每年的12月24日,圣诞老人都会用一个木制雪橇一夜之间穿梭于整个地球。 这个旅程中充满了严峻的环境挑战。即使是最坚固的雪橇,零下的温度、巨大的风速以及频繁着陆的磨损都会对雪橇产生影响。
木材可能是18世纪制造商的首选材料,但轻质复合材料的创新可以帮助圣诞老人在越来越多的全球人口中给越来越多的孩子赠送礼物。 纤维增强聚合物(FRP)是圣诞老人在恶劣天气条件下进行年度环球旅行的完美材料。
FRP:寒冷条件下的性能
圣诞老人的艰难旅程始于北极,北极冬季气温可以降至零下40°C,木材很难承受这种极端条件。使这一挑战更加复杂的是,雪橇将在24小时内经历地球上所有可以想象的气候。 快速冰冻和解冻可能导致雪橇膨胀和收缩,这使得纤维分离并导致雪橇破裂。
当考虑到环球旅行所需的速度以及频繁着陆撞击造成的潜在损伤扩大时,会加速产生结构裂纹。由于FRP材料在北极条件下拥有独特性能和出色的耐热循环性,FRP雪橇的性能可以在几种因素范围内超越木质雪橇。
FRP的出色耐候性
雪橇还受到持续的风化影响,风化影响在全世界范围内变化很大。云中的雨水和冷凝物可能会渗透到木材中并导致其逐渐腐烂,这需要大量的维护来进行处理和修复。同样,高风速可能会损坏雪橇体。这里的困难在于增加雪橇的强度和耐腐蚀性能通常会使雪橇更重、运行更慢。
FRP通过提供目前市场上相对其他结构材料的最佳重量-强度比来克服这个问题。与木材相比,FRP更能抵抗风和雨等风化影响,并且更轻。从木材到FRP材料的转换也可以加速圣诞节前夕的旅程,增加了减轻驯鹿负荷的道德优势。
FRP的抗冲击性和耐磨性
自圣诞老人开始向儿童赠送礼物以来,FRP并不是唯一出现的材料。城市中心甚至偏远农村住宅的情景发生了巨大变化。屋顶现在通常由混凝土制成,而不是茅草,这可能会对雪橇的滑行装置造成磨损。 在抗冲击性和耐磨性方面,FRP全面超过木材。