Binnen het vak materialenleer behandelen we het onderdeel composietmaterialen. Tijdens een daguitstap (aan KULeuven campus Brugge), konden we experimenteren met composietmaterialen onder het motto “bouw je eigen snowboard”. Hoe we deze dag ingevuld en beleefd hebben, wordt verder onthuld.
Als eerste kregen we een algemene uitleg over de verschillende toepassingen van composietmaterialen.
“We waren onder de indruk hoeveel onze maatschappij gebruik maakt van composietmaterialen: in de industrie, bouw, sport en nog zoveel meer.”
Vervolgens gingen we zelf aan de slag. Vanuit onze theorielessen wisten we reeds dat composieten bestaan uit vezels in combinatie met een bindingsmateriaal (meestal hars) en dat de richting van de vezels invloed heeft op de manier van belasten. Hier konden we onze theorie toetsen aan de praktijk: we zagen duidelijk welke invloed de richting van de vezels had. Een van de voorbeelden was een zelfgemaakte ‘brug’ uit glas- en koolstofvezel. Deze combinatie zorgt ervoor dat onderaan de brug zeer veel bestendigheid tegen trek was. Als we bovenaan de brug een gewicht plaatsen gaat de brug onderaan uit elkaar. Om dit op te vangen hebben ze onderaan de brug ook koolstofvezels geplaatst zodat deze trekkracht opgevangen wordt en de brug stand houdt. We waren verbaasd dat op zo’n klein en licht bouwwerk toch een gewicht van 500 kg kon rusten.
Met dit in ons achterhoofd zijn we in volle concentratie begonnen aan het maken van onze eigen composiet materialen. We hebben 3 composieten vervaardigd:
– 6 lagen koolstofvezel met polyesterhars
– 6 lagen glasvezel met polyesterhars
– 3 lagen glasvezel + schuim + 3 lagen glasvezel allemaal met polyesterhars
Tijdens het maken van deze composieten hebben we ervaren dat het zeer arbeidsintensief is. De vezels op maat knippen was al een uitdaging op zich, aangezien de vezels zeer snel verplaatsen ten opzichte van elkaar. Bij het vervaardigen van de koolstofcomposiet konden we ook niet goed de hoeveelheid hars zien die we aanbrachten op de lagen.
Na het drogen, hebben we onze composieten getest. Ondanks dat ze nog niet volledig droog waren, konden we toch enkele mooie resultaten vaststellen. De composiet met enkel glasvezel was zeer elastisch. Dit hebben we experimenteel vastgesteld door een grote kracht aan te brengen op onze glasvezel. We konden een doorbuiging waarnemen. Wanneer we de kracht weghaalden, keerde de composiet terug naar zijn oorspronkelijke toestand.
Onze tweede test was op glasvezel met schuim. Om hier een uitwijking te krijgen zoals bij onze glasvezel, hadden we een veel grotere kracht nodig. Uiteindelijk buigt deze composiet minder ver door dan de zuivere glasvezelcomposiet. Het is dus minder elastisch maar het kan wel een veel grotere kracht verdragen dan de zuivere composiet. Wij hadden niet verwacht dat zo’n dun laagje schuim zoveel invloed had op de doorbuiging en de kracht. Ons laatste materiaal hebben we niet kunnen testen aangezien dit nog niet voldoende hard was.
Deze uitstap was voor ons enorm leerrijk. We hebben ervaren dat hetgeen we in de theorielessen leren complexer is en meer gebruikt wordt dan we zelf vermoedden. Dat het gebruik van een ‘tussenmateriaal’ een groot verschil kan geven in de eigenschappen van een materiaal, zal ons zeker en vast bijblijven. Ondanks dat dit proces veel afval produceert, is het toch zeer belangrijk voor onze toekomst. Het daagt ons uit om verder na te denken over mogelijke verwerkingswijzen om de composiet milieuvriendelijker en gebruiksvriendelijker te maken.
“We keerden huiswaarts met een positieve ervaring. Dit geeft ons stof om verder over na te denken. Misschien schuilt er wel een onderzoeker in een van ons?”
De leerlingen van 5 EM
