانه و دیوار و سقف ساختمان استفاده کرد.

ساندویچ پانل بوی خاص و شیمیایی نداشته و برای سلامت انسان و دام ضرر ندارد.

از معایب ساندویچ پانل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ساندویچ پانل های از جنس پشم معدنی، ضریب انتقال حرارت بالاتری دارند.

ساندویچ پانل های PUR/PIR به دلیل اینکه باعث می شوند که دمای هوا در بیرون و درون ساختمان متفاوت باشد، ممکن است بعد از نصب، ورق فلزی از فوم جدا شود.

استفاده از پانل همراه با پشم شیشه و پانل فلزی نیاز به تخصص بالایی دارد و مونتاژ تخصصی باعث بالاتر رفتن قیمت نصب می شود.

کاربرد ساندویچ پانل ها:
همان طور که گفته شد ساندویچ پانل ها از دو بخش اصلی رویه و هسته مرکزی تشکیل می شود.

جنس هسته و رویه یک ساندویچ پانل و نحوه اتصال هسته به رویه ها دارای انواع گوناگونی است.

ساختاریهای ساندویچی کامپوزیتی قسمتی از ساختارهای ساندویچی را تشکیل می دهد. رویه در این ساختارها ممکن است از جنس های مختلف فلزی یا کامپوزیتی مانند الیاف کربن، شیشه و یا آرامید باشد.

هسته نیز ممکن است از جنس های مختلفی مانند فوم، لانه زنبوری از جنس آلومینیوم و یا سایر مواد پلیمری باشد.

مواد مورد استفاده به عنوان هسته معمولا چگالی فوق العادع پایینی دارند. از مهم ترین دسته های این مواد فوم های پلیمری و لانه زنبوری ها می باشند.

هسته لانه زنبوری آلومینیومی سازه ای بسیار سبک و مستحکم می باشد. مشخصات مکانیکی این سازه با ضخامت ورق آلومینیوم و هندسه سلول واحد هسته ارتباط دارد.

علی رغم مشخصات مکانیکی خوب این ساختار و قیمت پائین آن، به خاطر مسائل خوردگی در آب شور، احتیاط هایی هم در استفاده از این ساختار در سازه های محیطی زیر دریایی وجود دارد.

از طرف دیگر ورق آلومینیومی نباید در تماس مستقیم با پوسته کربنی قرار گیرد تا خوردگی ایجاد شود.

از آن جا که چنین ساختارهایی دارای حافظه مکانیکی نمی باشند اعمال ضربه ای به هسته لانه زنبوری باعث تغییر شکل دائم هسته و برگشت پوسته به حالت اولیه می شود.

مزایای استفاده در صنعت هواپیمایی:
این موضوع از لحاظ آیرودینامیکی دارای اهمیت زیادی است. این در حالی است که ساختار پوسته و استرینگر با تغییر شکلی که در اثر باد پیدا می کند از کارایی آیرودینامیکی آن می کاهد.

از مزایای دیگری که می توان برای ساندویچ پانل برشمرد کاهش شدید تعداد قطعات به کار رفته در این سازه هاست.

این امر باعث افزایش سرعت مونتاژ قطعات سازه ای و کاهش هزینه های ساخت می گردد. عمده ترین عیب ساندویچ پانل ها هزینه سنگین تعمیر و نگه داری این سازه هاست.

ساندویچ پانل ها معمولا در برابر ضربه و بارهای وارده در راستای ضخامت آسیب پذیرند. این ساختارها به بازرسی دوره ای که هزینه و وقت زیادی می گیرند نیاز دارند.

علاوه بر این موضوع ساندویچ پانل ها به محیط های مرطوب به خصوص به محیط های نمکی مرطوب حساسیت دارند.

در این محیط ممکن است اتصال چسبی بین هسته و رویه ها تخریب گردد و یا در هسته های آلومینیومی باعث خوردگی هسته گردد.

از مشکلات دیگر ساندویچ پانل ها نفوذ رطوبت در فضای خالی هسته های زنبوری و تشکیل شبنم در داخل هسته است که موجب افزایش وزن و تشدید خوردگی سازه می گردد.